产业新篇 前言 2024年是新中国成立75周年,是全面贯彻落实党的二十届三中全会精神之年,也是习近平总书记视察胜利油田3周年、视察九江石化1周年。这一年,行业变革之大前所未有,能源革命之快远超预期,面对自成立以来最复杂变局、最严峻挑战,集团公司党组团结带领广大干部员工,深入开展“牢记嘱托、感恩奋进,创新发展、打造一流”主题行动,迎难而上、聚力攻坚,深化改革、勇于创新,乘势而上、主动作为,以实干担当谱写中国式现代化石化新篇章。 中国石化报社牢记宗旨、担当使命,围绕中心、服务大局,与时俱进、守正创新,不断完善全媒体生产传播体系,着力建强“让党放心、党组信赖、受众满意”的队伍,持续提升新闻舆论传播力、引导力、影响力、公信力,为集团公司答好时代之问与发展之问、走好高质量发展之路,提供有力舆论支撑、汇聚强大精神力量。 在2023年中国石化报创刊35周年之际,《记录石化》诞生了,通过优选报社各媒体最具价值的作品结集成册,更好服务广大读者。《记录石化》成功出版,受到广泛好评。有专家评价,“将‘只有一天生命的新闻’窖藏起来,在时间的长河中留下一份份见证中国石化波澜壮阔发展史的浓香”;“这是报社自我加压的一种境界,是服务中国石化大局的一种担当,也是读者意识的精当表达”。 2024年,我们秉持优中选优原则,继续编辑出版《记录石化》,并继续以电子书形式在中国石化新闻网和“新石化”App推出。期望广大读者继续给予关心指导、提出意见建议。 中国石化报社将深入学习贯彻习近平文化思想,紧紧围绕集团公司中心工作,充分发挥新闻宣传主力军、主渠道、主阵地作用,勇担时代重任,为建设具有强大战略支撑力、强大民生保障力、强大精神感召力的中国石化更好地“鼓与呼”。 中国石化报社 2025年1月 目录 油气勘探开发 胜利油田:应用勘探大模型建设“透明盆地” 002 胜利油田:CCUS技术跑进国际“赛道” 006 中原油田:自主创新降黏冷采技术 009 江汉油田:二叠系超深层页岩气勘探取得重大突破 012 江汉油田:引领我国页岩气水平井进入超长时代 017 江苏油田:唐港地区勘探开发获新突破 022 西北油田:雅克拉凝析气田稳产超15年 026 西北油田:实现于奇西地区超稠油规模效益开发 030 西北油田:科技之光点亮顺北深地“宝藏” 036 西南油气:川西合兴场难动用储量实现“高效建产” 046 西南油气:川西海相缚“气龙” 053 西南油气:储层刻画“金钥匙” 打开中江“气粮仓” 059 勘探分公司:在四川盆地三叠系海相地层中获钾锂资源突破性发现 063 天然气分公司:推进天然气产业链一体化经营创效 068 经纬公司:随钻方位电阻率边界探测技术跻身国际先进行列 071 胜利石油工程:套管钻井成中浅层低成本建井颠覆性技术 075 上海海洋石油局:刷新海洋钻井“石化深度” 080 石化机械:引领我国修井工程技术装备进入万米深层时代 085 石油物探技术研究院:智能节点采集系统为油气勘探装上“无线 千里眼” 089 石油物探技术研究院:穿越“山前”迷雾 093 深化认识啃下常压页岩气“硬骨头” 097 建模数模一体化提高油气藏开发效率 104 新能源 2023年中国石化风光业务领域重点工作盘点 114 2023年中国石化地热业务领域重点工作盘点 118 中国石化氢能业务亮点纷呈 122 销售企业大力发展氢能一体化业务 127 交通能源体系变革大背景下中国石化的实践与探索 131 福深热1井:5200米深地逐梦 188摄氏度找热突破 136 推进化石能源清洁化、低碳化——国内上游企业积极构建绿色能源 供给体系系列报道之一 140 走出新能源规模发展之路——国内上游企业积极构建绿色能源 