瞄准一线难题 打造技术利器
——石油工程攥指成拳攻关复杂油气层勘探开发
[中国石化报 2026-07-14]
7月3日，石油工程技术研究院在京举办2026年度“石工卓灵”品牌新产品新技术发布会，6项瞄准一线痛点的新产品新技术正式亮相。发布会透露出鲜明的创新风向：科研不再“闭门造车”，而是以问题为靶心，从现场最紧迫的需求中找课题；研发不再“单兵作战”，而是以集成为方法论，将多学科技术融合成协同作战的“技术簇”。6项新产品新技术正是这一创新思路的集中体现。本版专题集纳了现场专家观点与产品详情，敬请关注。
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以系统集成思维重塑石油工程科技创新逻辑
□中国工程院院士 李 阳
纵观近年来石油工程技术的发展，很大的变化在于研发模式正从单一装备、单个处理剂的点状突破，向技术簇的系统集成迈进。这种转变，不仅是技术发展规律的必然，更是解决现存复杂实际问题的核心关键。
系统集成是破解复杂耦合难题的必由之路。当下油气开发面临诸多痛点，往往是地质、工程、流体多尺度耦合作用的结果，单一指标的提升往往无法解决复杂问题，解决方案开始向体系构建转变，形成多学科、多维度技术融合的技术簇，能够协同应对井下复杂工况，真正实现从“能用”向“好用”的实质性跨越。
系统集成要坚持“数据+机理”的双轮驱动。当前，人工智能与石油工程的融合是大势所趋，在推动智能化的进程中，技术研发要坚持机理为先、数据为辅的发展思路。在智能钻井、井下风险预警、储层动态预测等软件系统开发过程中，深度嵌入岩石力学、流体渗流力学、管柱动力学、热传导等成熟基础物理模型，将地层客观作用规律作为算法底层框架，人工智能算法作为动态修正、快速识别的辅助工具。唯有将机理认知与数据算法融为一体，系统集成的成果才能真正经受住地下极端环境的考验。
系统集成要拓展至全生命周期与全产业链布局。从全生命周期维度看，单一环节优化难以支撑长效运行，要在可靠性设计、寿命预测、失效分析方面再下苦功，打造“十年不坏”的核心产品，实现从实验室达标向井下长期稳定服役的跃升。从全产业链维度看，实现基础研究到产业赋能闭环，并将技术指标、施工成本、低碳减排等纳入统一框架，构建自主可控、经济高效、绿色的技术产业体系，筑牢国家能源安全基座。
坚持问题导向聚焦敏捷创新以石油工程技术突破助力打造科产融创领军企业
□石油工程技术研究院院长 王敏生
当前，我国油气勘探开发正不断向深层、超深层、非常规及复杂老油田迈进。面对极端工况挑战与关键装备受制于人等发展瓶颈，坚持问题导向、聚焦敏捷创新成为加速科技成果持续迭代和转化落地的重要抓手。
坚持问题导向，直击现场一线痛点
石油工程技术的应用研究，核心目标是降低开发成本、防控井下安全风险、提升采收率，创新更要直面行业长期存在的堵点难点，将科研重心聚焦到现场一线亟须解决的难题上来。面对油田企业和工程公司的需求，要常态化走访对接，编制联合作战表，为科研立项提供依据。完善海内外区域技术支持体系，针对现场突发问题建立特事特办和一事一策快速响应机制，着力打通科研生产的数据流、技术流、工作流，为油田增储上产、降本增效提供一揽子解决方案。
推行敏捷研发，加速工程技术迭代升级
面对第四次工业革命浪潮和油田现场瞬息万变的需求，传统的长周期研发模式已难以适应，工程院全面推行敏捷研发理念，目标是实现对需求的快速响应、快速研发、快速迭代。基于敏捷感知、敏捷开发、敏捷交付、敏捷迭代理念，深化集成产品开发（IPD）科研管理机制，推进产品全生命周期管理（PDM）系统上线运行，加快共用基础模块库（CBB）建设，筑牢研发复用底座，打造全生命周期研发管理系统，有效缩短新产品新技术研发周期，在短时间内实现从无到有、从有到优的快速成长。
加快成果落地，打造自主可控产业生态
敏捷研发的最终落脚点在于成果落地，实现重点产品规模化应用，推动科技创新和产业创新深度融合。工程院聚焦井下工具、油田化学剂、测控仪器和工程软件四类产品，形成《“十五五”产业化发展规划》，加快子公司建设，持续开拓系统外市场，加大成熟产品转化力度。依托集团公司优势产品渠道，推动智能钻井决策与控制系统、高压电驱精细控压钻井系统、无限级压裂滑套系统、双触发电控尾管悬挂器、超高温水基钻井液、地聚物绿色固井水泥浆等重点产品的规模推广应用；依托集团公司集中采购等渠道，在“技术支持+产品”应用方式基础上，实现产品销售渠道拓展。同时，将目光投向更广阔的产业链，积极在高端传感器、核心芯片等底层环节寻求突破，服务产业发展。
