科技動態

新型石墨烯材料有望替代碳纖維

中美科學家組成的國際團隊開發出一種超強韌、高導電的石墨烯復合薄膜，可在室溫條件下以較低成本制備，有望替代目前廣泛使用的碳纖維材料。

發表在最新一期美國《國家科學院學報》上的研究顯示，北京航空航天大學程群峰教授課題組和美國得克薩斯大學達拉斯分校雷·鮑曼團隊受到天然珍珠母力學結構的啟發，制備出微觀結構類似于珍珠母的有序層狀石墨烯結構。

程群峰介紹，此前將石墨烯單片機械堆疊成較厚的宏觀材料耗時費力。例如制備人頭發厚度的石墨烯薄膜，需要堆疊15萬層單片石墨烯，且片層間界面作用較弱，力學性能較差。

珍珠母具有高強度、高韌性的力學性能，主要得益于內部規整的層狀結構和離子鍵、共價鍵、氫鍵等豐富的界面作用。研究人員采用化學制備法而非機械堆疊制備出這種材料。他們借鑒了珍珠母的層狀連接方式，通過在氧化石墨烯層間引入共價鍵、共軛鍵等不同鍵連的交聯分子，將石墨烯納米片牢固地“縫合”在一起，制造出強韌一體化的高導電石墨烯薄膜。

程群峰說，這種薄膜材料的拉伸斷裂強度是普通石墨烯薄膜的4.5倍，韌性是后者的7.9倍。

據介紹，傳統碳纖維材料的制備條件需超過2 500攝氏度，但新材料可在45攝氏度以下的室溫進行制備，強度與碳纖維復合材料相當，成本更加低廉，易實現商業規?；苽?。這種廉價、低溫的高性能多功能石墨烯納米復合材料在航空航天、汽車、柔性電子器件等領域具有廣泛應用前景。

（摘自寧夏日報第21510期）

微氣泡技術助力提高石油采收率

盡管國內在CO2驅油方面已經有所進展，然而，如何解決CO2氣源和降低成本是應用和普及CO2-EOR，提高低滲透油田采收率的當務之急。儲油層的地質條件、地層流體性質以及注氣方式都會影響CO2驅油效果。注入的氣泡直徑越大，浮力作用越明顯，氣體突破的時間（CO2從注入井到達生產井所需時間）就越短，CO2波及面積大大下降，導致采收率就大幅下降。因此，可利用微氣泡（直徑 10 μm～50 μm 的氣泡）浮力小、移動速度小的特性來延長氣體突破的時間，從而加大CO2波及面積來提高原油采收率。

20世紀90年代，微氣泡生成技術得到突破。研究人員發現微氣泡具有許多獨特的物理特性：一是單位體積比表面積大。直徑10 μm的微氣泡與1 mm的大氣泡相比較，其單位體積比表面積是后者的100倍，在與原油接觸時，接觸面積增加了100倍。二是內壓大。在流體中微氣泡的內部壓力大于流體壓力，促進氣泡在上升過程中收縮且有增壓效應，同時促進微氣泡快速溶解，這保證了在驅油過程中CO2能快速溶于原油。三是上浮速度小。通常，氣泡直徑越小，上浮速度越小，滯留時間越長，這使得CO2能與原油保持長時間的接觸。四是穩定性強。微氣泡表面帶有負電荷，負電荷間的同性相斥作用能防止微氣泡結合成大氣泡，有利于維持氣泡穩定性。

日本地球環境產業技術研究機構（RITE）自2007年起著手CO2微氣泡技術的開發和應用?，F有設備主要在常溫和低壓條件下生成微氣泡，而RITE成功開發了適合地下深部高溫高壓條件、耐腐蝕、易保修的微氣泡專利技術，并首次提出了利用CO2微氣泡提高石油采收率的新概念。利用帶有微孔的篩片產生CO2微氣泡，根據儲油層的孔隙大小及分布狀況優化微孔的直徑，即產生最適合儲油層孔徑的微氣泡，以最終增加原油產量。RITE研究人員利用油田的低滲透（約1 mD）巖心，在模擬地下深部的溫度壓力條件下，定量地評估了通常的CO2注氣與注入CO2微氣泡時的模擬石油采收率的差異。實驗結果顯示，注入CO2微氣泡時的采收率提高了16%，充分證明了CO2微氣泡驅油的有效性。研究人員還通過比較實驗過程中的X線CT圖像，探尋采收率提高的原理，結果發現：對于低滲透領域，微氣泡通過進入微小孔隙，驅替小孔隙內的原油而增加石油采收率，驅替能力大約是通常CO2注氣的2倍。研究人員還利用高滲透率的Berea砂巖證明了注入CO2微氣泡能延遲CO2的突破時間，這個結果和泡沫阻塞作用共同減緩了CO2向生產井的推進。RITE研究人員已經完成了設置在井內產生CO2微氣泡的裝置，并通過一系列的現場試驗成功地驗證了實用化方案。下一步的工作是尋找能提供油田現場的合作伙伴，共同完善CO2微氣泡驅油技術，推進該技術的商業化。

大量的實驗結果證實了注入CO2微氣泡提高石油采收率的能力，也顯示了CO2微氣泡驅油技術實用化的應用前景。CO2微氣泡驅油技術不僅能為高效開發低滲透油田生產更多的綠色石油，也能為實現CO2減排做出重要貢獻。針對中國的滲透率低、非均質性強、開發難度大的油田，分析、總結、吸收北美先進技術，采用CO2微氣泡驅油提高原油采收率大有可為。

（摘自中國化工信息2018年第9期）

大慶外圍首次開展壓裂增能吞吐試驗

大慶外圍油田已完成7個井組的壓裂施工，對比其中四個井組的試驗效果，實現日增油30.2噸，累計產油416.3噸，取得了良好的增產效果。這是大慶外圍油田首次開展壓裂增能吞吐技術試驗，將為大慶外圍“三低”油田剩余油有效挖潛探索出一項新的適用技術。

大慶外圍油田油層砂體窄小，斷層發育復雜，儲層物性差，平面矛盾突出，由此導致油田開發中出現了一類特殊井——有采無注井。這類井沒有有效的地層能量補充來源，產量遞減快，難以長期穩定生產。