供给体系系列报道之二 146 推动多种能源综合利用——国内上游企业积极构建绿色能源 供给体系系列报道之三 151 “热能油液”自主技术助力新能源车产业发展 156 新星公司:新能源发展驶入快车道 161 胜利油田:绿电友好消纳的胜利探索 163 上海石油:B5柴油实现“绿色价值” 170 碳科公司:加速碳全产业链布局 173 青岛安工院:担当氢能安全应急管理战略支撑力量 175 炼油化工 2023化工板块全力增强产业链供应链自主可控能力系列报道 ——医食住行篇 182 2023化工板块全力增强产业链供应链自主可控能力系列报道 ——农业、建筑、汽车工业篇 190 2023化工板块全力增强产业链供应链自主可控能力系列报道 ——电力电子信息制造业篇 197 天津石化:千亿级石化产业集群“龙头”崛起 204 上海石化:揭秘碳纤维筋的超能力 211 燕山石化:高性能橡胶让汽车轮胎更安全环保 215 齐鲁石化:高吸附腈纶功能性纤维的开发及应用 218 催化剂公司:加快高端催化剂国产化突破 222 石化绿色低碳工艺展现行业光明前景 229 润滑油基础油mPAO国产化突围之路 237 航天润滑油脂“下凡”为生活添彩 243 液冷用油液:助力我国迈入“超充”时代 252 当橡胶变成液体时 261 低密度茂金属聚乙烯膜料不再“卡脖子” 267 超细旦腈纶纤维:比天然真丝更抗皱 比一般纤维更柔软 272 聚酰胺材料:揭开“合成纤维皇后”的神秘面纱 279 绿色日化品:添彩美好生活 287 阻燃防火:且看中国石化“金钟罩”材料 295 弹性体材料:让你的运动鞋更轻更软更弹 303 VAE:用途极广的绿色环保材料 309 高端特种蜡:赋能绿色低碳生活 316 产品销售 2023易捷服务大事记 324 2023油品销售年度关键词 330 中国石化加快打造中国头部充电运营商和第一直营平台 337 中石化易捷:打造多元“车生态” 助力消费升级 342 “易捷速购”:描绘便民服务新图景 346 “爱跑”汽油:提速快一点 续航远一点 洁净多一点 351 油气勘探开发 胜利油田:应用勘探大模型 建设“透明盆地” 贾玉涛 代俭科(胜利油田) “这一次的井位部署,我们要利用大模型完成常规和非常规岩相类型的同步预测,储层预测中流线这个约束因素还要进一步完善。”4月12日,胜利油田勘探开发研究院东营勘探研究室会议室内,科研人员房亮与黄晖正在为东营北带勘探大模型的迭代方案激烈讨论。他们将在油田新一轮井位部署会上,利用勘探大模型实现常非一体化井位部署汇报。 自胜利油田提出建设济阳坳陷“透明盆地”以来,胜利油田勘探开发研究院以东营北带为突破口建立大模型,加快转变科研范式。 不再是铅笔变鼠标 提起最初应用勘探大模型部署井位,房亮还是忘不了当时紧张的心情。 2023年2月16日,房亮带着“秘密武器”向胜利油田领导、专家汇报井位。上午9点,会议室大屏幕上清晰展示出东营北带地区勘探评价立体模型。对于这种以“模型驱动、三维解释、立体勘探”为主要方式的油气勘探部署新范式,与会人员新奇之余,更多的是期待。 最终,模型预测与钻探实际情况符合率达85%以上,房亮心里悬着的石头落了地。科研人员首次应用勘探大模型地区部署井位,取得良好成效。 胜利油田高级专家王长江介绍,胜利东部探区储层类型多样、构造复杂,对储层的分布、规模难以量化描述。而单一探井反映出来的是“一孔之见”, 物探信息反馈的只是一个模糊的位置,地质科研人员脑子里有储层的模式,却难以清晰表述出储层的展布特点,缺少一种更加具象化、直观化、可视化的研究手段。 东营勘探研究室经理陈涛还记得刚参加工作时,师父教给他的第一门“手艺”——用铅笔工作。