9月24日，在中國石油2021年科技與信息化創新大會上，中國石油發佈“EV56高精度寬頻可控震源”“百萬噸乙烷制乙烯成套技術”等十大科技創新成果。
這次發佈的十項成果，是遵循新穎性、先進性、實用性和標誌性(即近年來自主創新取得、總體達到國際先進水平以上、已取得良好應用效果和對主營業務產生重大促進作用)等四個原則，從中國石油近百項重大標誌性成果中遴選出的十大科技創新成果。
01.陸相頁岩油地質理論與勘探開發技術
主要貢獻單位：中國石油勘探開發研究院、中國石油新疆油田公司、中國石油大慶油田公司、中國石油長慶油田公司、中國石油大港油田公司
成果介紹：創立中國陸相頁岩油富集理論，研發陸相頁岩油“甜點區/段”綜合評價技術，創新頁岩油水平井優快鑽井、細分切割體積壓裂及工廠化作業模式。有效指導和推動準噶爾盆地吉木薩爾、鄂爾多斯盆地慶城、松遼盆地古龍、渤海灣盆地滄東凹陷等陸相頁岩油勘探突破與規模建產。
鄂爾多斯盆地慶城頁岩油現場照片
簡介：中國陸相頁岩有“兩次”顛覆性創新：第一次陸相“頁岩生油”創新，打破了“中國貧油”説，奠定我國常規石油工業發展資源基礎;近十年的第二次陸相“頁岩產油”創新，形成1項地質理論和3大技術體系，開闢了非常規石油重大戰略新領域。
該成果創立了中國陸相頁岩油富集地質理論：創建陸相富有機質頁岩沉積模式、發現頁岩納米級孔喉儲油系統、揭示頁岩油“連續型”頁岩油甜點區/段富集規律，回答了陸相頁岩“生油”“儲油”“富油”的重大科學問題。
該成果創建了頁岩油實驗研究、勘探評價、開發工程3大技術體系：建立陸相頁岩油“體積開發”理論，創新頁岩油水平井優快鑽井、細分切割體積壓裂、大平台—井工廠立體開發等技術體系。支撐獲得了一批頁岩油重大勘探發現，建立了準噶爾盆地吉木薩爾、鄂爾多斯盆地慶城、松遼盆地古龍等國家級頁岩油示範區與基地。構建了陸相頁岩油評價標準體系，關鍵技術取得了中國和美國發明專利授權，知識產權成果突出。
該成果有效指導和推動了中國陸相“頁岩油革命”：徹底改變了頁岩只生油、不產油的傳統認識，完全顛覆了勘探只尋找“圈閉型”常規油藏的常識。突破了陸相頁岩油“理論誤區”，打破了“勘探禁區”，攻破了“開發無人區”，推動頁岩油成為中國石油工業戰略性資源，對保證國內石油穩產上產、保障國家能源安全意義重大。
02.CG STEER旋轉地質導向鑽井系統
油鑽井技術皇冠上的明珠
主要貢獻單位：中國石油川慶鑽探工程有限公司
成果介紹：旋轉地質導向系統是石油鑽井技術皇冠上的明珠。CG STEER系統突破了六大核心技術瓶頸，具備5大技術優勢。獨創平衡趨勢造斜預測模型，造斜能力突破12.5度/30米，一舉改變國內長期“依賴進口、受制於人”的局面，全面滿足當前非常規油氣勘探開發的需要。在國內主要非常規油氣區應用50餘口井，綜合性能指標達到國際先進水平。實現了自主旋轉地質導向鑽井系統向工業應用的歷史跨越。
CG STEER旋轉地質導向鑽井系統工業化應用首戰告捷
簡介：旋轉地質導向鑽井系統是集機、電、液、控等為一體的井下智能控制系統，技術含量高、攻關難度大，國內長期處於“依賴進口、受制於人”的被動局面，是制約我國頁岩氣等非常規油氣產業高質量發展與國家能源安全戰略的關鍵技術。中國石油川慶鑽探迎難而上、領銜攻關、砥礪奮進，依託“十三五”國家重大專項，聯合航天科工和中國石油大學(華東)，突破六大核心技術瓶頸，自主研發成功了CG STEER推靠式旋轉地質導向鑽井系統。