僅在大慶采油七廠，這類井就達到123口。一方面，常規壓裂技術、酸化技術等改造技術只能改善地層滲透性，不能補充地層能量，不適用于這類井的治理；另一方面，有采無注井有著巨大的開發價值，以該廠主力產區葡北地區為例，目前采出程度為31.9%，而該地區有采無注井的平均采出程度僅為18.4%，剩余儲量十分豐富。

為解決這一開發矛盾，探索有效的治理技術，大慶采油七廠科研人員在葡北地區優選了葡63-斜922井，開展壓裂增能吞吐試驗。

“壓裂增能吞吐技術在老區油田應用過，但在大慶外圍油田是首次嘗試。壓裂增能吞吐技術與常規壓裂相比，更加注重地層能量的補充。試驗中，我們通過向地層大量注入高效驅油劑來有效恢復地層能量。同時，利用高效驅油劑的驅替和置換作用來挖潛剩余油，提高儲層的動用程度。”該廠工程技術大隊工藝室主任李波說。

據李波介紹，本次試驗的葡63-斜922井油層有效厚度6.1米，采出程度僅為4.47%，試驗將壓裂改造三個層段，注入高效驅油劑7 575立方米、石英砂121立方米，預計累計增油可達800噸以上。“我們對藥劑配方及注入濃度進行優化，選擇了高效無堿驅油劑，與地層配伍性更好，更加適應我廠的儲層條件，這樣可以進一步提高驅替效果。”李波補充道。

今年，這個廠將開展10口井的壓裂增能吞吐技術試驗。下一步，科研人員將根據葡63-斜922井的試驗效果和監測資料結果，進一步優化完善試驗工藝設計，提升試驗效果，為大慶外圍油田儲層剩余油的有效挖潛提供行之有效的技術支持。

（摘自中國石油新聞中心2018-05-21）

碳酸鹽巖和深水油氣儲層成全球增儲上產重點

5月9日至11日，以“碳酸鹽巖和深水油氣儲層研究最新進展”為主題的海相海洋沉積儲層學術研討會在杭州召開。與會專家普遍認為，海相碳酸鹽巖和海洋深水油氣儲層是全球油氣增儲上產的重點領域，是我國油氣勘探開發的重要目標。加強碳酸鹽巖和深水油氣儲層研究，對我國石油工業的可持續發展具有重要意義。

此外，本次論壇還就塔里木盆地、鄂爾多斯盆地、四川盆地等碳酸鹽巖儲層的儲量接替層系做出了預測。

據悉，碳酸鹽巖和深水油氣儲層是我國油氣勘探最具前景的領域。本次論壇圍繞白云巖儲層成因模式、微生物巖的油氣意義、巴哈馬鮞粒灘形成與水動力關系、碳酸鹽巖深部儲層成因機制及實驗分析技術，研討塔里木、四川和鄂爾多斯盆地碳酸鹽巖儲層新認識及油氣勘探最新進展。對于海域盆地油氣勘探及面臨的關鍵地質問題，研討南海孤立碳酸鹽巖臺地與生物礁發育、深水源—匯沉積體系研究新進展及巴西深水鹽下巨型碳酸鹽巖油氣藏勘探與發現，并進一步梳理了碳酸鹽巖和深水油氣儲層研究未來發展方向和前景。

在我國已發現的油氣田中，碳酸鹽巖儲層孔隙總體表現為“淺表成孔，中深保存、調整”的特征。塔里木盆地古老海相碳酸鹽巖有效儲層主控因素是巖溶和斷裂，寒武系鹽下白云巖、奧陶系蓬萊壩組發育區域有望成為儲量接替的新層系。鄂爾多斯盆地下古生界主要發育風化殼型、白云巖型、巖溶縫洞型、臺緣礁灘型四種儲集體類型，未來主要勘探領域包括奧陶系深層，盆地西、南部臺緣帶和泥質碳酸鹽巖氣。四川盆地海相碳酸鹽巖儲層以丘灘相、礁灘相白云巖為主，臺地（裂陷）邊緣、古隆起、侵蝕面是控制盆地優質儲層形成的關鍵，未來有利儲層主要分布區包括德陽—安岳裂陷槽邊緣、川中古隆起、川東達州—開江古隆起、川西臺緣帶等。

本次會議由中國石油勘探開發研究院杭州地質研究院主辦，中國科學院、塔里木油田、美國堪薩斯大學、北京大學等單位專家學者共計100余人參加會議。此次研討會的舉辦，將有力推動碳酸鹽巖和深水沉積學地質理論認識，拓展碳酸鹽巖和深水油氣儲層研究思路，對加快我國碳酸鹽巖和深水油氣勘探具有重要意義。

（摘自中國石油報第7097期）

我國首次自主集成的世界級“海上油氣處理廠”成功交付

記者16日從中國海洋石油集團有限公司獲悉，首次由我國自主集成的世界級FPSO（海上浮式生產儲卸油裝置）P67在青島成功交付巴西。這是目前我國為國外交付的工程量最大、最復雜、技術要求最高的FPSO項目。

FPSO是當今海上油氣田開發的主流生產裝置，能夠對海上原油天然氣進行初步加工、儲存和外輸，是集人員居住與生產指揮系統于一體的綜合性大型海上油氣生產基地，被稱為“海上油氣處理廠”。P67的成功交付，將進一步加強能源國際合作，同時助推“中國制造”走出去。

據介紹，P67總長超過300米，總寬約74米，甲板面積相當于3個標準足球場。作業水深2 200米，最大產油量15萬桶／天，儲油量160萬桶，天然氣處理能力600萬方／天，配有可供158人作業的生活樓及直升機平臺。它的最大排水量達35萬噸，排水量及生產能力均達到世界級水平，堪稱海上“巨無霸”。

在P67的建造過程中，海油工程進行了120多項技術和工藝創新，以焊接檢驗為例，技術團隊成功克服了PAUT（超聲相控陣檢測）技術在小徑管和不銹鋼材料上的應用難題，將該技術應用到1寸不銹鋼小管焊口的質量檢測中，實現了在國內海洋船舶工程領域的首次應用，提升檢驗效率近十倍。