刚开始他还觉得“现在谁还用铅笔工作”,可慢慢地发现,测井图上小层划分、平面图上标注数据、构造图上勾画曲线……很多工作都离不开铅笔。 后来,随着各种绘图软件的普及,手中的“武器”也由铅笔变成了鼠标。但20年过去了,思维却还是传统方式。 以“转变研究范式,将地质认识数字化、量化和具象化,建立一个大模型”为指导思想,胜利油田勘探开发研究院围绕“透明盆地”建设成立专项组,以东营凹陷北带为试点,利用多信息勘探评价技术建模,搭建了多学科一体化协同工作平台,建立东营北带勘探大模型。 所见即所想 沿着井轨迹由下向上,从古老的古生界到中生界、新生界,高低起伏的地层铺叠开来,上亿年的地质风貌浓缩在一个勘探大模型中,展现在眼前。 一眼就能望穿数千万年的勘探大模型,就是科研人员打造的勘探“神器”。 展示完一条横向地质剖面,房亮熟练地切换场景,在大模型上沿着纵向切出了另一条地质剖面。黄色的砂层由外向内延伸,清晰可见。随后,他又在不同的位置切出了几条剖面。 “以前是准备什么看什么,现在是想看什么就看什么。”房亮说,利用大模型的汇报方式比以往更加清晰直观、快捷高效。 这得益于准确的基础数据和扎实的基础工作。从接手建设大模型工作开始,两年多时间里,科研人员把所有的基础图件一张张梳理、一幅幅转化……构造图、小层平面图等千余张图件,地震、测井、录井、试油等几十万个数据,汇总形成基础数据库。 这只是第一步。要做到全方位立体透明展示,还需要借助信息化技术。 每个勘探层系都汇入了海量的数据信息,如何将这些信息融合,把地质科研人员脑中的地下样子“搬出来”,成为大模型建设的关键。 地球物理技术研究室科研人员张志敬通过与地质科研人员深入交流、多次尝试,构建出了一个基于当前认识的理论模型,通过向理论模型内加入地震、钻井、测井等基础地质资料,不断完善、修正之前的理论模型,最终构建出“所见即所想”的勘探大模型。 随着数据输入到不同模块,科研人员依靠算法把多种数据有机融合,实现基础地质资料即时调取、二维图件即刻成图、工作成果三维立体展示。 “活”的模型 从模型初次使用至今,科研人员已提出井位9个,其中部署井位4个。 依据井实际钻遇情况,科研人员将利斜915井的钻探数据输入模型,对勘探大模型进一步校正。“对比同一层位前后的储层预测结果,模型发生了相对明显的变化。”房亮指着电脑屏幕说。 通过模型助推地质认识,通过勘探认识不断完善模型,这种认识—实践—再认识—再实践的过程,让勘探大模型真正“活”了起来,实现了新的地质认识、新井支撑下的模型迭代更新,大幅提高了工作效率和迭代速度。 目前,勘探大模型研究应用取得勘探储层建模理论和技术的阶段性突破,将地质认识数字化、地质建模智能化、储层预测模型化,实现了勘探研究范式的重要转变。 原载 2024年5月6日《中国石化报》第6版 责任编辑 秦紫函 胜利油田:CCUS技术跑进国际“赛道” 庞世乾(胜利油田) 目前,胜利油田正在重点完善CCUS项目的高效平稳运行、经济性分析、环境监测计划等内容,并向联合国清洁发展机制执行理事会(CDM-EB)提交英文版碳减排方法学申请,促进方法学实现国际互认。此前,胜利油田国内首个百万吨级CCUS项目在波兰被碳封存领导人论坛(CSLF)认证为旗舰项目,标志着胜利油田CCUS技术已具备国际水平,吸引了10多个国家和国际组织前来考察调研洽谈合作。 胜利油田CCUS项目部经理于法珍介绍说,截至目前,胜利油田共形成了七大类二十小类的CCUS标准体系框架,包括国际、国家、行业、地方、团体、企业等100余项标准。 CCUS在石油开发方面应用的理论基础和关键核心技术是二氧化碳混相驱油。