CO2捕集、利用与封存是应对温室气候，实现双碳战略目标，引领全球能源体系转型升级，推进能源绿色可持续发展的主要技术。化学吸收法具有吸收效率高、处理能力大的特点，是最适合各行业大规模碳捕集的技术，其中应用最广泛最有效的是醇胺法。醇胺溶液吸收CO2后成为醇胺富液，对吸收后的醇胺富液进行解吸处理可回收醇胺溶液实现循环利用。但是在已有醇胺吸收剂捕集CO2工艺过程中存在再生能耗高、吸收剂损耗大的缺点，需要改进醇胺吸收剂使其具有高吸收效率并设计低再生能耗的可行性工艺。针对吸收剂损耗大、再生率较低的问题，设计开发新的混合醇胺吸收剂进行改进；对于再生能耗较高的问题，则对传统热解吸工艺进行改进，选择微波解吸技术。介绍了各醇胺吸收CO2的机理以及吸收CO2的特点，总结了改进混合醇胺吸收剂的依据，调研阐述了微波辅助醇胺捕集CO2的原理及特点，为工业化碳捕集与环境保护提供借鉴。
页岩气水平井多级压裂过程中套管变形（套变）现象显著，降低了储层动用率，增加了压裂成本。综合国内外学者对该问题的研究成果，对比分析了国内外页岩气水平井套管变形现状，以长宁-威远、泸州、威荣区块的套管变形数据为基础，总结了套管变形问题在时间、空间、形态上的分布规律。讨论了套管及水泥环类型、固井质量、压裂及射孔参数、热应力等工程因素和储层非均质性、储层滑移等地质因素对套管变形的影响。调研分析结果认为，工程因素会使套管应力增加，但不易造成套管变形，而地质因素中多级压裂诱发天然裂缝和断层活化导致的储层滑移是套管产生较大变形的主控因素。针对该问题总结梳理了优选套管及水泥环参数、提升固井质量、优选压裂及射孔参数、优化井眼轨迹、控制储层滑移等多种控制方法，并提出了需提高对地层的认识和储层滑移预测精度等方面的建议。研究成果可为压裂过程中套管完整性设计及控制提供参考。
大语言模型表现出的通用人工智能特征，为各行业带来了里程碑式的技术革命，也为石油工程智能化转型提供了新的机遇。探讨以DeepSeek为代表的大语言模型在石油工程领域的应用前景、挑战和发展建议。首先，介绍了大语言模型的基本概念和技术特性，然后分析了其在石油工程中的潜在应用场景，如用户交互与问答系统、数据治理与信息整合、数据分析与决策支持、信息解析与智能辅助、环境监测与安全管理等；其次，指出了其在石油工程中存在的局限和挑战，如知识更新能力不够、难以理解专业知识、科研创新性不足和训练成本较高等；最后，提出了大语言模型在石油工程应用中的建议和展望，包括建立针对石油工程的专业化大模型、油气领域数据库与信息提取、联网搜索与实时更新功能、图像处理与视频生成技术等方面的发展方向，并系统探讨了大语言模型在石油工程中的实施框架，为行业智能化升级提供理论指导与实践参考。
井漏是当下钻井过程中常见和相对难以治理的一种井下复杂事故，已成为影响钻井进度的主要因素之一，甚至会引发程度不等的安全事故。通过综合分析漏失成因类型和机制、国内外新型堵漏材料在不同环境和条件下的表现以及它们与井筒和地层等因素之间的相互作用，阐述了水泥堵漏材料、交联体系堵漏材料、金属类堵漏材料、颗粒LCMs堵漏材料、纤维类堵漏材料以及可固化和LCMs混合体堵漏材料的特点和堵漏机理，总结了不同种类的堵漏材料在不同地层漏失中的应用效果及优缺点。结果表明：结合堵漏成功率和经济实用因素，在处理高渗透孔隙型地层漏失中选择水泥堵漏材料，堵漏成功率达到91%；在处理溶洞型地层漏失中选择可固化和LCMs混合堵漏材料，堵漏成功率达到89%；在处理天然裂缝型地层漏失中选择纤维类堵漏材料，堵漏成功率达到75%；在处理诱导裂缝型地层漏失中选择颗粒LCMs堵漏材料，堵漏成功率达到92%。研究成果对提升钻井液堵漏效果、推动堵漏技术的发展具有重要的理论和技术借鉴意义。