該成果獨創了平衡趨勢造斜率精確預測模型，深刻認識了影響造斜率的關鍵因素，造斜能力突破12.5度/30米，滿足了頁岩氣勘探開發需求;系統耐温150℃、耐壓140MPa，能夠適應高密度鑽井液環境，具備近鑽頭井斜、方位和伽馬測量功能，能夠實現儲層的精確追蹤，已鑽井優質儲層鑽遇率98%以上，綜合性能達到國際先進水平。該系統率先實現了國產旋轉地質導向鑽井系統在頁岩氣水平井的全井段應用，已在川渝、長慶等地區的頁岩油氣和緻密油氣井完成50餘口井全井段導向作業，在頁岩氣和緻密氣水平井一趟鑽進尺分別達到了1200米和2331米。該系統部組件國產化率達到95.8%，關鍵核心技術全部自主可控，目前已生產了30串工具，組建了10支現場作業隊伍，建成了40串/年的生產能力、100串/年的檢維保能力和60口井/年的作業能力，形成了獨立自主的全過程生產保障體系，實現了替代進口，填補了我國陸上非常規油氣國產旋轉地質導向鑽井系統空白。
03.“一鍵式”人機交互7000米自動化鑽機
國家鑽井工程領域的“國之重器”
主要貢獻單位：中國石油寶雞石油機械有限責任公司
成果介紹：一鍵式人機交互7000米自動化鑽機，創新人機交互控制技術，實現一鍵操作控制多設備聯動、井口關鍵操控流程自動化作業;國內首創獨立建立根技術，實現建立根與鑽進作業同步進行;大幅減少鑽機操控作業人員，顯著提升鑽井作業本質安全，有效縮短輔助作業時間，助力鑽井人員“藍領變白領”，在我國鑽井裝備史上具有里程碑意義。
簡介：由寶石機械與川慶鑽探、工程院等單位聯合研製的國內首套一鍵式人機交互7000米自動化鑽機，是國家科技攻堅任務和中國石油重大科技專項研究成果。在研製過程中，解決了多個重要技術瓶頸，形成“一鍵式人機交互操控”、“獨立建立根”等5項關鍵技術，研製“高效動力貓道、一體化鐵鑽工”等8套關鍵設備，開發“集成化人機交互軟件”等3套功能軟件。
該鑽機具有“自動化程度高、作業效率高、安全水平高、操控性能優”的顯著特點。鑽機配備6套機器人，建立根、起下鑽、甩鑽具等關鍵作業流程及管柱對扣、清扣、塗絲扣油等輔助操作全面自動化，大幅減少井隊人員配置;建立根、甩鑽具作業可與鑽進同步進行，將以往的串聯作業變為並行作業，有效縮短鑽井時間;具有動態防碰管理、司鑽輔助操作、鑽機無線遙控起升等功能，極大提升作業現場本質安全;控制人員只需通過一個按鍵就能使鑽機多個設備複合聯動、無縫銜接作業，實現“一個按鈕控全程”。
該鑽機的研製成功使我國成為全球為數不多的具備一鍵式自動化鑽機自主研製能力的國家之一，打造了國家鑽井工程領域的“國之重器”，讓鑽井工人從“藍領”變“白領”成為現實，開創了我國鑽井裝備發展史上新的里程碑。
04.EV56高精度可控震源
中國石油深部油氣資源勘探的利器
主要貢獻單位：中國石油東方地球物理勘探有限責任公司
成果介紹：EV56高精度寬頻可控震源在國際上率先突破了低頻地震信號激發的技術瓶頸，採用新型液壓伺服系統與振動器結構設計，實現了1.5Hz-160Hz線性寬頻地震信號激發，成為國際上首個規模化應用的高精度寬頻可控震源，為高精度、高效率、安全環保油氣勘探開發提供了核心裝備支撐。
簡介：可控震源的信號激發與目標識別技術源於二戰後期的雷達技術，而低頻信號的激發與信號畸變控制技術是整個地震信號控制技術中的核心，也是長期以來制約石油地震技術行業向深部資源探測的技術瓶頸。EV56高精度寬頻可控震源在國際上率先突破了低頻地震信號激發的技術瓶頸，採用新型液壓伺服系統與振動器結構設計，實現了1.5Hz-160Hz線性寬頻地震信號激發，成為國際上首個規模化應用的高精度寬頻可控震源，為高精度、高效率、安全環保油氣勘探開發提供了核心裝備支撐，給深部油氣勘探進一步擦亮了眼睛，使中國石油深部油氣勘探取得了大面積的突破，有力的保障了我國的油氣戰略安全。