胜利油田于1967年开展该技术攻关,通过几代人的持续努力,如今在国内首次建立陆相油藏二氧化碳高压混相提高采收率和封存率技术体系,让CCUS既是储碳的“保险箱”,又是采油的“金钥匙”。 实验数据显示,二氧化碳驱油效率比常规水驱高40%,一次封存率为60%~70%,通过多次再回收再注入,地下油藏实现二氧化碳近百分之百封存。该技术可提高石油采收率7%~20%,若在胜利油田全面推广应用,可采储量将超过1.2亿吨。 二氧化碳捕集技术是实施CCUS的源头,胜利油田相继攻克了高浓度工业气源物理法捕集和低浓度工业气源化学法捕集技术,能耗大幅下降。具有完全自主知识产权的首台(套)高效全密闭液态注入装备攻克了二氧化碳零排放、精准计量、分压分注等“卡脖子”难题,在国际上处于领先水平。 2021年7月5日,中国石化启动建设我国最大的碳捕集利用与封存全产业链示范基地、国内首个百万吨级CCUS项目“齐鲁石化—胜利油田百万吨级CCUS项目”。2022年8月25日,该项目全面投产运行,覆盖石油地质储量2500余万吨,预计未来15年可累计注入封存二氧化碳1000余万吨、增油近300万吨。2023年7月11日,中国石化宣布国内首条百万吨百公里二氧化碳输送管道正式投运。为解决长距离、超临界压力二氧化碳管输难题,胜利油田边攻关边建设,研制成功国内首台(套)百万吨级二氧化碳增压输送泵,建成了国内首条数字孪生长输管道。这条管道一头连着二氧化碳捕集减排,一头连着封碳驱油。截至目前,示范区共注入二氧化碳125万吨,地层压力从22.4兆帕上升至32.5兆帕,日产原油从220吨上升至415吨,含水率从53%降至38%。 通过获取注入井、油井、管线等周边大气、土壤气、浅层地下水等27000多个监测值,研究人员发现二氧化碳浓度没有变化,表明示范区内没有泄漏。“意义重大,效果好于预期。”胜利油田高级专家张传宝说,这为石油石化行业探索出了碳减排新路径,可以带动更多产业转型 升级。 百万吨级CCUS项目形成国内石油石化行业首个碳循环模式,打造了“低耗高效、规模输送、增油减碳、零碳排放、循环利用、安全封存”的全产业链核心技术和首台(套)装备系列。2024年4月,该项目通过中国工业大奖评委会验收。专家组认为,该项目为我国低渗透油藏开发提供了路径,奠定了CCUS产业化发展的理论基础。5月,该项目入选国家能源局发布的能源绿色低碳转型典型案例。 原载 2024年7月15日《中国石化报》第8版 责任编辑 马 玲 中原油田:自主创新降黏冷采技术 张松才 高利明 马燕燕(中原油田) 6月24日,内蒙古乌拉特后旗戈壁滩烈日灼灼,中原油田内蒙古采油厂员工正在为吉2-平15井加注二氧化碳和油溶性降黏剂。 “这口井里的原油是稠油。药剂加注从6月10日开始,将持续到7月13日,然后焖井一个月左右。等到原油黏度降低、地层能量增大,再开井采油。”内蒙古采油厂油藏地质专家马喜斌介绍道。 中原油田内蒙古探区查干凹陷地层温度低、压力低、渗透率低,稠油开发难关重重。油田科技人员解放思想,自主研发稠油降黏冷采技术,自2023年6月现场应用以来,在查干凹陷累计采出稠油1780吨,实现效益开采。 “蜂蜜”变“糖水”,降黏剂成功定型 查干凹陷埋藏着700多万吨稠油。这些原油中胶质、沥青含量高,稠得像蜂蜜一样,开发异常困难。 查干凹陷油井地层温度只有30~40摄氏度,地层压力低于7兆帕,地层渗透率低,原油流动性极差。更麻烦的是,井下多为黏土层,遇水后黏土迅速膨胀,把细小的原油孔道堵得严严实实。 中原油田转移方向,借鉴胜利油田、河南油田经验,在查干凹陷开展稠油热采试验。由于需要向井中大量注入超高温、超高压蒸汽,开发成本极高,难以实现规模化应用。 