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我国油气工程技术装备智能化和智能制造的探索与实践 被引量:2
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作者 贺会群 张行 +4 位作者 巴莎 于楠 张慧筠 王逸达 汪洁 《石油机械》 北大核心 2024年第6期1-11,共11页
经过数十年发展,我国油气工程技术装备整体水平步入国际先进行列,实现了从初期的机械化到自动化和信息化,以及目前部分数字化与智能化的跨越。分析和描述了万米特深井钻机、“一键式”自动化钻机、智能钻井系统、5G加持的压裂机组、自... 经过数十年发展,我国油气工程技术装备整体水平步入国际先进行列,实现了从初期的机械化到自动化和信息化,以及目前部分数字化与智能化的跨越。分析和描述了万米特深井钻机、“一键式”自动化钻机、智能钻井系统、5G加持的压裂机组、自动化连续管装备、连续管作业智能支持中心、智能导向钻井控制系统、万米自动化顶驱、智能钻杆等国内典型油气工程技术装备的关键技术特征和智能化水平。认为国内油气工程技术装备的智能化依然以第一代“自动化”、第二代“数字化+网络化”为主,要全面实现第三代智能化,任重道远。论述了智能制造的内涵、国内油气工程技术装备智能制造的发展概况,认为国内油气工程技术装备的智能制造取得了长足进步,尤其是在应用层面已经跟上了全球发展步伐,在某些方面形成了中国特色。以连续管作业装备为制造对象,构建了“基于工业互联网的连续管装备智能制造整体解决框架”,剖析了智能工厂、制造知识、精益生产、智能装备、工业软件等关键要素。研究结果可为全面实现油气工程技术装备智能制造提供参考。 展开更多
关键词 油气工程技术装备 智能化 智能制造 万米深井 国内发展 典型案例
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万米深井钻柱减振增能提速方法研究
2
作者 纪国栋 陈畅畅 +3 位作者 郭建华 夏连彬 刘永旺 孙钰淇 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期100-107,共8页
万米深井超深超长井段钻进过程中存在钻柱振动剧烈、能量传递困难、破岩效率低、钻头使用寿命短等问题,亟需开展万米深井钻柱减振与井底增能技术研究。根据超深层钻井环境的主要特征,结合近年来钻柱动力学研究结果,提出了以钻井过程中... 万米深井超深超长井段钻进过程中存在钻柱振动剧烈、能量传递困难、破岩效率低、钻头使用寿命短等问题,亟需开展万米深井钻柱减振与井底增能技术研究。根据超深层钻井环境的主要特征,结合近年来钻柱动力学研究结果,提出了以钻井过程中钻柱振动为能量来源提高井底钻井液射流压力的方法,在减小钻柱振动保护钻头的同时,提高钻头射流压力,实现井下增能破岩,解决井下振动强度大、井底水力能量不足的问题;并研制了井底钻柱减振增能装置,进行了现场试验。研究和试验结果表明:钻柱振动蕴含巨大的能量,该能量可以转化为破岩提速能量;设计的井底钻柱减振增能装置,可以提高钻井液射流压力,同时可以降低钻柱振动导致的安全风险,从而显著提高钻井速度。研究成果为万米深井减振提速技术开拓了新方向,为加快深部油气资源的勘探与开发提供了技术支持。 展开更多
关键词 万米深井 钻柱振动 井下增能 高压射流 机械钻速
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万米深井SDCK1井超大尺寸井眼钻井技术
3
作者 蔡明杰 罗鑫 +3 位作者 陈力力 贺明敏 彭浩 何兵 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期87-92,共6页
万米深井SDCK1井上部超大尺寸井眼段钻进过程中,面临着钻具安全风险高、井眼清洁效率低、井身质量控制难、PDC钻头磨损快、超大尺寸超重套管下入难等技术难点。为解决这些技术难点,开展了钻具安全保障技术、超大尺寸井眼井筒清洁工艺优... 万米深井SDCK1井上部超大尺寸井眼段钻进过程中,面临着钻具安全风险高、井眼清洁效率低、井身质量控制难、PDC钻头磨损快、超大尺寸超重套管下入难等技术难点。为解决这些技术难点,开展了钻具安全保障技术、超大尺寸井眼井筒清洁工艺优化、耐大排量冲蚀测斜工具研制、“个性化PDC钻头+大扭矩中空螺杆”优选及超大尺寸超重套管下入技术措施优化等关键技术研究,形成了万米深井超大尺寸井眼安全高效钻井技术。SDCK1井ϕ812.8 mm和ϕ593.7 mm超大尺寸井眼钻进过程中应用了该技术,确保了钻具安全、井眼清洁和井身质量控制(井斜角不超过1°),同时提高了单只进尺和机械钻速,使超大尺寸超重套管顺利下至设计位置。SDCK1井超大尺寸井眼段的顺利完钻,为四川地区超大尺寸井眼段的安全高效钻进提供了技术借鉴。 展开更多