EV56的創新主要體現在：①首創振動器擾動抑制技術，極大地消除了時變(頻變)質量對可控震源振動的影響，使低頻地震信號控制與輸出更穩定;②創新性的振動器平板結構，改善了激發信號在傳輸的能量適配性，提高了深層地震數據成像的精度;③首創振動液壓合流系統，滿足振動系統低頻對大流量的系統需求，垂直探測深度可達莫霍面。海外行業資深專家評價稱：在地震可控震源(地震信號的激發)頻帶與保真度(指標)上，東方公司的EV56構建了新的國際標準。
05.多功能一體化油藏數值模擬軟件(HiSim4.0)
油藏數值模擬中國“芯”
主要貢獻單位：中國石油勘探開發研究院
成果介紹：中國石油自主研發的多功能一體化油藏數值模擬軟件HiSim4.0功能強大、性能優越，擁有地質建模、黑油、組分、裂縫、熱採等十大模擬功能。模擬規模大、精度高、速度快，總體達到國際先進水平，在陸相沉積油藏模擬上優勢顯著。在集團公司安裝上千套、海內外百餘個區塊規模應用，打破了長期依賴進口的被動局面，實現自主化國產化替代。
簡介：HiSim4.0是中國石油歷經十餘年攻關，自主研發的一款高性能、高精度、集地質建模-油藏模擬於一體的大型軟件系統，擁有地質建模、黑油模擬、組分模擬、裂縫模擬、化學驅模擬、熱採模擬、模型建立、結果可視化、交互歷史擬合、井網部署等10大功能模塊，界面美觀、操作便捷、可視化和交互式功能豐富，軟件模擬規模大、精度高、速度快，單機模擬規模可達千萬網格。該成果創新攻克了10項關鍵核心技術，在一體化複雜滲流數學模型、多元化學驅數學模型、複雜裂縫建模與模擬、大規模高效求解技術方面處於國際領先水平，在陸相沉積油藏模擬方面有優勢，是油藏工程師進行油氣藏精細油藏描述、層系井網部署和調整、開發方案優化和提高採收率等研究的重要技術手段，是助力油氣田高效開發和高質量發展的關鍵核心工具。
目前這套軟件系統已在集團公司安裝上千套、在國內外百餘個區塊成功應用，實現了油藏數值模擬軟件的自主化、替代化，打破了國外技術壟斷，解決了“卡脖子”問題。
該成果獲國家授權發明專利3件、國家軟件著作權登記30餘項，出版著作3部，發表論文50餘篇，並獲得省部級科技進步特等獎和一等獎等獎項。
06.AnyCem自動化固井技術與裝備
國際首創自動化固井工藝技術
主要貢獻單位：中國石油集團工程技術研究院有限公司
成果介紹：AnyCem自動化固井技術與裝備，是以AnyCem固井軟件為核心、以自動化固井成套裝備為載體的設計-仿真-監控一體化首創技術，引領固井作業由經驗向科學決策轉變，大幅提升作業質量和效率、降低勞動強度和作業風險。在複雜深層和儲氣庫等領域規模應用，提質增效成效凸顯。
AnyCem固井軟件系統及全新一代成套自動化固井作業裝備
簡介：依託中國石油重大科技項目，工程技術研究院聯合長城鑽探、川慶鑽探、渤海鑽探和各大油田，戮力創新自主攻關，突破了固井工程核心數理模型、裝備自動控制關鍵方法，形成了以AnyCem固井軟件為核心、自動化固井成套裝備為載體的設計—仿真—監控一體化首創技術——AnyCem自動化固井技術與裝備。主要創新包括：①突破了全生命週期固井密封完整性控制、複雜温壓條件井下壓力精細分析等8大關鍵數理模型，提升了提高固井質量的科學設計能力，奠定了自主軟件的核心理論基礎。②研製出自動化水泥車、水泥頭及閘閥系統、穩定供灰等4大關鍵固井裝備，開發出現場作業數據實時採集與監控系統，建立了自動化固井的硬件基礎。③創新形成集固井設計、仿真、自動監測與控制、大數據分析與技術管理等多功能AnyCem軟硬件一體化平台，整合了固井業務單元孤島數據，在國內外率先實現“無人操作”固井作業，推進了固井業務數字化轉型發展。