以水驱油和稠油热采的开发之路都走不通,2022年,该油田集聚科技人员加强攻关,探索低温、低压、低渗透条件下的稠油降黏冷采之路。 中原油田石油工程技术研究院科研团队先后对80多组查干凹陷稠油样品展开致黏机理研究,从104种常规降黏剂中筛选出50多种,与查干凹陷稠油样品进行匹配试验。 查干凹陷稠油主要分布在毛1块和毛8块。经过8个月的反复试验,科研团队分别研发出适用于两个区块的复合驱替用水溶性降黏剂和气体辅助吞吐用油溶性降黏剂。试验表明,毛1块、毛8块稠油降黏率分别达到98%、87%,提高明显,黏稠的地下“蜂蜜”终于被稀释成顺畅流淌的“糖水”。 精细刻画隔夹层,提高水平井储层钻遇率 相对直井而言,钻水平井能够用更小的成本采出更多的原油,稠油降黏冷采技术也能派上更大用场。然而,由于查干凹陷的储层只有3~4米厚,多为隔夹层,岩石均质性极差,钻头在水平段行进时上下跳动,很容易出层。 为提高水平井储层钻遇率,中原油田勘探开发研究院内蒙古开发研究所科研团队利用水平井网下的波阻抗体协同模拟技术,精细刻画隔夹层,成功完成对2米内隔夹层的精细刻画及地质建模。 “这些成果不仅为精准认识储层奠定坚实基础,有助于指导水平井钻井方案的设计部署,而且对水平井钻进中的实时导向起到至关重要的引导作用。”中原油田勘探开发研究院内蒙古开发研究所副所长孔海瑞说。 前些年,查干凹陷水平井储层钻遇率平均仅有74%。2023年9月到2024年5月,孔海瑞带领团队入驻多个井场指导,密切关注钻头轨迹,及时指导井队调整导向措施,确保钻头一直按照水平段设计轨迹在储层中穿行。其中,吉2-平16井储层钻遇率高达92.2%,投产仅半年就自喷产油近600吨。 “一井一方”定工艺,现场应用效果好 稠油降黏冷采技术研发的重头戏是现场应用。科技创新重在成果落地,水平井钻进中现场指导至关重要。 “由于每口井的原油黏度、地层温度和地层水矿化度不同,我们本着‘一井一方’的原则,为每口井选定最优助剂配方和最佳注采配套工艺,支撑稠油效益开发,经过一年的探索,查干凹陷稠油降黏主剂基本定型,加注、焖井等工艺也日益成熟。”该油田石油工程技术研究院提高采收率技术研究所技术主管姚建兵说。 通常情况下,每口稠井需要累计注入2000~3000吨二氧化碳和数十吨降黏剂或聚合物。根据工艺要求,降黏剂必须大剂量连续加注才能抵达储层最远端,最大限度与稠油接触、反应,从而实现增油。一旦加注中断,就会影响降黏、驱替效果。 内蒙古采油厂提前备置大排量加注装置和足量药剂。科研人员日夜轮替在井场盯守,指导采油厂员工严格按剂量、顺序均匀加注。加注结束后,进入一个月左右的焖井期。科技人员定期到现场观察油井压力,确定最佳开井时间。 截至目前,中原油田在查干凹陷6口井成功应用稠油降黏冷采技术,采出稠油1780吨,平均投入产出比由热采时的1∶0.5提高到1∶1.23。 原载 2024年7月2日《中国石化报》第2版 责任编辑 封雪寒 江汉油田:二叠系超深层页岩气勘探 取得重大突破 谢 江 陈晓辉 刘媛媛 姜建琼(江汉油田) 2023年12月,江汉油田在鄂西渝东红星地区部署的红页7HF井测试获日产32.35万立方米高产气流,取得二叠系超深层页岩气勘探重大突破,对推动该地区二叠系深层超深层规模增储具有重大意义,有望在涪陵志留系之后,落实又一个新区新层系万亿立方米规模增储阵地。 突破下限寻找新层系 红星地区的油气勘探工作始于20世纪70年代,勘探人员先后发现石炭系、长兴组、飞仙关组、须家河组等12套含气层系,但一直没有获得大的突破。 红星地区二叠系形成于2.5亿年前,属于生烃条件好的海相页岩,虽然后期历经沧海桑田,但天然气保存相对完好,是油气富集层系。 