
自2000年起,中国石油已连续26年组织开展“中国石油十大科技进展评选”活动,每年评选出公司年度有重要突破的10项科技进展,对总结和宣传科技成果、促进科技创新发挥了重要作用。2025年,评选按照油气勘探开发、炼化转型升级、新兴产业支撑、未来产业引领、数智中国石油五大专项领域组织开展,充分发挥中国石油科技委和油气新能源、炼化新材料、数智中国石油三个专业技术委员会作用,由105名院士、专家经初评、函评、会评,共同评选出2025年中国石油十大科技进展。
1、等井径膨胀管技术破解超深井井身结构瓶颈
针对钻井恶性漏失、超深井套管层次不足等难题,中国石油攻克大膨胀率高强度膨胀管新材料等技术难题,研发出等井径膨胀管钻井技术,国产化率100%,成为解决超深井钻井复杂和拓展井身结构的核心技术,在中东海上油田成功应用,创造作业段最长(190米)和管径最大(400毫米)世界纪录。
主要创新与突破:(1)发明了高性能膨胀管材料:攻克了低碳中锰膨胀管材料技术瓶颈,膨胀率达30%,胀后屈服强度突破550兆帕且冲击功≥140焦耳。(2)创新形成大膨胀率高强度膨胀螺纹:独创倒钩高啮合螺纹牙型设计,螺纹胀后强度达本体强度90%,突破了等井径技术关键卡点,打破国外垄断。(3)研制复合式变径膨胀工具:创新硬质合金膨胀锥组合设计,采取液压自锁技术,解决高压密封及变径锥长距离安全膨胀难题。(4)研发了等井径裸眼搭接技术:研制裸眼自适应锚定系统,大幅提升了膨胀管在复杂工况下的井筒适应性。
该技术共申请发明专利5件,制定标准2项。在中东海上油田成功应用,实现钻井复杂地层选择性精准封堵,单井节约成本300万美元,作业段长190米、管径400毫米,超过国外知名公司产品作业段最长(76米)、管径最大(299毫米)的工程纪录,获阿布扎比国家石油公司高度认可,为规模推广和带动中国石油工程技术进入国际市场打下坚实基础。
2、柔性电子关键材料羧基丁腈橡胶研发及首次工业应用
羧基丁腈橡胶(XNBR)是丁腈橡胶的高端产品,主要用于电子信息领域胶粘剂关键基体材料,过去全部依赖进口。中国石油自主开发了羧基高效共聚和极低离子含量控制技术,实现了XNBR产业化应用,填补了国内空白,产品已在国内头部电子企业实现应用。
主要创新与突破:(1)含羧单体高效共聚技术:开发了单体梯度加入工艺,解决了含羧单体与丁二烯、丙烯腈竞聚率差异大的问题,实现了腈基/羧基的无规化分布及含量的稳定控制,含羧单体共聚率≥97%。(2)极低离子含量控制技术:创新了强极性高分子复合絮凝体系,有效降低体系金属离子和氯离子的引入,含量由4000毫克/千克降低至200毫克/千克以下,满足柔性电路板领域严苛使用要求。

该技术共授权发明专利8件,认定技术秘密2件,制定标准5项,形成了三元丁腈橡胶平台技术;产品实现了国产柔性电路板胶粘剂关键基体材料从“0”到“1”的突破;电子元器件剥离强度、高温高湿环境下的耐久性和可靠性与国外同类产品相当。
3、EV80超大吨位高精度宽频可控震源支撑超深层油气勘探
针对我国超深层油气勘探信号弱、资料信噪比低、成像难度大等难题,中国石油自主研制国内首台8万磅超大吨位宽频高精度EV80可控震源,在1.2万米深度仍可见有效地震反射信号,全球首次实现7个倍频程、1赫兹低频起始信号扫描,为我国超深层油气勘探提供关键核心装备支撑。