（摘自寧夏日報第21516期）

長慶油田致密油水平井壓裂改造創紀錄

長慶油田隴東地區西233致密油示范區一口重點水平井，近期順利完成大型壓裂改造。這口井采用油氣工藝研究院研發的新技術，是長慶油田首次實施小井距高密度完井體積壓裂改造試驗，共壓裂40段，最小段間距僅17米，一天最多施工3段。在長慶去年保持國內致密油水平井單井分段壓裂改造段數最多30段的基礎上，再創國內新紀錄。

鄂爾多斯盆地致密油資源豐富，是長慶油田年5 000萬噸持續穩產的重要支撐，其開發難度也較大。為探索致密油開發，在集團公司、股份公司的統籌部署下，長慶油田積極組織致密油攻關試驗。水平井分段壓裂技術取得突破并不斷進步，助推了致密油資源的有效動用。但仍面臨采油速度低、單井采收率低等難題。

為進一步探索致密油水平井降遞減、提高采油速度和最終采收率的新技術，科研人員積極借鑒北美非常規體積壓裂新理念，以提高縫控儲量為攻關目標，創新開展小井距高密度完井體積壓裂技術試驗。一是建立了以提高水平段優質儲層改造程度為目標的裂縫布放模式，實現非均質儲層條件下的非均勻高密度布縫。二是針對小井距部署，強化工藝參數與裂縫形態適配性研究，優化了壓裂關鍵參數。三是優選連續油管分段壓裂工藝，利用其精準壓裂的特點大幅提升裂縫有效控制程度。

為確保此次新工藝試驗成功，這個院堅持工程地質一體化，積極與勘探開發研究院地質人員溝通交流，對儲層改造工程方案進行多次討論，精雕細刻優化方案設計；增強現場技術支撐力量，安排技術負責人重點支撐，技術骨干堅守現場；與第二采油廠產能建設項目組、長慶井下等單位緊密配合，協調解決生產技術問題，項目組強化外協，提前準備，加強施工全過程組織協調，施工單位按照方案設計，秉承“安全第一、質量至上”的原則，規范現場管理，嚴細施工，提升作業質量；施工過程中，這個院技術支撐人員全程到井，嚴把入井產品檢測關，做好技術指導，天天有人上、段段有人盯，確保了小井距高密度完井改造首次試驗順利實施。

此次壓裂的成功實施，標志著長慶油田壓裂技術水平再上新臺階，對長慶油田全面加快致密油效益開發的戰略步伐具有重要意義。

（摘自中國石油新聞中心2018-05-20）

寧東基地位列中國化工園區三十強第八位

日前在珠海召開的2018中國化工園區與產業發展論壇發布了“2018中國化工園區三十強”榜單，寧東能源化工基地位列第八位，其中“累積固定資產”單項排名第一。

由中國石油和化學工業聯合會主辦的中國化工園區與產業發展論壇自2013年開辦以來，每年都吸引數百家園區和企業高層代表參加，成為化工園區的業界盛會。中國化工園區三十強的評選包含化工園區的綜合經濟實力、基礎設施配套、綠色生態化發展、安全與公眾認知、園區創新發展等多項指標，是石化工業園區綜合實力的反映。

據最新統計數據，截至2017年年底，全國重點化工園區或以石油和化工為主導產業的工業園區共有601家，其中國家級（包括經濟技術開發區、高新區）61家、省級315家、地市級225家，產值達千億元的園區已增至十余家。

自2003年開發建設以來，寧東能源化工基地緊緊圍繞“打造技術領先、行業領軍、世界一流的國家級現代煤化工基地”的目標加速發展，成為寧夏工業經濟的動力源和穩定器。截至2017年年底，累計完成固定資產投資4 750億元，工業總產值突破千億元大關，達到1 175億元。

（摘自寧夏日報第21526期）

新技術攻克油氣勘探難題火山巖高精度成像和氣藏精細刻畫技術國際領先

火山巖油氣藏一直存在發現難、控制難、開發更難的被動局面。如今，經過新疆油田公司和東方地球物理勘探公司兩家單位10多年聯合攻關，火山巖地震勘探技術獲得重大突破。這是5月23日，記者從“火山巖油氣藏地震勘探關鍵技術及準噶爾盆地高效實踐”成果鑒定會上獲悉的。

由3名院士和4名專家組成的鑒定委員會，聽取了成果匯報、查新報告和應用報告，審查了技術文件并進行質詢。鑒定委員會認為，火山巖高精度成像和氣藏精細刻畫技術居國際領先水平，一致同意通過鑒定。

國內外火山巖油氣勘探面臨成像難、識別難、雕刻難、認識難四大世界性共性難題。準噶爾盆地火山巖埋藏深、構造變動復雜、剝蝕嚴重，相對于東部中新生代盆地保存完好的火山巖建造地層來說，火山巖地震資料更差，地震勘探難度更大。

2005年，新疆油田通過對準噶爾盆地基底的深入研究，提出石炭系火山巖具有巨大油氣勘探潛力。為此，東方物探與新疆油田于2006年組成聯合研究團隊，針對準噶爾盆地火山巖油氣地震勘探技術難點和目標，經過連續10多年的技術攻關，創新形成復雜結構地震成像技術及軟件系統（CVPS和ACQA）、火山巖油氣藏精細雕刻技術、火山巖油氣藏地質新理念3項關鍵技術，突破了傳統理念上火山巖找油找氣的禁區。

火山巖地震勘探技術的重大突破，有力推動了準噶爾盆地油氣高效勘探開發進程，在近幾年高效探明了一批具有規模儲量的火山巖油氣藏；對已開發的氣藏，通過新的地震技術，準確預測“富含氣甜點”，使30%的開發低效井通過側鉆變成高效井；擴大了火山巖油氣勘探領域，為準噶爾盆地火山巖油氣藏規模增儲和建產穩產做出貢獻，同時對我國東部和西部火山巖油氣藏勘探開發具有重要指導意義。

目前，這一成果已在松遼盆地等推廣應用。近3年，準噶爾盆地火山巖新增探明石油地質儲量1.7億噸、天然氣地質儲量416億立方米，為克拉美麗火山巖氣田穩產提供了關鍵技術支撐。