涪陵页岩气田发现后,为寻找新的产建阵地,夯实稳产基础,江汉油田对红星地区二叠系进行两轮整体评价。“到野外看剖面、测剖面,取样分析化验,对该层系的页岩气指标描述了一遍。”江汉油田勘探管理部副经理李雄说,“经过研究,我们对二叠系的生烃条件、厚度等有了新的认识,也有了极大信心。” 但超过3000米的埋深,让科研人员再次犯难。地质认识不到位,深层页岩气钻井、压裂工艺技术跟不上,二叠系的勘探未热先冷。 打破沉寂局面的是一次偶然。2018年,常规天然气探井枫1井“路过”二叠系吴家坪组钻遇良好油气显示。“国内外都将30米作为页岩气有效气层厚度下限,低于这个标准,页岩气就无法效益开发。”江汉油田勘探开发研究院副总地质师刘皓天说,“红星区块二叠系储层不足20米厚,是否值得加大勘探力度?” 科研人员从鄂西到渝东开展大量野外剖面调查,利用录井、测井资料对页岩品质及含气性进行评价,发现吴家坪组、茅口组虽然厚度薄,但页岩品质优于涪陵志留系,红页1HF井顺利通过论证。 2019年11月,红页1HF井开钻。在3300米深的地下打页岩气水平井,对科研人员来说是一次新的挑战。 钻进过程中,科研人员根据随钻伽马实时进行地层对比、物探资料修正和地质模型计算,及时调整钻井轨迹,最大程度保证钻头在最优层段穿行,最终该井优质页岩气层钻遇率达95.6%。 “相较志留系,吴家坪组脆性矿物、碳酸盐岩含量高,岩石强度大、硬度高,要压开地层形成页岩气流动通道,对压裂工艺技术提出了更高要求。”江汉油田工程技术研究院非常规油气开发专家肖佳林说。面对前所未有的难题,科研人员反复论证,提出储层改造工艺新思路,通过提升人工造缝能量、加大长缝和宽缝的扩展力度,形成通畅的采气通道。 2020年12月,红页1HF井完成试气,测试日产气8.9万立方米,并保持稳定生产。该井成功试采,填补了国内二叠系页岩气勘探开发空白。 快速展开锁定新阵地 红页1HF井突破后,二叠系勘探下一步该如何展开?科研人员开展大量基础研究,对该地区与二叠系有关的老井进行地质资料复查,精细研究测井和地震资料,按照页岩气勘探开发标准对二叠系进行重新再分析、再认识,发现二叠系优质页岩储层在整个区块大面积连片分布。 “虽然分布广,但是要实现高效开发,还需进一步勘探,在地下要找到‘最甜’和‘更甜’的位置,在地面要能控制储量分布范围。”江汉油田勘探开发研究院天然气勘探所副所长刘计勇说。 为深化红星地区资源潜力评价,夯实天然气增储上产基础,江汉油田按照“展开建南、突破三星、准备新区新层系新类型”的思路,以“整体部署、分步实施、综合评价”为原则,根据预测、控制、探明三级储量对井距的要求,围绕红页1HF井,在不同方向快速部署红页2HF、红页3HF、红页4HF、红页5HF、红页茅1HF、红页茅2HF等6口探井,开展红星地区建南区块吴家坪组页岩气整体评价,以及三星区块、建南区块茅口组页岩气预探,进一步扩大红星区块勘探成果。 “我们结合地质、地球物理及工程研究,细化地质和构造基础研究,对整个红星地区地下‘甜点’层及‘甜点’区再认识。”刘计勇说,“每口井的井位部署都非常谨慎,一方面要证实分析和认识的准确性,另一方面要掌握和摸清该地区不同区块的地下情况,为三级储量的提交筑牢数据基础。” 2021年,红页2HF井测试获日产气15.2万立方米,同时,位于区块北边的红页3HF井测试获日产气11.5万立方米。先天条件不足的红页4HF井,页岩储层最薄,只有13米,构造最复杂、储层改造难度最大,也测试获日产气8.63万立方米。 