主要创新与突破:(1)创新8万磅低畸变激发源振动器设计,实现1赫兹起始信号扫描,最低满驱频率3.5赫兹,激发频宽超7个倍频程,保证8000米以深地层信号穿透能力与地震资料分辨率。(2)创新设计恒压平稳大流量液压系统,最大流量突破1000升/分钟,实现1—3赫兹低频段流量稳定快速响应,超深层激发能量显著增强。(3)创新高刚性振动系统结构设计,构建高精度仿真模型,实现精准控制,降低高频激发畸变和出力衰减,提升深层资料信噪比,在塔西南1.2万米深度仍可见有效地震反射信号。
该技术共申请发明专利6件,在塔里木、准噶尔等盆地成功采集超5万炮。昆玉二维项目应用表明,其激发能量较主流震源提升20%,深层资料信噪比提高15%;相比传统的炸药源地震激发方式,EV80超大吨位高精度宽频可控震源成为超深层油气勘探的关键装备,提升了中国石油物探核心技术竞争力。
4、高活性茂金属聚丙烯催化剂研发及首次工业应用
茂金属聚丙烯催化剂长期被国外垄断,制约我国高端聚丙烯产业发展。为实现关键核心技术自主可控,中国石油率先突破催化剂结构设计、载体表面改性等卡点技术,首次实现自主茂金属聚丙烯催化剂连续装置的工业化。
主要创新与突破:(1)创制新一代多氟萘基取代的茂金属催化剂,多氟萘基空间位阻大,有吸电子效应,催化剂溶解性和活性本质提升,氢调敏感性提高70%;发明低分子量聚合物选择性包覆催化剂新工艺,反应活性平稳可控释放,确保装置平稳运行。(2)发明载体热化学改性和激活剂技术,可控脱除载体表面吸附水和邻位羟基,表面羟基去除率在80%以上,波动范围控制在±1毫摩尔/克二氧化硅,活性中心利用率和分散度均提升,催化活性提高2.5倍;研发新型酚氧铝激活剂,催化剂成本降低20%以上。(3)开发多层组合桨反应器及分步加料、梯级控温工艺技术,攻克活性组分轴/径向浓度梯度大的工程难题,成功实现从克级研究到百公斤工业生产直至万吨级装置工业应用。
该技术共申请发明专利13件。自主催化剂在独山子石化7万吨/年聚丙烯装置成功实现工业应用;开发的2个新产品应用于高端医用领域。该催化剂可用于丙烯基新材料的开发,推动了聚烯烃产业高质量发展。
5、175兆帕特高压井口系列装备研制成功
中国石油突破特高压井口装备选材、设计、加工制造、评测等技术难题,自主研制175兆帕特高压井口系列装备,包括“175兆帕采气井口、防喷器组及液控系统、节流压井管汇、套管头、电动油嘴、抗硫地面测试设备”六大件装备,性能达到国际先进水平,实现核心技术自主可控。
主要创新与突破:(1)研制175兆帕特高压采气井口,耐温范围负46摄氏度至180摄氏度、材料级别HH-NL,优于国外产品耐温范围负46摄氏度至121摄氏度、材料级别FF-NL的先进水平。(2)研制全球首台350-105环形防喷器和42兆帕防喷器控制系统。(3)研制全球首台175兆帕套管头,首次形成1600吨高承载及套管头本体无顶丝设计。(4)研制国内首套175兆帕节流压井管汇,实现特高压气液固复杂工况压井。(5)研制国内首台175兆帕电动油嘴,满足10~400万立方米/日的宽幅精准调产需求。(6)研制国内首套175兆帕抗硫地面测试设备,填补了行业技术空白。
该技术共申请发明专利93件,授权1件,软件著作权2件。通过第三方检测评价,在塔里木盆地博孜1904井、克深3105井、中秋1井、大北13-1井等超深井完成工业试验,其中博孜1904井最高井口压力154.68兆帕,创造国内纪录,为我国超深油气资源开发提供自主装备保障。