克拉玛依油田某区实施压裂增产后，出现大量生产井压后含水快速上升且含水率高的问题。为解决这一难题，通过硅烷偶联剂KH570将疏水缔合型相渗剂接枝到石英砂表面，制备出疏水缔合型相渗接枝支撑剂RPM-SiO2。对RPM－SiO2进行红外光谱扫描和SEM电镜扫描，证实相渗剂于支撑剂表面接枝成功，并在克拉玛依油田某区油藏条件下对比研究了RPM-SiO2和空白石英砂支撑剂的常规性能（润湿性、密度、酸溶解度和抗压强度）、导流能力和控水能力之间的差异。结果表明，RPM-SiO2和空白石英砂支撑剂综合性能基本一致，满足行业标准要求；两者油相导流能力几乎一致，但RPM-SiO2的水相导流能力低于空白石英砂支撑剂的25%；RPM-SiO2相对空白石英砂支撑剂水相渗透率下降83.41%，油相渗透率下降17.49%，产出液含水率下降18.65%，具备良好的控水能力和长效性。
针对塔河油田井筒举升过程中沥青质随温度降低逐渐析出、聚集、沉淀造成严重堵塞的问题，采用钢丝网溶解法开展沥青分散剂的研制和评价。通过对井筒沉积物进行三组分、元素组成、扫描电镜（SEM）等表征分析，确定塔河油田井筒沉积物的主要成分为沥青质。根据相似相溶原理，研制出了一套高效溶解沥青质的分散剂LYH-1（芳烃溶剂LY+1.0%正戊醇+1.0%壬基酚+0.2%石油磺酸盐）。水浴50 ℃，将沥青质沉积物浸泡在沥青分散剂LYH-1中静置反应4 h，5 g沥青分散剂LYH-1对1 g沥青质沉积物的溶解率高达97%，长时间放置不聚集，具有良好的稳定性能和普适性能。通过研究高效沥青分散剂LYH-1对沥青质的作用机理，证明其主要通过氢键、π-π相互作用与沥青质沉积物形成稳定体系，降低沥青质聚集物粒径，使聚集体稳定悬浮于溶液中，阻碍沥青质进一步絮凝沉积。研究结果表明，LYH-1是一种新型的高性能沥青分散剂，它可以在降低生产成本的同时有效防止油井和地面管道的堵塞，实现增产目标，提高稠油油藏的开发效益。
双金属机械复合管技术是解决油气田集输管道内腐蚀的重要方法，其成型、焊接和检测技术是保障管道安全运行的先决条件。为确保油气田安全生产集输，针对双金属机械复合管成型技术、焊接技术和无损检测技术的进展开展综述，介绍了目前常用的两种机械成型方式及其特点，分析了提高焊接接头质量的工艺方法，总结了用于不同管道缺陷的无损检测技术。结果表明：成型技术方面，爆燃成型和液压成型是国内常用的复合方法，但其在大口径管材制备和异形管件应用上还存在局限性；焊接技术方面，通过优化焊接工艺可提高焊接接头质量，管端激光熔覆技术成为未来研究方向；无损检测方面，传统检测方法逐渐向智能化、综合化的现代技术发展，可实现更广的覆盖范围和更高的缺陷检出率；此外，若能对机械复合管全生命周期关键环节进行管端数据记录，便可在出现质量问题时进行精准溯源。结论认为，提高机械复合管技术在成型和焊接过程中的质量控制以及无损检测技术的准确性，对其在油气田集输上的安全应用具有重要意义。