关键词 万米深井 超大尺寸井眼 钻具安全 井眼清洁 机械钻速
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JGZ97型万米超深井钻机死绳固定器研制与安全性研究
4
作者 秦赛博 易先中 +3 位作者 蔡星星 张徐文 王利军 张玺亮 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期236-242,共7页
针对死绳固定器绳轮强度、安全裕度不足和结构失稳等安全问题,根据JZG97型万米超深井钻机死绳固定器绳轮受力及结构特点,提出采用增加腹板的方法来解决死绳固定器绳轮存在的问题。采用有限元法数值模拟,分析了不同腹板绳轮的结构力学性... 针对死绳固定器绳轮强度、安全裕度不足和结构失稳等安全问题,根据JZG97型万米超深井钻机死绳固定器绳轮受力及结构特点,提出采用增加腹板的方法来解决死绳固定器绳轮存在的问题。采用有限元法数值模拟,分析了不同腹板绳轮的结构力学性能,三腹板绳轮的强度、安全裕度均满足钻井作业时的安全要求,确定采用三腹板绳轮。实物测试试验中,三腹板绳轮仿真结果与试验结果的最大相对误差为12.95%,综合分析仿真结果与实验结果基本吻合;线性屈曲分析表明,最大死绳拉力作用下的三腹板绳轮临界屈曲载荷为绳轮实际受载的48.8倍,满足结构稳定性要求。研究表明,三腹板绳轮可以解决死绳固定器绳轮存在的问题,可以为万米超深井钻机结构设计提供支持。 展开更多
关键词 死绳固定器绳轮 万米深井钻机 腹板 绳轮增强设计 试验测试 安全性 线性屈曲 稳定性
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墨西哥湾万米级特深井钻完井实践与启示
5
作者 汪海阁 张佳伟 +2 位作者 黄洪春 纪国栋 郝晨 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期12-23,F0003,共13页
目前,我国陆上钻井能力已达9000 m水平,且随着深地塔科1井钻深突破万米,成为全球第二个实现陆上万米钻探的国家,初步具备万米深地油气资源勘探开发能力。但是,目前我国仅完钻5口井深超过9000 m的特深井,万米深地钻完井技术仍处于起步与... 目前,我国陆上钻井能力已达9000 m水平,且随着深地塔科1井钻深突破万米,成为全球第二个实现陆上万米钻探的国家,初步具备万米深地油气资源勘探开发能力。但是,目前我国仅完钻5口井深超过9000 m的特深井,万米深地钻完井技术仍处于起步与探索阶段。美国墨西哥湾是世界上超深特深井数量最多的地区,并在钻井−完井−开发一体化设计理念、井身结构优化与拓展、关键装备与工具仪器、强化钻井参数提速和井下事故复杂防控等方面已形成先进理念与成熟做法。为此,系统总结分析了美国墨西哥湾万米级特深井钻井周期、钻完井成本、原油产量、钻完井方案、成熟应用装备、工艺技术等,认为我国在地质条件、地层可钻性等方面存在差异,万米级特深井的数量、钻井周期及机械钻速与美国墨西哥湾相比仍存在一定差距。结合我国万米深地油气资源钻探面临的工程难题与挑战,提出了万米深地钻探工程技术及装备发展方向及建议,为实现我国万米深地油气资源勘探开发,推动钻完井关键技术装备迭代升级提供参考借鉴。 展开更多
关键词 万米级特深井 墨西哥湾 工程技术 钻井实践 发展方向 发展启示
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万米深海液压系统油液选择与试验分析
6
作者 李玲珑 李邦鹏 +4 位作者 陈志达 季红涛 张庆勇 沈允生 杜坤 《机械工程师》 2024年第11期142-144,148,共4页