这些探井的相继成功锁定了千亿立方米的增储阵地,有效控制地面上整个区块,基本掌握地下的地质情况,红星地区页岩层薄厚、灰岩夹层分布等情况展现在科研人员面前,并积累了不同储层改造所对应的工程工艺技术,为后续勘探工作提供了有力支撑。 2022年9月,距红页1HF井突破不到两年,江汉油田挑选整个区块中页岩厚度大、含气性好的有利地区,按照探明储量提交的要求,论证部署9口井,启动红星增储工程,作为江汉油田油气勘探“1号工程”统筹推进。 红星地区勘探开发迎来了新局面。 提产攻关见到新成效 对油气井的提产攻关是勘探工作中的重要环节。良好储层是基础,有效改造是关键。经过红页2HF、3HF、4HF等井的成功,江汉油田初步掌握红星地区页岩储层压裂改造工艺方式和方法。在红星增储工程中,大量攻关工作围绕提产展开。 到底是什么因素影响储层压裂改造效果?如何才能让气井获得更高产量?为强化增储效果,来自地质、地球物理、油气藏工程、压裂等专业的20名专家及骨干人员联合开展已钻井回顾性评价和地质工程一体化攻关。 红页3-2HF井就是最好的印证。通过精细地质研究,科研人员坚信红页3-2HF井通过改造能够实现高产。他们利用一个多月时间,对前期施工井的曲线、难度等进行分类分析,重新定义红页3-2HF井的地质和工程“双甜点”位置。 “地质‘甜点’意味页岩气品质好、含气量高,工程‘甜点’则意味页岩气层压裂难度小、容易改造。”肖佳林介绍。在红页3-2HF井钻井和压裂工程中,科研人员改变以前地质“甜点”占主导的方式,开展交叉研究、双向评价,通过调整靶窗为地质工程“双甜点”层,更有利于工程施工,提高钻井穿行率,降低压裂施工难度,让人造裂缝延伸更顺畅,以此获得对储层更好的改造效果,让气井实现高产。 2023年8月,红页3-2HF井测试获日产23.8万立方米高产气流,是同平台红页3HF井的两倍,也是目前红星地区二叠系吴家坪组埋深最大、测试产量最高的探井。该井的测试成功,证实了红星地区二叠系吴家坪组吴二段深层页岩可获高产。 在红页3-2HF井的经验指导下,后期实施的红页24HF、35HF、26HF、7HF等井,压裂效果均得到较大提升,为红星增储工程顺利完成提供了强有力保障。 目前,江汉油田正朝着红星地区二叠系深层继续探索,在茅口组部署的风险探井红页茅1HF井试获日产6.45万立方米气流,首次取得国内二叠系茅口组页岩气勘探突破,有望形成继吴家坪组后又一个千亿立方米增储阵地。 原载 2024年1月15日《中国石化报》第6版 责任编辑 秦紫函 江汉油田:引领我国页岩气水平井 进入超长时代 夏 梅 骆洪锋(江汉油田) 超长水平井是指水平段长度大于3000米的水平井,因其携带岩屑困难、钻具受力复杂、井壁垮塌风险高等诸多技术难题,在山地页岩气钻探中较难实现,一直是国内页岩气高效开发的难点。 江汉油田聚焦超长水平井技术难题,开展降摩减阻、轨迹精准控制、防碰绕障等技术攻关,在优快钻井、精准压裂等方面不断积累经验,有效提升了单井产量和开发效益,实现了页岩气田少井高产的目标。截至目前,江汉油田已成功完钻5口页岩气超长水平井,其中焦页18-S12HF井以4286米刷新国内页岩气井最长水平段纪录。 优,更优——从“打不成”到“打得快、打得准” 从焦页1HF井的1007.9米到焦页18-S12HF井的4286米,江汉油田油气产能建设管理中心技术管理室副主任叶鑫见证了页岩气井水平段长度不断突破“上限”,同时也感受到地质导向越来越难。 地质导向被称为钻头的“眼睛”,能帮助钻头在千米深的地下找准层位。“水平段太长,常规导向技术无法满足需求,要想控制轨迹并精准中靶,非常难。”叶鑫说。 为打破桎梏,让钻头高速穿行在“薄饼”一样的优质储层中,油气产能建设管理中心联合科研院所和专业公司,成立地质导向攻关小组,首创“三图一表”地质导向跟踪方法,创建可视化地质导向平台,实现了导向技术的迭代升级。