吉木萨尔页岩油长裸眼段水平井采用二开井身结构，二开裸眼段长达4 000 m，水平段超2 000 m，钻井液采用油基钻井液，钻进中在八道湾组、韭菜园子组等地层易出现井壁垮塌现象，从而引发钻具遇阻、遇卡、井漏等事故。为解决复杂地层的井壁垮塌问题，根据地层岩性特征，分析了地层黏土组分、微裂隙发育等影响井壁失稳的主要因素，明确了易垮塌地层的井壁失稳机理，提出了油基钻井液的“多元协同、广谱封堵”防塌理论。基于防塌理论，优选了沥青、超细碳酸钙、纳米封堵剂等材料完善了油基钻井液防塌配方，室内实验显示，钻井液密度1.52~1.62 g/cm3、马氏漏斗黏度80~100 s、动切力8~13 Pa、破乳电压500 V以上、油水比80∶20~85∶15、120 ℃高温高压（HTHP）滤失量≤2 mL，钻井液各项性能参数均满足施工要求，且封堵效果良好。该油基钻井液防塌体系在吉木萨尔页岩油长裸眼段水平井上成功应用，裸眼段平均井径扩大率3.03%，事故复杂时效0.55%，有效保证了造斜段、水平段的钻井安全。
准噶尔盆地南缘山前带油气资源蕴藏非常丰富，由于高陡起伏的地表条件和复杂多变的地下结构，区内地震勘探面临野外采集实施难度及安全风险大、采集效率低、投资成本高的问题。围绕地震采集提质增效目的，引入激光雷达技术，利用激光雷达影像和高精度高程数据的“千里眼”功能，可快速实现山地激发类型划分、山地炮点预设计、精细表层调查设计、山地车辆通行导航设计、风险等级划分等功能。通过野外山地地震资料采集的实际应用，实现了可控震源进山，有效提高了山地可控震源激发比例和野外采集作业效率，达到了野外提质增效目的。展望未来，认为激光雷达技术在复杂山地地震采集作业中将发挥更大的作用，激光雷达影像的高精度坐标和高程模型有望取代野外采集中传统测量工序；应用高分辨率的坐标和高程可以提高表层建模反演精度；通过高清影像和数字高程平台有望实现快速构建数字露头模型，推动物探工序升级换代，促进山地高效勘探实施和复杂山地构造资料改善。
水平井体积压裂已成为致密油藏完井改造的关键技术。对于天然裂缝和断层发育的储层，高强度的储层改造极大增加了人工裂缝诱发断层滑移的概率，从而导致套管发生变形。为避免水力压裂诱发断层滑移导致套管受剪切变形，以数值模拟为手段，开展了套管变形风险点预测与防控措施研究。以H井组为实例研究对象，基于地质工程一体化模型和蚂蚁体追踪技术确定套管变形风险点，结合摩尔库伦准则和压裂参数优化，对套管变形风险点进行有效防控。研究结果表明，地质工程一体化模型和蚂蚁体追踪技术可有效识别井眼轨迹钻遇的断层和天然裂缝，预测H井组套管变形风险点20个。利用摩尔库伦准则确定断层激活滑动压力临界值为70 MPa，对H井组的体积压裂施工采用“错位射孔+降排量+降规模”对策，压裂过程中未发生套管变形。形成了一种套管变形风险点预测与防控技术，有效保障了水平井体积压裂改造安全、提升了储层改造效率，为套管变形预测及防控措施研究提供了技术借鉴。
塔里木盆地山前普遍发育高压盐膏层和低压碎屑岩目的层，两套地层系统压差高于20 MPa，钻井过程中由于地质卡层不准极易造成钻穿盐膏层、进入目的层后发生恶性井漏事故。为解决塔里木山前盐底恶性井漏问题，在已知塔里木山前盐底恶性漏失机理为高低压差地层钻穿连通造成的恶性漏失和“瓶塞”堵漏原理的基础上，通过评价堵漏材料的承压强度和高温下的沉降速度等性能参数，分别筛选出油基钻井液和水基钻井液沉降堵漏塞形成（速度和质量）的最佳条件，并最终形成一套高密度、大压差油基和水基钻井液专用的沉降堵漏技术。其中，当油基钻井液油水比50∶50、破乳电压（ES）在200~300V范围内，水基钻井液添加了0.2%XC、0.2%破胶剂和堵漏剂时，沉降塞形成效果最好。该沉降堵漏技术在塔里木山前成功试验3口井，其中在DB1302井上堵漏塞承压能力达30 MPa，说明盐底恶性漏失堵漏技术取得了显著的应用效果。