（摘自中國石油報第7102期）

膜產業亟待抓機遇謀轉型

5月8～9日，由中國膜工業協會主辦的“2018中國膜產業發展峰會”在京舉行。與會專家表示，當前，國內膜行業正處于產品轉型升級的關鍵時期，亟待在創新驅動、綠色發展、質量效益方面實現突破。會議同期舉行高端對話，業界專家及與會嘉賓共同探討了目前我國對新材料發展的政策，以及一帶一路政策引導下，膜企業應該如何抓住機遇走出去謀發展。

中國工程院院士高從堦指出，實現我國膜領域跨越式發展我國家的重大需求。盡管在國家發改委、科技部、國家自然科學基金等的大力支持下，我國分離膜科技和產業取得了較大進步，然而，整體上與國外先進水平相比還有一定差距，仍存在以下問題：基礎研究有待加強，原創技術有待強化，材料、關鍵器件和裝備有待進一步提高，依賴進口局面亟待扭轉，產業鏈完整性有待完善。

據悉，2017年我國分離膜產值達1 940億元，預計到2022年末，膜工業產值規模將實現翻番，達到3 610億元。中國工程院院士侯立安表示，膜材料的國家重點發展的先進功能材料，國家大力支持膜科學的發展，中國膜產業即將進入輝煌時期。侯立安指出，我國目前在新型膜產品研發和產業化上還存在不足，標準化也顯不夠，尤其是強制性標準還相對較少。

與會專家指出，一帶一路沿線國家水資源較為緊缺，對水需求量大，因此，膜企業在這些國家布局時，應以海水淡化為契機，對其提供一站式解決方案，將自身品牌強大做強，做好專利保護措施，以先進技術作為保障，讓中國從膜產業大國向強國邁進。

（摘自中國化工信息2018年第10期）

靖安油田措施增油累計超萬噸

5月17日記者獲悉，長慶靖安油田已完成措施355口井，日增油383.5噸，措施增油效果顯著。

今年年初以來，以油田公司萬口井評價挖潛工程及低產治理示范單元建設為契機，靖安油田突出控水增油、效益增油，精細措施管理，優化選井選層、措施結構、措施方式、措施方向，強化技術攻關研究，不斷提高措施有效率和單井增油量。

靖安油田積極調整措施結構，針對酸化工藝技術，優化酸液體系配方，有效控制油井酸化后含水上升的問題。按照“變濃度、大劑量、小酸量”思路，科技人員改變暫堵劑注入方式，優化完善暫堵酸化工藝，提高在吳433和虎狼峁油藏的適應性。靖安油田立足油藏開發矛盾，按照先試驗后擴大應用的技術思路，在五里灣、吳433、盤古梁等油藏全面開展暫堵壓裂工藝，通過不斷優化調整暫堵劑在加砂過程中的加入時機、加入速度及加入量，進一步提高實施效果。

截至目前，靖安油田實施暫堵壓裂79口井，單井日增油1.29噸，有效率達98.7%。

（摘自中國石油新聞中心2018-05-12）

低溫冷凝技術助力大氣污染防治

近日舉辦的第十九屆中國環博會上，林德集團（Linde）展示了其采用低溫冷凝技術的CIRRUS有機揮發氣控制模塊化系統。

CIRRUS系統采用液氮對氣流中的VOCs進行冷凝，具有安全無害、高性價比、技術簡單可靠等優勢，是一種能量大程度降低VOCs排放的全面綜合性方法。首先，CIRRUS系統冷凝產生的VOCs與熱氮氣可循環使用，且在冷凝過程中無廢水產生，更不會產生其他種類的次級污染，具有良好的環境安全無害性；其次，CIRRUS系統的投資成本也低于熱氧化或吸附工藝，具有極高的性價比；此外，CIRRUS系統采用易用型面板，實現全自動化系統運行控制，能快速靈活匹配變工況運行，大大降低操作和維護的難度。

（摘自中國化工信息2018年第10期）

蘭州石化乙烯重油摻投獲突破

5月2日，記者從蘭州石化獲悉，這個公司乙烯重油進延遲焦化裝置摻投工作再次取得突破，經過加劑處理的乙烯重油首次按照每小時10噸的投加量摻入，達到設計值指標，對實現黑色產品回收利用具有里程碑意義。

據了解，乙烯裂解重油作為乙烯裝置高溫裂解縮合下的副產物，加工利用困難，一般作為燃料油低價銷售。

為了進一步優化資源保障，推進綜合利用，提升產品附加值，蘭州石化成立技術攻關組，研究優化加工工藝路線，確立乙烯重油進焦化加工建設項目，去年進入工業試生產階段，按照每小時3噸的投加量摻混。在運行過程中，生產裝置管理技術和操作人員精心精細操作，對換熱器壓差、分餾塔壓降、加熱爐結焦、柴油加氫裝置加氫反應器壓降變化等情況進行動態監控，有力保障了裝置正常穩定運行，使乙烯重油的摻煉量一直處于穩步提升的狀態，乙烯裂解重油基本實現連續加工。

此次乙烯裂解重油進延遲焦化裝置加工處理量大幅提升，將極大提升黑色產品綜合利用率，為促進蘭州石化整體效益提升再添有力砝碼。

（摘自中國石油新聞中心2018-05-08）

亞洲最深大陸科學鉆井完井松科2井創多項世界紀錄

歷經4年、入地7 018米、鉆穿白堊紀地層——5月28日，位于黑龍江省安達市的松遼盆地科學鉆探2號井（簡稱松科2井）成為全國矚目的焦點——這口井不僅成為亞洲國家實施的最深大陸科學鉆井和國際大陸科學鉆探計劃（ICDP）成立22年來實施的最深鉆井，也是全球首個鉆穿白堊紀陸相地層的科學鉆探井，創出311毫米大口徑連續取心1 651米、3種不同口徑單回次取心最長4項世界紀錄。