构建完备石油工程技术体系提升国内油气资源的自主保障能力
□中国工程院院士 孙焕泉
石油工程领域要大力实施创新驱动发展战略，丰富超深、特深层油气高效勘探开发工程技术，加大非常规油气效益开发工程技术攻关力度，深化老油田新化技术研究与应用，发展海洋油气高质量勘探开发工程技术，培育深层地热、深地储能等新能源新领域工程技术，突破数智化转型工程技术，加快形成支撑油气增储上产的新一代工程工艺和高性能技术装备体系。
要围绕国家能源安全重大战略需求，聚焦油气与新能源勘探开发重大技术难题，聚合国内外行业力量攻坚克难，协作开展石油工程技术新理论、新方法和关键技术攻关研究，大力发展新质生产力，消除制约油气高效勘探开发的工程技术瓶颈，持续提升石油工程支撑保障能力。
地聚物绿色固井水泥浆
煤矸石变身地聚物绿色固井水泥浆。
解决传统硅酸盐水泥在极端高温下易发生强度衰退、在酸性腐蚀环境中易导致水泥环密封失效的难题
（一）产品介绍
当前，固井工程正面临极端高温与强腐蚀的双重严峻挑战。地聚物绿色固井水泥浆为这一困局提供了创新方案。它以煤矸石、粉煤灰等大宗工业固废为核心原料，通过特有的激活剂解聚重组，构建出稳固的Si-O-Al键三维网状结构。该产品彻底摒弃了传统水泥的高温煅烧工艺，不仅从源头上实现了生产过程的低碳化，较普通油井水泥碳排放降低85%、能耗下降74%，更赋予了水泥浆自身卓越的耐高温、抗腐蚀性能，从根本上解决了传统硅酸盐水泥高温环境下强度易衰退、酸性腐蚀环境下密封易失效的行业难题。
地聚物绿色固井水泥浆具有耐高温、抗腐蚀、绿色化、降碳排四大显著特点，各项性能已全面达到油气井固井水泥浆国家和行业标准，完全满足常规固井需求。截至目前，该技术已申报发明专利23件，形成了覆盖基础配方、激活方法及固化控制等全方位的专利保护网，核心技术完全自主可控。
（二）应用效果
GP-Cem地聚物绿色固井水泥浆已在青海干热岩、河南油田稠油及胜利油田的生产套管固井中成功应用100余口井，为攻克复杂井况封固难题提供了硬核支撑。
（三）甲方评价
河南油田石油工程技术研究院油田专家王海娟
该产品已在100多口蒸汽吞吐井的生产套管固井中应用，固井质量合格率达100%。蒸汽吞吐井投产多轮次后，未发生水窜问题，井筒密封性持久可靠，有力支撑了河南油田春光稠油产能建设，实现了绿色生产与工程效益双赢。
智能钻井决策与控制系统
智能钻井系统由感知系统、决策与控制系统、执行系统构成，决策与控制系统是智能钻井的“中控大脑”。
解决钻井智能决策与自主控制难题
（一）产品介绍
为推动钻井智能化转型，提升复杂地质环境和工程条件下决策能力、施工效率，保障本质安全，研发了云边协同、软硬件一体化的智能钻井决策与控制系统，实现了半自主模式智能钻井，为钻井工程降本增效提供了新手段。
（二）应用效果
2024年以来，应用72口井，复杂时效降低22%，钻井周期缩短5%，支持多口井创工程纪录。在涪陵页岩气田等油气田的6口井实现了司钻值守下的智能钻进，钻压控制精度±0.2吨，转速排量控制精度±1%。
（三）甲方评价
华北油气钻井工程技术研究院钻井所所长张俊
应用智能钻井系统，在华北油气东胜气田J58-8H井实现二开一趟钻进尺3169米，创鄂北气田一趟钻最长进尺纪录，为鄂北气田钻井提速提效提供了支持。
高压电驱精细控压钻井系统
高压电驱精细控压钻井成套装备。
解决传统精细控压钻井系统在调压能力、响应速度、智能化水平等方面不能满足现场需求的问题
（一）产品介绍
高压电驱精细控压钻井系统是针对传统精细控压钻井系统在调压能力、响应速度、智能化水平等方面不能满足现场需求的问题，研发的调压能力高、响应速度快、可与钻机系统集成联动的新型精细控压钻井系统。该产品配套自研高压一体直推伺服电动节流阀，阀位重复精度±0.01毫米，打破了国外垄断。监控系统内嵌高压作业区压力精细调节及多设备协同联控算法，实现了钻机装备、控压系统的一体协同联控，将精细控压钻井工作压力上限由10兆帕提升至35兆帕，0～10兆帕区间调控精度±0.1兆帕，10～35兆帕区间调控精度±0.35兆帕，调控到位响应时间缩短至7秒，可满足深层超深层复杂页岩油气层高压快速调控需求。
项目团队在成套装备、核心组件、技术方法等方面累计申报发明专利47件，已获授权23件，登记软件著作权5项，中国石化专有技术认定5项，构建了核心专利簇，该产品100%自主可控。