针对双阶梯水平井水平段间距受限时常规五段圆弧轨道设计可能无可行解的问题，提出了一种基于约束优化的井眼轨道设计方法，通过建立水平段长度最小化的约束优化模型，结合拟解析解与二分法构建了高效求解算法。针对两水平段井斜角、方位角相同时拟解析解奇点多项式恒为零的失效问题，提出了修正的解析计算公式，解决了传统方法的理论缺陷，相较于传统迭代法，该方法通过特征多项式降维策略将计算复杂度降低至二次方程求解量级，算例证明该方法在三维阶梯井、二维井及退化情形下均能快速收敛。通过二分法优化水平段调整量，实现了井眼曲率约束下的最小轨迹长度控制，该方法可有效解决断层分隔储层等狭窄空间下的轨道设计难题，为钻井软件研发提供了理论支撑，研究成果显著提升了阶梯水平井轨道设计的可靠性与工程适用性。
大规模水力压裂是致密砂砾岩储层经济高效开发的必备技术，砾石参数是影响水力裂缝形态以及整体改造效果的关键因素。砾石的存在使压裂改造施工难度增大，裂缝形态复杂、迂曲度高，支撑缝长较短，难以达到设计的裂缝导流能力。基于连续-非连续单元法（CDEM），建立了含砾石二维流-固全耦合裂缝扩展模型，系统研究了应力差、砾石含量和施工排量对裂缝扩展形态的影响。数值模拟结果表明：基于CDEM方法的多相复合介质水力压裂模型能够准确模拟砾石影响下裂缝扩展形态；裂缝遇到高强度砾石时易偏转绕流，产生迂曲裂缝；高应力下，水力裂缝先绕砾偏转，后转向至水平最大主应力方向扩展；砾石影响下，裂缝扩展会憋压形成“高压区”，促进产生局部微裂缝，提高储层改造体积。研究为砂砾岩储层压裂设计优化奠定了理论基础。
我国致密油藏分布广泛，储量占比大，开发潜力巨大。此类油藏目前注气开发较多，基质渗透率、孔隙度均较低，油气流动通道主要为裂缝。但油藏裂缝跨尺度发育，受储层非均质性和黏性指进的影响，注气提高采收率技术受限，在裂缝及高渗条带存在时易形成气窜，对地层能量补充带来了诸多问题。选择泡沫和CO2响应性凝胶配制气窜波及控制体系，并通过物理实验模拟评价其性能和在致密油藏的适用性；利用商业数值模拟软件表征CO2注气吞吐及地下成胶反应。经过对国内某致密油藏的数值模拟研究，证明CO2响应性凝胶对注气吞吐有明显的增产效果，采收率增加3.1%，验证了CO2响应性凝胶体系在致密油藏开发中具有良好的应用前景。
针对常规太阳能利用具有间歇性和不稳定性等问题，介绍了光热技术在光热发电和太阳能直接热利用方面配备储热系统实现太阳能稳定供热的研究进展。总结了目前储热技术的分类方法和技术应用场景，综述了主流熔盐储热体系（碳酸盐、氯化盐、氟化盐、硝酸盐）的技术原理和研究进展，指出不同熔盐储热体系的优势和存在的技术问题。针对熔盐储热的技术关键，总结了在光热技术领域不同场景下的研究现状和工艺流程，并归纳出熔盐储热体系在光热领域的发展趋势。一是根据应用场景选择合适的集热方式，优化光热集热、熔盐储热的容量配置和协调控制；二是研发更低熔点、更宽液体温域、低腐蚀性的熔盐来提高熔盐储热的适用性；三是降低成本的同时兼顾熔盐储能系统运行的安全、稳定性，为未来熔盐储热技术的应用发展提供参考。