松科2井從2014年4月13日開鉆到2018年完鉆和完井，大慶錄井全程參與其中，依靠自主研發的DQL綜合錄井儀器和精湛的錄井技術，為松科2井順利鉆進提供優質高效保障。大慶錄井先后克服與鉆井設備不匹配、取心量大等困難，準確預報工程異常6次，全井取心進尺共計4 279米，獲取巖心4 135米，巖心采收率達96.61%。世界首創不同直徑巖心的切割、澆筑定型、打磨拋光、制樣技術，實現了巖心出筒原樣和本井完整地質剖面的永久保存。

松科2井工程是自然資源部中國地質調查局組織實施的科技創新重大工程，也是國際大陸科學鉆探計劃的重要組成部分，已通過專家鑒定。

有關專家認為，這項成果實現了理論、技術、工程、裝備的重大突破，對拓展我國深部能源勘查開發新空間、引領白堊紀古氣候研究具有重要意義。

（摘自中國石油報第7106期）

吐哈油田壓裂改造新體系帶來新效果

吐哈油田在牛東平12井首次采用清水＋超低濃度胍膠復合壓裂液體系，實施暫堵轉向壓裂試驗成功。

牛東平12井是三塘湖油田牛東區塊的一口開發井。為挖潛老井剩余油，使儲層水平段每段每簇都能得到充分改造，提高壓后每段每簇對產量的貢獻，技術人員決定對兩個層系分兩次暫堵使液體分流轉向，依次進行充分重復壓裂改造，從而提高整個水平段儲層動用程度。

這次壓裂試驗設計首次采用清水取代滑溜水造縫、清水蓄能階段段塞式加砂新工藝。本次施工累計入井凈液量4 059.1立方米，累計加砂97.7立方米，注水蓄能階段最高砂比10%，暫堵轉向壓裂最高砂比40%，各項工藝參數均達到設計要求。

牛東平12井試驗成功，將低成本壓裂與技術創新有機結合，為水平井暫堵轉向重復壓裂工藝老技術注入了新活力。

（摘自中國石油新聞中心2018-05-09）

中國未來電力需求將達10萬億千瓦時

國際水電協會首席執行官理查德·泰勒在5月21日在“水電與未來能源系統北京論壇”上表示，2017年全球水電裝機容量為1 267吉瓦，水電總發電量4 185億千瓦時，水電占全球電力總發電量的16.6%。

中國水力發電工程學會理事長張野表示，要兌現中國在巴黎氣候大會上做出的承諾，水電作為可開發程度最高、技術相對成熟的清潔可再生能源，在今后很長一段時間內將是中國推動能源生產和利用方式變革、應對氣候變化的重要手段。作為中國水電的標志性工程，三峽水電站2017年3月累計發電量突破1萬億千瓦時，相當于節約標準煤3.19億噸，減排二氧化碳8.58億噸、二氧化硫899萬噸、氮氧化物257萬噸。

據悉，中國水電經過近40年的發展，取得了巨大成績。截至2017年年底，水電總裝機容量達3.4億千瓦，約占全球水電裝機容量的30%，年發電量約1.2萬億千瓦時,占中國清潔能源發電量的70%。2017年，水電占全國發電量的19%左右。據預測，中國未來電力需求約10萬億千瓦時，其中水電2.5萬億千瓦時，將占1/4左右。

張野認為，常規的流域梯級水電站一般具有多年調節水庫，具有天然的儲能作用；抽水蓄能電站在電網中具有啟動靈活、調峰填谷的作用，是電力系統中的“充電寶”。因此，水電作為未來能源體系中的調節器，發揮巨大的儲能作用，可以為太陽能、風能和其他可再生能源的大規模開發利用提供保障?？梢灶A見，在世界未來能源體系中，水電必將發揮越來越重要的作用。

（摘自中國石油報第7106期）

哈工大油水分離取得新突破可用于原油開采等

5月24日，哈爾濱工業大學發布消息，該校機電學院趙學增教授、潘昀路副教授團隊在利用選擇潤濕性功能材料實現油水分離和液滴可控驅動方面取得新進展。

油水分離在許多領域有重要意義，其中利用網膜過濾方式進行油水分離具有速度快和能耗低等優點。然而，由于水的表面能相對較高，現有的油水過濾分離技術都是采用“阻水通油”的過濾方式，因而存在網孔容易被高黏度油堵住或被高密度的水膜封住使得油液無法通過等先天缺陷，極大地限制了其應用。

潘昀路等人提出了一個制備超疏油超親水涂層的高效方法，利用該涂層可實現油水分離、油中吸水和油滴的可控運輸，同時他們提出的類混凝土結構大幅提高了涂層的機械強度。

該研究團隊通過構造一種特殊的微納復合結構，突破了傳統表面能理論的限制，制備出一種完全不沾油卻同時完全親水的超浸潤功能涂層。將這種涂層涂覆在網狀基底上即可實現“阻油通水”式的油水分離，徹底解決了“阻水通油”式過濾存在的問題，擁有非常廣闊的應用前景，特別是在工業污水處理、原油開采和海洋油污回收等方面具有非常重要的實用價值。

（摘自中國石油報第7106期）

寧夏石化環保透水磚暢銷西北市場

5月16日，記者在寧夏石化新型建材廠制磚車間看到，筆直的產品躺在子母車上，在電腦程序控制下，磚塊順著軌道進入蒸養室，等待發往銀川及周邊青海、內蒙古等區域市場。

寧夏石化地處大西北，生態相對脆弱。廠區所在地銀川，環境敏感度高。為減少固廢排放，實現固體廢棄物的綜合利用，年產5 000萬塊粉煤灰蒸壓磚項目應運而生。

項目投產后，利用生產中產生的粉煤灰和鍋爐爐渣，通過燒制、傳送、碼垛、打包……流水線作業、標準化控制，經過多年磨合和反復技術改造，制磚生產線日趨成熟，成為寧夏生產規模和產量最大、技術水平最高的混凝土制品成套生產設備。近年來，公司又緊盯市場需求，不斷進行技術創新和新產品開發。去年，公司經過充分考察調研后，及時調整研發思路，把目光轉向了更有創效價值的透水磚產品。