当海水深度超过10000 m时,海水环境压力大于100 MPa。环境高压会引起液压油体积变化、黏度特性等参数的变化,均对液压系统的控制和输出特性产生不可忽视的影响,因运行环境特殊,如何选择液压油暂无参照标准。针对上述问题,从工作环境、... 当海水深度超过10000 m时,海水环境压力大于100 MPa。环境高压会引起液压油体积变化、黏度特性等参数的变化,均对液压系统的控制和输出特性产生不可忽视的影响,因运行环境特殊,如何选择液压油暂无参照标准。针对上述问题,从工作环境、选择因素、液压油选择评定等方面进行论述,通过开展模拟高压环境下液压油黏度特性和体积变化等试验测试分析,为深海液压系统的设计提供直接参考。 展开更多
关键词 万米深海 液压系统 油液选择
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万米超深井可释放马笼头的研制与应用
7
作者 张海军 张炳军 +5 位作者 孙建伟 马江湖 徐锐 王坤 郭帅 陈继胜 《测井技术》 CAS 2024年第4期465-471,共7页
万米超深层油气勘探开发是今后油田公司寻找大油气田、开拓油气增储上产的重点战略方向,针对超深井电缆测井存在的高温高压、井况复杂以及电缆弱点设置难题,通过对马笼头机械结构、电控释放装置进行研究,并配套电路保温瓶,形成了260℃/2... 万米超深层油气勘探开发是今后油田公司寻找大油气田、开拓油气增储上产的重点战略方向,针对超深井电缆测井存在的高温高压、井况复杂以及电缆弱点设置难题,通过对马笼头机械结构、电控释放装置进行研究,并配套电路保温瓶,形成了260℃/210MPa的万米超深井可释放马笼头。为验证其性能,依次进行了马笼头上、下接头组件外壳体机械受力分析、释放电路耐温测试、电控释放装置地面释放试验、马笼头整体高温高压釜在线释放试验,并进行了多次现场应用。结果表明,该马笼头耐温耐压性能较好,电控释放装置稳定可靠,具备推广应用价值。 展开更多
关键词 万米超深井 马笼头 释放装置 受力分析 释放试验
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万米深地科探井射孔关键技术研究
8
作者 余雷 唐凯 +4 位作者 陈建波 许嘉乐 马自强 李奔驰 陆应辉 《测井技术》 CAS 2024年第4期453-464,536,共13页
万米深地科探井肩负着科学探索与油气发现的重大任务,在超深层油气勘探领域具有深远意义。万米深地科探井射孔完井过程中,将面临井筒极端高温高压、射孔管柱超长跨度、油层套管空间狭小等复杂问题,常规深层射孔技术已无法完全满足施工... 万米深地科探井肩负着科学探索与油气发现的重大任务,在超深层油气勘探领域具有深远意义。万米深地科探井射孔完井过程中,将面临井筒极端高温高压、射孔管柱超长跨度、油层套管空间狭小等复杂问题,常规深层射孔技术已无法完全满足施工需求。为切实保障万米深地科探井顺利射孔完井,针对性地进行了万米深地科探井射孔关键技术研究,涵盖了特高温特高压射孔器研制、万米深地科探井射孔管柱力学研究、超深层射孔工艺改进。首先,分别对射孔器承压设计、配套火工品配方、药型罩配方与结构进行改进升级,并进行射孔器抗外压强度数值模拟,开展射孔器极限耐压、地面打靶等试验,将射孔器耐温耐压指标提升至260℃/245MPa。其次,针对射孔爆轰压力引起管柱剧烈振动失效问题,采用微元法、能量法结合哈密顿变分原理,建立全井筒射孔爆轰压力场模型及射孔管柱振动计算模型,对比现场采集的试验数据验证其准确性,初步形成万米深地科探井射孔管柱动力学计算程序。最后,基于以上万米深地科探井射孔保障软硬件,对万米深地科探井管柱传输射孔工艺进行配套升级。在BZ107井的现场试验,验证了配套射孔器、计算程序以及施工工艺的可行性,也为下一步万米深地科探井射孔完井顺利实施奠定了坚实基础。 展开更多
关键词 万米深地科探井 射孔器 射孔管柱力学 射孔工艺 特高温特高压
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万米钻探工程的石油地质理论依据与勘探方向 被引量:4
9
作者 金晓辉 孟庆强 +3 位作者 孙冬胜 田金强 梁世友 李强 《石油实验地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期973-981,共9页