随着油气资源开发不断向深水、深层/超深层迈进，复杂的地层和井筒条件给油气井安全稳定生产带来极大挑战。常规电缆测井技术和套管封隔器找堵漏技术虽然可以满足井筒完整性检测的技术需求，但需要油井停产，且联合检测费用较高。近年来，光纤传感技术在油气行业越来越广泛的应用，为井筒完整性实时监测打开了新思路。通过系统总结井筒完整性检测技术的发展及现状，对深层深井井筒完整性检测技术做出如下展望：（1）将光缆永久式、半永久式布置在油井内，可对井筒内温度场、压力场、应力场、声波、振动、流体进行实时监测，为油气井完整性状态评估提供直接数据；（2）分布式光纤温度传感技术（DTS）和分布式声波传感技术（DAS）等具有连续、实时、分布式测量的特点，适合在建井阶段投入使用，实现油气井全生命周期的完整性监测；（3）对光纤信号处理大部分依靠经验法，通过模拟实验确定信号范围，实验室与井下的真实环境相比差距较大，需深入开展入井试验，通过井筒真实环境建立实际的测量解释模型。
封隔器作为CCUS驱油作业的重要工具，其胶筒的可靠性直接影响封隔器性能，为探索其在临界CO2环境中的耐腐蚀性能，分别研究了丁腈橡胶（NBR）、氢化丁腈橡胶（HNBR）、氟橡胶（FKM）在模拟超临界CO2环境中的耐腐蚀性和力学性能。高温高压腐蚀实验结果显示，实验后NBR胶筒质量增加最大（6.81%），HNBR胶筒质量增加最小（2.48%）；NBR胶筒外径增幅最大（4.21%），HNBR胶筒外径增幅最小（2.65%）；FKM材料拉伸强度降低幅度最大（66.85%），HNBR材料拉伸强度降低幅度最小（37.78%）。研究结果表明，环境温度和服役时间的增加可加快CO2等腐蚀介质进入橡胶内部的速率，从而加剧橡胶交联网络的破坏，使其力学性能下降。氢化丁腈橡胶因内部不饱和双键等弱键的数量少于丁腈橡胶、键能高于氟橡胶的N-O键，其耐CO2腐蚀能力要优于氟橡胶和丁腈橡胶，在超临界CO2环境中性能相对稳定。因此宜选用氢化丁腈橡胶作为CO2驱注入井封隔器的密封材料。
碳捕获、利用与封存（CCUS）能够大规模有效降低工业CO2的排放，被广泛认为是实现全球温控目标和我国碳中和远景不可或缺的关键技术之一。CO2从起源地输送到利用地，是实现CCUS产业技术目标的关键环节。以管道输送方式为主，概述了管道智能化技术在国内外的发展现状；介绍了CO2输送管道相态分类及存在的相关问题，并结合问题分析了人工神经网络模型与管道腐蚀速率预测的深度融合机理；阐述了分布式光纤、特征波谱及机器人巡检技术在管道泄漏中的定位原理及应用；探索了CO2输送管道在智能化建设的发展方向。CO2输送管道智能化发展虽然目前尚未形成广泛统一的认识，但以CO2输送管道业务需求为驱动、管道输送技术+信息通讯技术（ICT）为手段，围绕CO2管道数据全面感知、集中共享、预测预警及协同运营将是今后CO2输送管道智能化发展趋势。研究结果可为今后智能管道的持续发展及智慧管道的逐步推进提供借鉴与参考。