透水磚又稱海綿磚，主要用于市政、重要工程和住宅小區的人行步道、廣場、停車場等場地的鋪裝，還可以拼出各種藝術圖形和彩色線條，美化城市面貌。用這種磚鋪設的路面，可將地面積水滲透到地下補充地下水，還可以通過配套的管路系統收集雨水，需要時將蓄存的雨水“釋放”出來并加以利用，最大限度地實現雨水在城市區域的積存、滲透和凈化，促進雨水資源的利用和生態環境的保護。

高性能的透水磚對質量指標、原材料、生產工藝、技術要求很高，同時抗壓強度要大，還要兼顧外觀好看。為了這“才貌雙全”的“寶貝磚”，新型建材廠制磚生產線上的技術人員幾乎到了茶飯不思的程度，一門心思只為新品出爐：科研課題確定、項目申請、市場調研、設計比對、上線調試……

研制過程中最大的難題就是透水性能和磚體強度要同時給予保證，其關鍵就在于各種原料的科學配比。沒有任何成熟經驗可借鑒，大家一方面請教設備廠家技術服務人員，共同探討研究合適的原料和工藝，一方面反復開展現場實驗進行實踐摸索。為了找到最佳水灰比，大家輪番在攪拌機上目不轉睛地蹲守，一刻不停地觀察水量變化，熬紅了雙眼，及時解決了數個原本需要等待生產線供貨商德國海斯提供服務的技術難題。最終，找到了合適的配比，確保產品外觀和強度“雙達標”。

去年5月中旬，新型透水磚各項指標全部合格，達到國家標準，順利取得產品合格證書，打開了新產品通向市場的大門，填補了寧夏地區路面磚生產的空白。廢渣廢灰變廢為寶，不僅減少了排放，實現了固體廢物綜合利用，而且成為創效增盈的新亮點。僅2017年，寧夏石化建材廠銷售各種道磚的收入達到近800萬元。

（摘自中國石油新聞中心2018-05-18）

中國石油最長頁巖氣管線首次生產清管成功

5月18日18時47分，機械清管器在經歷12個監測點約9個小時的運行后到達納溪西站，標志著西南油氣田公司長寧區塊頁巖氣外輸干線寧納線首次生產清管通球成功，為后期的清管準備、清管器選型、清管過程監控及應急保障積累了寶貴經驗。

寧納線作為中國石油最長、管徑最大的頁巖氣外輸通道，途經地貌復雜的盆地區域，翻越多處高陡坡，高差起伏大，最大高差達900多米，坡度達80度。這條管線起于寧209井區中心站，止于納溪西站，管道外徑為813毫米，設計壓力6.3兆帕，線路總長110.4千米。管線于2017年12月投運，目前日輸氣量在360萬立方米至450萬立方米，輸氣壓力在3.6兆帕至4.2兆帕。

面對復雜的地形地貌及管道內諸多不確定因素，為確保清管工作安全完成，西南油氣田編制清管方案及應急預案，多次組織方案審查和討論，明確清管器在不同工況下的氣量、壓力和控制措施。同時，成立現場指揮組、技術組、作業組、安全監督組、管線巡查組及通球監聽組等6個小組。

本次清管涉及西南油氣田長寧公司、浙江油田、西南油氣田輸氣管理處3家單位，通過積極銜接，建立溝通機制，保證管網和清管器平穩運行。根據管道沿線地形特點，在重點穿越、高陡坡、進出站及閥室等關鍵點設置監聽點12個。結合管道沿線高程圖，通過流量、壓力監控、科學計算及各監聽點的實時反饋，精確定位和跟蹤清管器的運行距離。

（摘自中國石油報第7103期）

天然氣或成為中美能源合作重要一環

5月19日，中美兩國就雙邊經貿磋商發表聯合聲明，雙方同意將采取有效措施實質性減少美對華貨物貿易逆差，同意有意義地增加美國能源和農產品出口，美方將派團赴華討論具體事項。能源和農產品出口能否影響中美貿易摩擦走向？聲明將對中美能源合作產生哪些影響？

眾所周知，貿易摩擦的目的是改變貿易順差。據彭博社報道，美國商務部長羅斯曾直言：“中國減少對美國貿易順差的‘最簡單’方法，是增加美國對中國天然氣出口?！庇纱丝梢?，天然氣合作日后或將成為中美能源合作甚至貿易合作的重要一環。

目前，中國已是美國液化天然氣第三大進口國，僅次于墨西哥和韓國。美國明顯想要將這種合作繼續加深。今年，美國晉升為天然氣凈出口國。據中國石油勘探開發研究院預測，未來3年美國天然氣理論出口能力（理論出口能力=年度產量-年度消費量）還將增加近3倍。屆時，作為全球第二大液化天然氣進口國、經濟穩步增長的中國，自然成為最佳選擇。數據顯示，目前我國液化天然氣進口主要來自澳大利亞、卡塔爾、馬來西亞、印度尼西亞，過去8年這4個國家的總占比基本保持在80%左右。隨著中美能源合作升級，這種長期性、大規模的LNG貿易，究竟會對我國LNG進口格局產生何種影響？國內能源企業該如何應對？

“中國從美國進口LNG能保證能源多元化供應，提升我國能源供應安全水平。”中國石油經濟技術研究院天然氣所所長陳蕊對此持樂觀態度。他認為，通過中美能源合作，我國對國外資源的獲取空間和能力都將進一步增強，有助于滿足我國快速增長的天然氣需求。

“中美能源合作看似是市場機遇，也有演化成爭議領域的可能?！北本┐髮W國際關系學院教授查道炯對此持謹慎態度。

毋庸置疑，中美能源合作縱深化發展會對我國能源行業和企業發展產生多方面影響。然而，作為最早一批“走出去”的國內企業，我國能源企業擁有豐富的海外合作經驗。僅以中國石油為例，在全球30多個國家和地區，參與管理和運作著90多個油氣合作項目，從競爭實力和技術水平等方面看，都具有相對較強的抗風險能力。

“與美能源合作深化或許會對我國能源行業和企業發揮‘鲇魚效應’?！标惾锾岬?，未來我國能源企業或將與美國石油天然氣公司簽訂長期貿易供應的協議和合同，甚至參與到美國LNG產業鏈的合資合作。這對國內能源企業提升市場地位和競爭力都將起到積極作用。