6、国内首套油气藏—井筒—管网全流程动态仿真引擎软件规模应用
中国石油创新突破亿级网格规模油气藏仿真求解等卡点技术,推出国内首套油气藏—井筒—管网全流程动态仿真引擎软件,代码自研率超过90%,对标国外同类软件,计算平均相对误差低于5%,已销售205套,为油气田开发地下—地面全生命周期模拟提供了关键支撑。
主要创新与突破:(1)创新油气藏一体化多模态复杂渗流数学模型,解决了不同类型油气藏不同开发方式数学建模难题,计算符合率90%以上。(2)创新油气藏广义多重介质模型,形成连续基质/裂缝、嵌入式离散裂缝、局部加密的复杂缝网模拟技术,解决了常规和非常规油气藏大规模高效开发、精确模拟的难题。(3)创新超大规模油气藏渗流仿真求解算法,实现亿级网格规模油气藏动态仿真求解,支持整装油气田全生命周期精细化高效模拟。(4)研制国内首套地下—地面一体化动态仿真软件,实现地下油气藏开发、井筒举升、地面管网集输一体化耦合模拟,支撑油气田开发从地下到地面全栈式仿真和优化。
该技术共授权发明专利4项,登记软件著作权15项,形成技术秘密5件。作为国家工业软件9条产业链中首款产品正式发布,入选国务院国资委新兴产业百大工程A级标志性成果。应用范围覆盖中国石油全部16家油气田、中东、南美等8个海外作业区以及中国石化中原油田、中国海油能源发展公司等单位。
7、萘环芳烃单体技术支撑高端聚酯原料自主可控
中国石油围绕重芳烃高值化利用开展科研攻关,形成催化柴油制备萘环芳烃成套技术,打通原料深加工、稠环芳烃烷基化、异构化反应与产品纯化等流程,实现关键催化材料全自主研制,完成百吨级规模实验验证,解决了高性能聚酯材料原料“卡脖子”难题,为劣质石化原料利用提供了解决方案。

主要创新与突破:(1)以来源广泛的石化副产原料进行深加工,通过分离、反应耦合方式实现高附加值单体的制备,同时实现劣质原料轻质化。(2)开发改性介孔分子筛催化剂,利用分子筛外表面作为反应位点,实现对萘环芳烃的高活性及高稳定性转化。(3)开发温和工况加氢精制催化剂,在保证芳烃收率的前提下实现原料中硫、氮杂质的有效脱除。(4)采用非均相精馏组合工艺实现目标组分的高效富集,减少稠环芳烃异构体众多、沸点接近等现象发生。
该技术共申请发明专利27件,授权2件、受理25件,形成标准3项,发表学术论文4篇。完成萘环芳烃单体工艺包,并通过工艺包审查、技术论证。萘环芳烃联合装置为打通高性能聚酯产业链、赋能薄膜领域产业升级提供支撑。
8、双端官能化溶聚丁苯橡胶规模化用于高端绿色轮胎
针对官能化溶聚丁苯橡胶100%依赖进口、高性能绿色轮胎制造缺少国产化关键核心材料的难题,中国石油在国内率先攻克双端官能化溶聚丁苯橡胶生产关键技术,制备的轮胎达到欧盟标签法规最高的“双A”级,支撑高端合成橡胶产业链和供应链安全。
主要创新与突破:(1)创新研发生物基官能团化合物与烷基锂亲核取代反应技术,引入空间位阻基团,消减分子间“缔合”效应及副反应,引发效率提升8%以上,引发剂稳定性提升3倍。(2)创新研发含特定杂原子基团的ω-端官能化封端技术,产品门尼黏度控制范围由±7收窄至±3,攻克副反应导致门尼黏度波动大的工程难题。(3)创新构建高效醇钠/醚复合结构调节剂体系,打破“无规化-高乙烯基”耦合限制,实现对乙烯基结构含量的精准控制。(4)自主开发汽提多相高效分离技术和低压快速挤出技术,解决汽提单元堵塞问题,汽提单元运行周期提高4.5倍以上,消除大负荷生产返料塑化的安全隐患。