油气资源是关系着我国经济发展的重要战略资源。我国陆上主力油田经过50余年开采,油田含水率已超90%。我国石油和天然气对外依存度已分别由2013年的58.9%和29.2%提高到2022年的71.2%和40.2%,已进入石油安全警戒线,影响国家安全。为了寻... 油气资源是关系着我国经济发展的重要战略资源。我国陆上主力油田经过50余年开采,油田含水率已超90%。我国石油和天然气对外依存度已分别由2013年的58.9%和29.2%提高到2022年的71.2%和40.2%,已进入石油安全警戒线,影响国家安全。为了寻找更多接替储量,油气勘探向“更深、更复杂”超深层的万米勘探新领域推进,近期国内油公司相继实施了“深海一号”、“深地一号”油气勘探计划,探索实践了智能导钻新技术,推动了万米勘探计划的实施,9 000 m以深的井也发现了油气藏。通过近期的勘探实践,从超深层成烃、成储与成藏机理等方面,论证了万米钻探的石油地质理论依据,指出超深层具有多途径生烃,已经突破120~160℃的生烃门限;“三元控储”理论指出,大于4 500 m的深层、超深层仍发育有效的储集体;多期成藏与保持是超深层规模油气藏发育的有利条件。四川盆地海相深层资源总量约为15.22×10^(12) m~3,其绵长裂陷槽周缘震旦系、川中古隆起周缘龙王庙组、城口海槽南侧米仓山—大巴山地区龙王庙组、川西上古生界深层等具有千亿立方米的资源规模。塔里木海相深层总资源量约为152.62×10~8 t油当量,其中塔北隆起、塔中隆起、麦盖提斜坡的中下奥陶统岩溶以及满加尔西缘中下寒武统台缘带、阿瓦提—顺托果勒中下寒武统台内滩等是具有亿吨级规模的勘探领域。鄂尔多斯盆地西南缘的中新元古界近期也有重要的油气发现。准噶尔盆地准中深洼带、塔里木盆地库车坳陷深层等碎屑岩领域也是万米勘探的重要领域。 展开更多
关键词 多途径生烃 深层成储机理 早成藏持续深埋 万米勘探领域 油气勘探
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中尺寸岩样真三轴试验系统研制与应用 被引量:18
10
作者 李维树 黄书岭 +2 位作者 丁秀丽 钟作武 邬爱清 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2197-2203,共7页
目前国内外岩石真三轴试样尺寸倾向于两极,且尺寸跨度大、应力大小不同,不便于研究岩体三轴强度的尺寸效应和高应力环境复杂应力路径岩石的变形与强度特征,为了解决这个问题,研制LWZ–10000型中尺寸岩石真三轴试验系统,详细介绍该系统... 目前国内外岩石真三轴试样尺寸倾向于两极,且尺寸跨度大、应力大小不同,不便于研究岩体三轴强度的尺寸效应和高应力环境复杂应力路径岩石的变形与强度特征,为了解决这个问题,研制LWZ–10000型中尺寸岩石真三轴试验系统,详细介绍该系统的设计思路、结构特点、技术指标及功能,该系统具有以下特点:(1)自动伺服控制与变形破坏全过程数据采集,且精度高、性能稳定;(2)试样尺寸介于室内和现场三轴试样尺寸之间,且尺寸可变;(3)侧向和轴向载荷高,且三向独立控制;(4)可同步进行超声波和声发射跟踪测试。采用该系统对锦屏大理岩进行大量的不同应力路径真三轴试验,对加载和卸载路径真三轴试验的应力–应变全过程曲线及与波速对应关系进行分析,结合大理岩不同尺寸卸载路径的真三轴试验成果,初步研究大理岩卸载路径下强度参数的尺寸效应。该系统的成功研制为研究多向复杂应力路径下不同尺寸深部岩体的变形及强度参数提供了新手段。 展开更多
关键词 岩石力学 中尺寸岩样 LWZ–10000型真三轴试验系统 伺服控制 自动采集 深部岩体 尺寸效应
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Development and deep-sea exploration of the Haidou-1
11
作者 Yuangui TANG Shuo LI 《Frontiers of Engineering Management》 CSCD 2023年第3期546-549,共4页