考慮到機遇的同時，能源專家陸如泉建議，國內能源企業還應提前做好預案和充足準備，以防日后美國對華貿易政策收緊，包括限制中國企業特別是我國央企在美國從事大規模的投資與運營等。

（摘自中國石油報第7103期）

不產生二氧化碳的低成本甲烷制氫技術

當人們致力于以更可持續的方式為我們的生活提供能源動力時,我們需要縮小滿足人類最基本需求所依賴的排放二氧化碳的化石燃料與更清潔但尚未經濟可行的替代技術之間的差距。為此,美國圣巴巴拉加州大學（UCSB）的一個研究小組探索了將目前廉價而豐富的甲烷（CH4）還原為清潔燃料氫氣（H2）的方法,該方法還同時阻止了溫室氣體二氧化碳（CO2）的形成。其研究報告“甲烷直接轉化氫氣和分離出碳的熔融金屬催化劑”發表在《科學》雜志上。

UCSB化學工程教授Eric McFarland說：“在美國的今后四五十年中甲烷將成為我們經濟的核心，找出可持續使用甲烷的方法是激勵我們的動力。這篇論文對我們長期以來一直考慮的問題提出了一個有趣的研究角度?！奔淄槭翘烊粴獾闹饕煞趾突瘜W合成工藝的產物，它是家庭烹飪、取暖和供電的重要燃料來源，并且還可用于制造業和運輸業。但是作為廢棄產物，甲烷是比二氧化碳更強的溫室氣體，捕集和減少這種廢棄甲烷的排放是許多人努力的目標。

甲烷蒸汽重整（SMR）工藝已經商業化推廣幾十年，是生產商業用氫氣的最普通的方法。然而，研究人員指出，SMR工藝要消耗大量的能量，并且必定會產生二氧化碳，而二氧化碳通常會被釋放到大氣中。當時引進這個工藝時，二氧化碳還沒被認為是個問題。但是，隨著我們對溫室氣體的關注越來越強烈時，它已成為全球關注的焦點。SMR工藝的運行成本以及潛在的碳稅和碳封存的額外成本使SMR工藝生產的氫氣生產成本大幅上升，尤其是那些可為燃料電池汽車提供氫氣的較小規模的生產。

UCSB研究團隊中的理論化學家Horia Metiu和McFarland教授就天然氣轉化催化劑途徑進行了長期的合作。他們與化學工程教授Michael Gordon一起，開始研究采用熔融金屬和熔融鹽作為尚未開發的有意義的催化劑體系。Metiu的理論研究工作表明，蓉蓉合金不同的金屬組合可以使將甲烷轉化成氫氣和固體碳的催化劑的活性增加。研究人員已經開發出甲烷轉化為氫氣的一步法工藝，這種方法不僅比傳統的SMR工藝方法更簡單，而且還可以使生產成本降低，并且可以生產既可方便運輸，又可無限期儲存的固體形式的碳。

McFarland解釋說：“將甲烷氣體的氣泡通入裝有這種催化活性的熔融金屬的反應器的底部。隨著通入氣泡的增加，甲烷分子撞擊到氣泡的壁上，它們就反應生成碳和氫。”他說，最后，當甲烷氣泡到達表面時，它已經分解成氫氣，在反應器頂部釋放出氫氣，漂浮在液態金屬上面的固體碳可以被撇去。與依靠在固體表面發生反應的常規方法相比，在熔融金屬合金表面反應不會因碳的積聚而失活，并且可以無限期地重復使用。

活性的液態金屬及其對氫氣的可溶解性相結合使得熔體可吸收比氣泡中存在的更多的氫和碳。這使得該方法在極高壓力下的甲烷能有效地產生高壓氫氣。McFarland說：“你真的可以把所有的產品從反應物中分離出來，這樣就使反應平衡轉向產品，原則上這個過程可在高壓下進行，而且還可獲得很高的甲烷轉化率?！睋﨧cFarland說，部署這種現有技術的生態系統，要求加工煤炭和天然氣（目前豐富的甲烷）等碳氫化合物的基礎設施、立法部門和工業界要共同致力于加強對這種不易收集的排放物的捕集。

他說，這項研究得到了荷蘭皇家殼牌公司的關注和支持。由這種二氧化碳零排放工藝所產生的氫氣所發的電將比現在的太陽能電價更便宜，而這種工藝最終將更具可持續性，但與目前的化石燃料比并不具有成本競爭力。McFarland說：“如果整個世界都很富裕，此外，風能和太陽能的成本降低到足以廣泛部署，就可以推廣應用這種工藝。但對于我們今天這個世界來說，它還不夠便宜。”他指出，從排放的角度來看，在中國這樣目前世界最大的溫室氣體排放國部署低成本、低排放技術尤為重要。烴消費量巨大且不斷增長的印度和非洲，也將成為這種技術的受益國，因他們尚未富裕到能享受太陽能電池板。

（摘自中外能源2018年第4期）

碳捕集與儲存技術的進一步研究

石油行業激勵發展碳捕集技術，但研究人員認為，這樣做并不會使碳排放量降低到足夠低的水平。二氧化碳可以用來抽提石油，加速發展碳捕集技術可抑制氣候變化。然而，在一項新的分析中，研究人員認為這不足以使排放降低到氣候科學家所建議的水平。碳捕集與封存（CCS）是從化石燃料發電廠捕集二氧化碳并將其安全地埋在地下的過程。通過阻止二氧化碳進入大氣，CCS可有助于減緩全球變暖，并認為該技術是實現巴黎氣候協議的關鍵技術。

CCS有可能延緩全球變暖的危險程度，但該技術的部署尚未普及。然而，倫敦帝國理工學院和斯坦福大學的研究人員在《能源與環境科學》雜志上發表的一項新研究認為，石油工業在加速CCS發展方面可能會起到驚人的作用。提高石油采收率，即將二氧化碳注入油井，從周圍的巖石中驅趕出石油，使石油儲層產生更多的石油的過程?；剂习l電裝置是這個工藝過程的二氧化碳來源地。