陇东油区要求全面落实钻井液不落地技术，促进钻井废液循环利用。针对钻井现场压滤废液再利用配制水基钻井液性能不达标及影响因素不明确的问题，利用乙二胺四乙酸（EDTA）滴定法、细菌平皿计数法和原子吸收光谱法（AAS）开展了提高压滤废液重复利用率关键技术研究。通过实验明确了钙镁离子、细菌和重金属含量高为导致压滤废液配制水基钻井液性能差的主要原因。研发了改性聚凝沉淀型络合剂Ⅱ、聚醚类破乳剂JX和絮凝剂ZY-Ⅰ、ZY-Ⅱ，结合杀菌剂完成絮凝沉淀杀菌处理，钙镁离子去除率平均达95.5%，腐生菌（TGB）杀菌率达96.54%，硫酸盐还原菌（SRB）杀菌率达100%，重金属含量小于2.31 μg/L。完成陇东油区6口井压滤废液循环利用及配制水基钻井液室内实验。形成陇东油区压滤废液循环利用新技术，该技术在陇东油区5口井进行现场应用，压滤废液循环利用配制水基钻井液性能符合工程设计要求，保障钻进顺利进行，有效保护了环境节约了水资源，应用和推广前景较好。
卡钻事故严重制约着钻井过程的正常进行，并造成大量的经济损失。现有卡钻预测分析的物理模型方法存在主观性强、误差大等缺陷，智能模型方法存在虚警高、解释性差等问题。针对上述问题，研究提出基于模糊数学的卡钻风险无监督融合评价方法。首先，建立管柱力学软杆模型反演摩阻系数，量化井筒摩擦特征；其次，构建深度自编码器模型，通过重构误差的分析实现阻卡风险的异常参数检测；最后，建立双因素隶属度函数体系，将摩阻系数趋势特征与重构误差统计特征进行模糊数学综合评判。该方法突破传统监督学习对标注数据的依赖，通过机理模型的可解释性与数据模型的泛化能力互补，形成具有物理约束的智能风险评估框架。研究成果通过某油田区块的实钻数据验证，该模型能有效识别卡钻早期征兆，相较于单一参数预警方法，综合预警准确率提升7.1%，虚警显著减少，并实现了提前30 min报警，为井下复杂工况的智能预判提供了新的技术路径，具有较大的工程应用价值和前景。
国内智能井使用的常规电控式井下流量控制阀集成的井下监测系统无法监测流量与含水率两个关键参数，且存在驱动机构失效后传动丝杠自动锁紧滑套当前位置，滑套无法及时关闭或全开的问题，导致无法对控制层段或分支的产量进行调控。根据优选的压力传感器、温度传感器、含水率传感器、流量计与井下滑套位移传感器，设计独特的滑套机械结构集成井下参数测量系统，解决国内现有电控式井下流量控制阀无法监测流体流量与含水率的问题；结合可伸缩联轴器设计结构独特的机械传动系统作为同心滑套的驱动机构，且集成强开强关机械结构，可通过滑套开关工具将滑套移动至全开或全关位置，弥补了国内常规电控式井下流量控制阀机械结构上的不足，为智能井技术的迭代发展提供了关键支撑。
钻井系统工程投资估算是油田企业加强投资管控、强化经营管理的重要环节，投资测算工作质量不仅决定着开发方案的可行性和效益性，而且对已批复工程方案的实施和运行效果有着重要指导性影响。提出一种基于自然语言处理算法的钻井投资估算工程参数提取方法和蒙特卡洛模拟投资预测模型，将上述两种技术引入石油工程估算形成中，通过模型构建、实证分析得到的所有控制因子均显著证实了研究选择的控制因子有效。基于上述思路，开展相关工作，要求运用自然语言处理算法进行参数提取和处理，准确率需达到90%以上；同时利用蒙特卡洛模拟投资预测模型进行计算，确保极限投资与现有经济评价结果的误差小于 5%。研究成果已成功应用于2024年29项产建项目，预警超额投资项目8项，提高了工程参数提取的准确性和效率，提升了石油钻井工程投资估算内部收益达标率，对于提升石油工程估算形成的数字化程度有较大帮助。
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