該技術已在長慶、西南、遼河、塔里木等地區規模應用。AnyCem固井軟件支撐複雜深井、天然氣井、水平井等固井優質率提升10%以上，助力高效勘探開發;自動化固井技術提升了固井連續精準施工水平，已建立5個示範隊，降低現場勞動強度50%、提高作業效率30%，正引領國內固井技術發展。
07.CPLog多維高精度成像測井系統成果
集團公司高端測井主力裝備
主要貢獻單位：中國石油集團測井有限公司
成果介紹：多維高精度成像測井裝備CPLog，創新井下高温高壓極限條件下三維感應、核磁共振測量等關鍵技術，實現二維向三維成像的跨越，能夠清晰顯現深達數千米的地下油氣層圖像。微電阻率成像創8882米陸上亞洲超深井測井紀錄，聲波成像實現井旁80米以上有效探測。成為集團公司測井主力裝備，填補了國內空白,結束了我國先進測井裝備長期依賴進口的歷史。
簡介：“十三五”期間，在國家的大力支持下，中國石油歷經5年集中攻關，成功研製出CPLog多維高精度成像測井系統，實現了國產裝備從陣列成像向多維成像的跨越，為國際化戰略實施提供技術支撐。CPLog系統在集成EILog優勢技術的基礎上，以網絡化、模塊化、智能化及標準化設計為核心，依託高性能測井芯片、高精度傳感器、高速通訊與無線傳輸等技術突破，實現了：測得更準，實現從二維均質向三維各向異性測量的維度突破;看得更清，實現納米級孔喉識別和高分辨率“高清”成像;探測更遠，實現“一孔之見”向“一孔遠見”的跨越;綠色測井，可控源取代化學源，實現安全環保新途徑;遠程測控，創新“無人駕駛”測井新模式。
CPLog系統具有完全自主知識產權，結束了我國高端測井裝備長期依賴進口的歷史，建立了配套自主創新體系，形成了完整的技術攻關團隊，成為國內技術系列最全、指標最先進、應用規模最廣的新一代標誌性主力測井裝備和解決複雜油氣評價難題的“利器”。目前，CPLog系統已在國外8個國家、國內16家油氣田、170個油氣區塊規模應用;微電阻率成像創8882米陸上亞洲超深井測井紀錄，聲波成像實現井旁80米以上有效探測;中國石油油氣重大發現參與率100%。
08.第四代精細分層注水工藝技術
主要貢獻單位：中國石油勘探開發研究院 中國石油大慶油田公司 中國石油長慶油田公司 中國石油吉林油田公司
成果介紹：第四代精細分層注水工藝技術突破了井下永置式流量檢測、層段流量長效無級調節等核心技術，實現了“邊注邊測邊調”，引領分層注水技術數字化、精細化升級換代，助力我國分層注水技術持續國際領先，推進了注水開發方案由“滯後調控”向“實時、精細、智能優化”調控的重大跨越。
集成流量計，壓力計和流量調節總成一體化配水器
簡介：與第三代分層注水技術只有在下入測試儀器過程才能獲取監測數據不同，第四代分層注水技術首次實現了分層注水全過程實時監測和自動控制，使油藏開發的“眼睛”和“手”能夠延伸到各個層段，對各層段的認識更精準，調控也更高效。該成果突破了井下強幹擾環境下流量永置式檢測，小直徑電機驅動的流量無級調節等世界級基礎共性難題，研製了集成流量計、壓力計和流量調節總成的一體化配水器等關鍵工具，形成了纜控式、波碼通訊和地面式等第四代分層注水工藝，實現了分層注水井下測調自動化、狀態監測實時化和數據管理網絡化，助力我國分層注水工藝持續國際領先;基於實時分注數據和油藏靜態數據，開發了精細油藏分析與優化軟件IRes，推進了注水方案優化與調整由“滯後調控”向“實時、精細、智能優化”的重大跨越。