事實上，世界上許多最大的CCS項目都是與提高石油采收率操作相連接的。這項投資可能有助于加速CCS的發展，但新研究報告的作者認為CCS本身尚不足以實現目的。該團隊開發了一個稱為“帶有CO2提高原油采收率的CCS重復投資模型（MIICE）”，用于測試截至2050年不同因素對CCS技術發展的影響。3個主要驅動因素是油價，這將推動采用提高原油采收率的積極性；碳稅水平，這會激勵二氧化碳的捕集；獲得有關技術知識的速度，創新可推動降低投資成本。

他們認為，雖然油價和碳稅有促進作用，但他們尚未使CCS部署達到2050年避免危險氣候變化所需的水平。但在這個早期階段，石油工業的投入可能仍然是至關重要的。格蘭瑟姆皇家學院的主要作者和博士生Clea Kolster表示：“石油收入的確使CCS的部署在短期內更具吸引力，但要在二氧化碳稅激勵增加到足以超過石油收入之前，早期就要提供大部分投資。這表明，技術的掌握會大幅降低成本，此外，用于提高石油采收率的二氧化碳儲存在關鍵的早期發展中能夠發揮至關重要的作用?！?/p>

單獨考慮各因素，研究小組發現，CCS只有在下列條件之一下才有必要配置：油價大于85美元/桶；到2050年，碳稅激勵大幅增加至每噸二氧化碳75美元以上；或技術部署的掌握率保持在較高水平，這樣每兩個CCS的部署成本可降低14%。斯坦福大學能源資源工程系Adam Brandt教授，這篇論文的資深作者說：“這些條件超過了目前的能源和環境市場狀況，表明需要進一步干預，例如政府需要進一步促進CCS部署以達到與避免危險氣候變化的建議途徑相一致。”MIICE是一個開放源代碼模型，它可以用來測試一系列可能的未來情景，但前提是要求深刻掌握將導致2050年CCS按比例增加的各種必要條件的最佳組合。

（摘自中外能源2018年第4期）

甲烷直接轉化為甲醇工藝的突破

天然氣中的甲烷在低溫條件下直接氧化成甲醇的技術一直是一個成熟的工藝。根據美國塔夫茨大學化學工程師領導的一個研究小組在《自然》雜志上發表的一篇論文，塔夫茨大學的研究人員現已經找到了使用非均相催化劑和廉價的分子氧來突破該項工藝的方法。甲醇是生產化學品的關鍵原料，其中有一些可用于制造塑料、膠合板和涂料等產品。甲醇還可以用作車輛燃料或通過轉化生產用于燃料電池的高品位氫氣。

然而，目前從甲烷或煤衍生的合成氣生產甲醇的方法是涉及多個步驟的工藝，在小規模應用中效率不高也不經濟。因此，據美國能源信息署（EIA）透露，從油井排放的甲烷（每年2 100×108ft3天然氣）被放空和燃燒掉。同時，隨著水力壓裂技術的發展，以后頁巖氣（主要成分為甲烷）的產量將不斷增加，這會大大增加美國天然氣的供應量，并推動了將甲烷升級轉化為更有價值的化學品（例如通過甲烷氧化生成甲醇或通過甲烷羰基化生成乙酸）的更加強烈的愿望。

因此，科學家們一直在尋求更高效和成本更低的甲烷轉化工藝。塔夫茨大學研究的工藝使用廉價的分子氧，在相對低的溫度和較低壓力的溫和條件下進行反應，該工藝潛在的優點是顯著的。2000年廉價頁巖氣的供應量僅占美國天然氣供應量的1%，而今天已超過60%。塔夫茨大學領導的研究人員發現，他們可以使用分子氧和一氧化碳將甲烷直接轉化為甲醇，把承載單核銠二羰基物種的催化劑固定在沸石的內孔壁上或固定在懸浮在水中的二氧化鈦載體表面，在溫和的壓力（20 bar～30 bar）和溫度（110℃～150℃）下進行催化反應。

采用相同的催化劑，甲烷通過不同的反應方案也可產生乙酸，而且反應不涉及作為中間體的甲醇。但一氧化碳對甲烷非均相的催化反應是必不可少的。通過適當地控制操作條件，特別是通過調整載體的酸度，人們可以根據需要調節生成甲醇或乙酸的反應。經研究發現，即使經過數小時的反應后，催化劑在水中也不會浸出。

該論文資深作者、著名教授Maria Flytzani-Stephanopoulos博士，塔夫茨大學工程學院能源可持續性首席教授Robert和Marcy Haber表示，研究人員非常驚奇地發現要產生甲醇的甲烷氣體混合物中必須要有一氧化碳。Flytzani-Stephanopoulos說：“我們把這歸功于活性中心實現了羰基化。有趣的是，我們的催化劑不會是甲醇羰基化，而是能使甲烷直接羰基化為乙酸，這是一個最令人興奮的發現。雖然還需要更多的研究，但是我們對這個過程的進一步的發展前景感到鼓舞，它不僅能直接從甲烷生產甲醇和乙酸，而且還能以比目前的傳統工藝更節能、更環保的方式進行反應?！?/p>

本論文第一作者、博士后研究員JunJun Shan和博士生Mengwei Li通過相當簡單的合成工藝制備了負載型Rh催化劑。其主要重點是原子級地分散銠物種，這一過程是通過在分子篩載體上的特殊熱處理方案以及用紫外線輻射輔助錨定在還原二氧化鈦上的銠前體物種。Shan說，原子態的銠是該反應發生的必要條件。橡樹嶺國家實驗室著名研究員、本論文共同作者Lawrence F.Allard博士認為，像差校正電子顯微鏡是支持這項研究的關鍵。Allard說：“單原子分散體的直接成像與更規范的間接化學和光譜方法相結合，已經成為使這些研究取得如此成功的強大的功能組合?！盕lytzani-Stephanopoulos指導化學和生物工程系的塔夫茨納米催化和能源實驗室工作，實驗室負責研究生產氫氣和“綠色”化學品的新型催化劑材料。實驗室的開創性工作已證明，反應所采用的多項單金屬原子催化劑有利于燃料加工、有利于商品和增值化學品生產，可提高產率和減少碳足跡，同時實現了可持續和更高效地使用貴金屬。

（摘自中外能源2018年第4期）