（二）应用效果
截至目前，在苏北盆地、塔里木盆地等地开展15井次测试及技术推广应用，平均溢漏复杂时效降低30%以上，实现了高压区间压力的精准调节及溢流、漏失等复杂工况的快速识别与高效处置，有效提升了现场作业效率和井控安全水平。
（三）甲方评价
华东油气工程技术部副经理贺庆
该产品安全可靠、技术精湛，可满足深层超深层、复杂页岩油气层高压快速调控需求，已经成为页岩油气钻井的标配技术。
超高温水基钻井液
解决超高温超高压环境下钻井液流变性、沉降稳定性及滤失性控制难题
（一）产品介绍
针对深层、超深层钻井液抗温能力不足、长期稳定难等技术瓶颈，工程院超高温钻井液技术团队从分子精准设计、聚合参数控制到中试工艺优化，逐一攻克技术卡点，研发出超高温降滤失剂、降黏剂、微纳米封堵剂等系列超高温关键处理剂，形成了240摄氏度超高温水基钻井液体系，具有性能长效稳定、滤失量低、抗盐抗污染能力强等特点，在万米井、超高温井开展了现场应用，支撑了我国深井、超深井安全高效成井。
（二）应用效果
近3年，该产品在西南工区重点探井福1井、西北工区顺北123X井等超高温井及新疆某万米井成功应用，温度覆盖206～230摄氏度。其中，在福1井，现场封隔器坐封14天顺利解封，解决了完井测试液高温失稳、重晶石沉降导致的卡封隔器难题，助力创造221摄氏度亚洲超高温地层测试新纪录。
在万米井应用温度超230摄氏度、压力183兆帕，中途电测钻井液在井底静置3天，测井仪器一次到底，有效解决了超高温超高压环境下钻井液流变性、沉降稳定性及滤失性控制难题，助力创国内水基钻井液应用最深纪录。
（三）甲方评价
胜利石油工程钻井液高级专家柴金鹏
该产品具有优异的抗温抗盐性能，有效解决了超高温环境下钻井液面临的流变性能恶化、滤失量难调控等技术难题。在顺北123X井、顺北18X井高温井段成功应用，有力支撑了超深井钻井作业。
无限级压裂滑套系统
解决现有压裂工艺储层改造不充分、施工效率低的问题
（一）产品介绍
在页岩油气、致密油气等非常规油气资源开发中，水平井分段压裂是释放储层产能的核心手段。长期以来，泵送桥塞分段压裂工艺存在压裂施工工序多、簇间改造差异大等问题。2021年起，工程院联合华东油气，依托国家重大专项及集团公司科技攻关项目，成功研制出具有完全自主知识产权的无限级压裂滑套系统。
该系统由无限级压裂滑套、开启工具、井口自动投放装置及井下定位监测系统组成，目前，已获国家授权专利18件（其中发明专利15件），主持制定行业标准1项，入选“石油石化好技术”及中国石化内部优势产品目录，实现了从设计、材料、制造到质控的全链条自主可控。
（二）应用效果
无限级压裂滑套系统已在华东油气、华北油气、东北油气、西北油田等主力油气区块累计应用30井次，完成施工超400段，近一年应用7口井、200余段，成功率达到100%，为油田增储上产、提质增效提供了核心装备支撑。
（三）甲方评价
华东油气重庆页岩气有限公司产建项目组党支部书记王俊方
该产品质量稳定可靠，帮助公司大幅提升了压裂效率，并实现了高压区无人化作业，既保障了增产稳产效果，又显著提升了现场施工安全性，这是我们多年合作验证的优选技术。
双触发电控尾管悬挂器
提升复杂工况下传统投球憋压式尾管悬挂器动作可靠性，加快固井工具智能化升级进程
（一）产品介绍
勘探开发向深地深水非常规等领域加速迈进，井下复杂工况对尾管悬挂器功能性能等提出更高要求：超深井、高比重泥浆环境下要求悬挂器动作更加可靠；井底高压环境及非常规高压储层改造等要求尾管悬挂器密封能力更强；智能化技术在现场普及对尾管固井工具在井下实际状态感知需求迫切。为此，工程院通过设计理念的创新，革命性地提出了一种电动控制动作激发方式，利用无线电磁和泥浆脉冲双信号触发，实现在不投球、不憋压条件下尾管悬挂器坐挂和丢手动作。
（二）应用效果
国内首批次双触发电控尾管悬挂器产品进行了13井次现场应用，实现3000米井下触发及动作100%成功，最大扭矩23000牛·米、循环排量1.9立方米/分钟、泵压17.9兆帕，尾管可克服井下异常实现一次性下放到位，施工效率平均提升23%。
（三）甲方评价
胜利油田石油工程技术研究院首席专家戴荣东
该产品满足了深层、非常规等油气资源勘探开发需求，目前已初步完成了试验性推广，验证了尾管悬挂器产品远程触发及电动控制可行性。后续，我们将依托共同承担的国家重大专项，形成固完井及智能生产一体化管柱工艺，加快油田智慧生产进程。