1 Introduction The Haidou-1 Autonomous and Remotely-operated Vehicle(hereinafter referred to as Haidou-1)(Fig.1)has been developed to address the significant demands for core key technologies and equipment in China’s... 1 Introduction The Haidou-1 Autonomous and Remotely-operated Vehicle(hereinafter referred to as Haidou-1)(Fig.1)has been developed to address the significant demands for core key technologies and equipment in China’s deep and distant seas.The vehicle is capable of covering all global ocean depths up to a maximum of 11000 meters.Full-ocean-depth underwater vehicles represent one of the highest technological and capability benchmarks in current international marine science research. 展开更多
关键词 hadal zone autonomous and remotely-operated vehicle integrated exploration operation deep dive exceeding 10000 meters
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2018年探矿工程十大新闻
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作者 本刊编辑部 《探矿工程(岩土钻掘工程)》 2019年第1期1-4,共4页
一、7018米,大陆科学钻探工程“松科二井”胜利完井,并完成野外验收2018年5月26日,大陆科学钻探工程(简称“松科二井”)完井现场会在黑龙江省大庆市安达“松科二井”工程现场举行。自然资源部中国地质调查局党组成员、总工程师严光生发... 一、7018米,大陆科学钻探工程“松科二井”胜利完井,并完成野外验收2018年5月26日,大陆科学钻探工程(简称“松科二井”)完井现场会在黑龙江省大庆市安达“松科二井”工程现场举行。自然资源部中国地质调查局党组成员、总工程师严光生发布“松科二井”成果。黑龙江省国土资源厅总工程师李昱岩致辞。工程首席科学家王成善院士致辞。国际大陆科学钻探计划运行支持部主任Ulrich Harms宣读贺信。国际地质科学联合会主席成秋明教授致辞。自然资源部科技管理部门主要负责人、工程领导小组副组长高平讲话。 展开更多
关键词 探矿工程 十大新闻 松科二井 万米钻机 高精度钻井对接技术 深海钻探 智能地质钻探技术装备 油田深井 干热岩钻井 绿色勘查 永磁直驱顶驱地质钻机 钻具防护与延寿
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关键核心技术突破情景下科技创新新型举国体制的研究:以万米级载人深潜器为例
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作者 秦淑雅 吴慧香 《高科技与产业化》 2024年第2期64-67,共4页
构建和完善新型举国体制,是攻克关键核心技术、建设科技强国的重要手段。本文选取万米级载人深潜器作为研究案例,深度解构归纳万米级载人深潜器的研发历程,归纳总结了关键核心技术突破情景下科技创新新型举国体制的制度优势和实现机制... 构建和完善新型举国体制,是攻克关键核心技术、建设科技强国的重要手段。本文选取万米级载人深潜器作为研究案例,深度解构归纳万米级载人深潜器的研发历程,归纳总结了关键核心技术突破情景下科技创新新型举国体制的制度优势和实现机制。关键核心技术实现突破,一般经由初创期、过渡期和成熟期三个研发阶段,科技创新新型举国体制在这三个阶段,分别呈现出资源集中配置、科学精准决策和政企协同突破的作用特点;科技创新新型举国体制在万米级载人深潜器的关键核心技术突破过程中,主要的作用机制及效用体现如下:资源集中机制下的人才资源汇集、技术资源发展和外部资源利用效能,高效配置机制下的多方参与合作、分级指标细化和市场机制发挥效能,精准计划机制下的研发目标明、综合客观现状和全面周密设计效能,科学决策机制下的系统问题发现、综合分析对比和即时策略调整效能,政企协同机制下的经验转化应用、总体统筹研发和深化市场合作效能,意志凝聚机制下的精神意志激励和信念发扬传递效能。 展开更多