該成果在大慶、長慶、吉林和華北油田，建立11個示範區，累計應用 1480井次。示範區分注合格率均保持在90%以上，水驅動用程度平均提高5.7個百分點，自然遞減率平均下降2.76個百分點。
該成果授權發明專利16件，登記軟件著作權9件，制定標準6項，出版著作3部，發表SCI/EI論文19篇。2020年1月經集團公司專家組鑑定為整體國際領先，獲得了2020年集團公司技術發明一等獎。
09.靈活切換生產1-丁烯/1-己烯成套技術
主要貢獻單位：中國石油石油化工研究院、中國石油蘭州石化公司、中國寰球工程有限公司
成果介紹：靈活切換生產1-丁烯/1-己烯成套技術，創新開發出活性、選擇性兼優的催化劑，攻克了快速、慢速兩種反應在單一反應器內匹配兼容的技術難題，在世界上首次開發出同一種原料靈活切換生產兩種高純度a-烯烴的自主技術。該技術達到國際先進水平，在長慶乙烷制乙烯國家示範工程中首次工業應用，為中國石油聚乙烯業務提質增效提供技術支撐。
簡介：該成果在世界上首次提出“高品質1-丁烯/1-己烯的柔性生產”理念，攻克催化反應引發慢、易失活，易黏結體系制約工藝長週期，差異化反應過程難耦合和關鍵微量雜質控制等共性技術難題，研發出集成了兼具選擇性與活性的催化劑、耦合內循環熱/質強化與外循環高效清膠的多功能高效反應設備和柔性生產流程的成套工藝技術。該自主成套技術率先在國家示範工程—長慶80萬噸/年乙烷制乙烯項目應用。2021年8月30日，長慶3萬噸/年工業裝置中交，9月8日裝置開車成功，生產的1-丁烯產品純度高達99.87%，關鍵雜質1，3-丁二烯含量僅為4ppm，顯著低於30ppm的技術要求，更大幅優於國外同類技術商低於50ppm的技術保證值。該技術開發和應用顯著提高了國家示範工程自主創新水平，為中國石油聚乙烯業務提質增效提供技術支撐，並推動我國聚烯烴行業技術發展進步。
10.百萬噸級乙烷制乙烯成套技術
乙烷裂解制乙烯國家示範工程
主要貢獻單位：中國寰球工程有限責任公司、中國石油蘭州石化公司、中國石油獨山子石化公司
成果介紹：中國石油自主開發的大型乙烷制乙烯成套技術，具有乙烯收率高、流程短、成本低、能耗低、易操作等特點，關鍵技術指標國際先進，成功應用於長慶、塔里木乙烷制乙烯國家示範工程，並一次開車成功，引領國內天然氣資源高值利用示範，進一步鞏固了中國石油在乙烯行業的技術領先地位。
簡介：近年來，中國石油持續加大乙烯領域科技研發力度，在乙烯原料多元化、乙烯裝置大型化和系列化等方面取得突破，陸續成功開發出系列液體原料及氣體原料裂解爐，及前脱丙烷前加氫、前脱乙烷前加氫和順序流程分離技術，實現乙烯原料由乙烷到重質的全覆蓋，形成了中國石油自主百萬噸級液相複雜原料、煤基原料，及乙烷裂解制乙烯成套技術。大型乙烷制乙烯成套技術在兩個國家示範工程——蘭州石化長慶80萬噸/年乙烷制乙烯項目和獨山子石化塔里木60萬噸/年乙烷制乙烯項目上實現了我國自主乙烷裂解制乙烯技術工業化應用“0”的突破。該成套技術具有乙烯收率高、流程短、成本低、能耗低、易操作等特點，關鍵指標達到國際先進水平。兩套乙烷制乙烯項目不僅採用國內自主開發的乙烯成套技術，而且引進設備材料堅持最小化。寰球工程技術團隊對工藝流程不斷進行優化和提升，形成了乙烷制乙烯系列設計和建設技術。該技術突破了傳統乙烯生產能耗物耗高、乙烯收率低的制約，乙烯成本具有絕對優勢，助推中國石油煉化綠色低碳轉型升級和高質量發展，進一步鞏固了中國石油在乙烯行業的技術優勢地位，起到“支撐當前、引領未來”的作用。