该技术共申请发明专利19件、授权16件,获技术秘密1件,产品牌号3个,形成5万吨/年官能化成套技术,2025年产量1.4万吨,制造绿色轮胎1500万条;制备的“双A”级轮胎,相比“双B”级,百公里能耗降低5%,刹车距离缩短3米,打破国外垄断,实现关键技术的自主可控。
9、吉木萨尔混积型页岩油立体开发关键技术支撑首个国家级陆相页岩油示范区建设
吉木萨尔页岩油示范区是我国首个国家级陆相页岩油示范区,对我国页岩油革命意义重大。但因其多源混积、高频互层、极强非均质性特点,规模效益开发面临诸多挑战。中国石油创新形成了混积型页岩油立体开发技术,2025年吉木萨尔示范区产油量达181万吨,圆满完成示范区建设目标。

主要创新与突破:(1)揭示陆相混积型页岩油富集机理,建立页岩油可动油定量评价模型,创新页岩油甜点评价方法,落实探明储量2.35亿吨,油井产能符合率从71%提升至100%。(2)创新“孔-缝-井-藏耦合”的页岩油立体开发部署模式,资源动用率由50%提升至89%,一次开发采收率从7%提升至10.5%。(3)创新钻井风险定量评价方法,丰富发展高频互层裂缝扩展理论,集成“一趟钻”钻井、密切割体积压裂技术,实现井控体积缝网覆盖率从55%提升到85%以上,单井EUR从2.4万吨提升到3.6万吨,单井投资由7527万元降至3851万元。(4)构建了“一全六化”管理创新模式,实现了页岩油智能化、绿色化规模效益开发。
该技术形成可复制推广的陆相页岩油效益开发理论与技术,制定行业标准9项,授权发明专利32件。该项技术应用于吉木萨尔芦草沟组页岩油,攻克规模效益建产难关,圆满完成示范区建设目标。成果推广至玛湖凹陷,有力指导了风城组页岩油勘探开发。
10、3000米超长水平井钻完井与聚能压裂技术支撑煤岩气效益开发
针对深层煤岩气开发面临的井壁易垮塌、压裂成本高等挑战,中国石油创新形成超长水平井钻完井技术,建成国内首口3000米超长水平段煤岩气水平井,构建“聚集能量+控液控砂+高效铺置”聚能压裂技术,有效支撑鄂尔多斯盆地深层煤岩气规模建产,为中国煤岩气高效开发提供了关键技术引领。
主要创新与突破:(1)发现煤岩“裂而不破”的结构特征,建立考虑力学参数弱化及裂缝演化的煤岩及夹矸井壁失稳模型,配套研发强固壁钻井液体系,攻克了超长水平段井壁稳定性技术难题。(2)创新形成基于煤岩伽马、可钻性及钻井参数的多源信息融合导向决策模式,建立决策系统,实现井眼轨迹“厘米级”精准控制,储层钻遇率提升至98%。(3)创新提出无砂压裂理念,明确在高压流体作用下,煤岩可通过“剪切+滑移”破裂,产生有效渗流通道,为降本增效提供了理论依据。(4)构建聚能压裂技术体系,建立了以聚能射孔优化、裂缝起裂扩展与间距优化为核心的优化设计方法,最大限度提高储量动用程度。
该技术共申请发明专利9件,发表高水平论文7篇。实现3000米水平段“一趟钻”、钻井周期6.41天、平均机速29.33米/小时,刷新了全球深层煤岩气水平井水垂比最大、水平段最长、“一趟钻”进尺最多、机械钻速最快等多项纪录;经聚能压裂后,单井千米水平段日产气3.9万立方米,较邻井提产12%,同时总液量降低13%、加砂量减少21%,经济效益显著。
来源:中国石油报
编辑:张敬潇
审核:刘泓波 肖程释