关键词 关键核心技术突破 科技创新 新型举国体制 万米级载人深潜器
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万米科学超深井钻完井现状与展望 被引量:19
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作者 王志刚 王稳石 +5 位作者 张立烨 席正 安迪 尹浩 王文 闫家 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第13期27-35,共9页
概述了美国、苏联、德国、日本、冰岛、中国及其他国家科学钻探工程项目情况,指出了万米科学超深井钻完井存在的难题,主要包括地质条件复杂、地层温度高、钻井周期长、井斜控制难、井身结构设计困难、超长钻杆柱适应性等问题。针对存在... 概述了美国、苏联、德国、日本、冰岛、中国及其他国家科学钻探工程项目情况,指出了万米科学超深井钻完井存在的难题,主要包括地质条件复杂、地层温度高、钻井周期长、井斜控制难、井身结构设计困难、超长钻杆柱适应性等问题。针对存在的难题,分析了地质工程一体化技术、高效破岩技术、高温钻井液技术、高温固井技术、井身结构设计优化技术、精细控压钻井技术、复合钻柱设计技术、膨胀套管技术、井斜控制技术、激光钻进技术、钻井工程自动化及信息集成技术、钻井工程智能化技术、钻井工程无人化等关键技术在万米科学超深井钻完井中应用的发展趋势。 展开更多
关键词 万米 科学超深井 钻完井 破岩工具 智能化
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“进(近)源找油”:油气地质理论创新与重点领域勘探思考 被引量:41
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作者 杨智 邹才能 +6 位作者 陈建军 吴松涛 潘松圻 马锋 李嘉蕊 蒋文琦 王小妮 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1310-1324,共15页
创新地质理论和勘探重点领域是石油地质学科发展与工业探索发现的永恒主题,"进(近)源找油"正成为石油地质研究和油气勘探的新方向。地质理论创新引领石油工业从常规油气向非常规油气跨越,立足中国特色石油地质条件和勘探研究... 创新地质理论和勘探重点领域是石油地质学科发展与工业探索发现的永恒主题,"进(近)源找油"正成为石油地质研究和油气勘探的新方向。地质理论创新引领石油工业从常规油气向非常规油气跨越,立足中国特色石油地质条件和勘探研究历程,取得4项研究认识。(1)松辽盆地、渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地、塔里木盆地、准噶尔盆地是中国的常规-非常规油气"共生富集"大盆地,未来油气勘探潜力仍很大,常规-非常规油气地质学将指导"共生富集"大盆地实现两种油气资源类型的整体发现、极限开发与协同发展。(2)石油地质理论在大油气田的发现中发挥重要作用,深化烃源岩认识可以不断开辟常规-非常规油气资源新领域,挖潜"共生富集"大盆地可以不断推动常规-非常规油气大发现。(3)重点领域是油气规模增储和战略发现的主力军,深层—超深层和非常规烃源岩层系是未来陆上重点发现和发展领域,中西部突出深层—超深层优质油气资源,中东部突出中—深层非常规规模油气资源。(4)立足6大常规-非常规油气"共生富集"盆地基础研究,突出烃源岩附近及其内部油气资源的规模快速利用,常规油气聚焦"富油气层系"战略发现,非常规油气聚焦"人造油气藏"规模开发,攻关"共生富集"盆地资源序列、重点领域风险勘探、万米超深层科学探索、非常规油气人工改造、煤炭一体化地下气化、页岩油及煤岩油原位转化6大战略领域,努力实现深层—超深层油气发现成规模、非常规油气资源能动用。面向未来10~15年,新一轮地质理论创新和重点领域优选,将带动中国油气工业继续增储上产。 展开更多
关键词 常规-非常规油气地质学 共生富集 超级盆地 万米超深层科学探索井 页岩油气 源岩油气 甜点区段
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