他们利用气藏管理平台地质导向模块,分区建立地质模型,滚动预测地层变化,实时调整轨迹参数,实现了精准控层、高效钻井。 “水平段一长,工具延伸摩阻增大,携带岩屑困难,井筒容易卡钻,钻具受力复杂,井壁稳定性差、垮塌风险大,因此,对钻井设备和钻具的性能要求更高、优选难度更大。”油气产能建设管理中心副经理张玉强笑称,最初打一口超长水平井的难度不亚于“西天取经”。 责任在肩,纵然有重重难关,也要一一闯过。 为减少摩阻,技术人员实时分析岩屑返出量和形态,判断井眼清洁状况,通过优化前置液,细化通井、划眼和井眼清洗方案,持续加强循环排砂,保证超长水平段井筒清洁畅通。 在钻进过程中,他们通过对地层岩性和可钻性,以及防碰绕障与防压裂干扰等技术的深入研究,有针对性地实时控制钻井参数,顺利实现了超长水平段“一趟钻”。 为了让套管平滑向前推进4000多米,技术人员经过研究讨论,采取加装扶正器、优化管串结构等措施,确保了下套管成功。 目前,油气产能建设管理中心已创新形成超长水平井关键装备与工具配套、超长水平井降摩减阻、超长水平井钻井参数动态优化等技术,实现了从“打不成”到“打得快、打得准”的重大跨越。 没有最优,只有更优。在此基础上,技术人员持续创新、大胆尝试,在焦页26-Z2HF井展开超长水平井“瘦身”试验。 所谓“瘦身井”,就是从设计源头优化,缩小各开次井眼及套管尺寸,有助于提高钻井速度、节约施工成本。但随着井筒缩小,配套的钻头、螺杆钻具等井下工具也要相应变化;环空间隙变小,下套管的摩阻也会增大……“瘦身井”技术首次在超长水平井中应用,施工难上加难。 油气产能建设管理中心组建一体化技术攻关团队,深化地层储层物性、岩石力学等研究,持续优化施工方案,优选钻具组合,采用高钻压、大排量、高转速等激进钻井参数,全力提高钻井速度和质量。 “1月底,焦页26-Z2HF井已顺利完井。全井平均机械钻速达15.14米/小时,水平段机械钻速达18.7米/小时,优质储层穿行率达100%,实现了地质和工程双优目标,为涪陵页岩气田‘瘦身井’超长水平段施工积累了宝贵的技术经验。”油气产能建设管理中心钻井管理室副主任林安国说。 准,更准——精准压开4000多米长“薄饼” “最难的是精准。”谈起超长水平井的压裂难点,油气产能建设管理中心完井管理室副主任吴魏感叹,“邻井干扰大,到处是人工缝网,生怕压窜了、能量跑了。” 在部署超长水平井时,江汉油田更多是选取地质条件相对较好的焦石坝老区。然而,老区井网密集,甚至有的井与井之间距离仅30米,用技术人员的话来说,就是“360度都有老井”。以焦页18-S12HF井为例,该井所在的焦页18号东平台采用“两层楼”立体开发模式,不大的平台上部署了14口井,新井压裂时容易和老井缝网沟通,一旦压窜了,后果不可逆。 此外,随着水平段延伸,施工排量提升受限,压裂液的流速越来越慢,支撑剂沉降速度会更快,一方面极易发生堵塞,另一方面能量不足会影响改造效果。再加上水平段太长,下到井底的工具取出困难,一旦出现故障,无法处理。这一切都要求压裂施工一旦开始,就不能失误。 如何分段、精准压裂,既达到预期储层改造效果,又降低对邻井的负面影响?这几年,吴魏没少费思量。 他介绍,焦页18-S12HF井4286米水平段光是压裂分段就花了两个月时间,“以前最多压30段,这口井大家经过讨论,最后定下来57段”。在57段中,哪些段多用砂用液以扩大改造规模、哪些段要控制改造规模或者放弃改造,精准压裂的“度”并不好把握。 为此,油气产能建设管理中心深入开展建模数模一体化研究,通过建立数值模型,精细描述层理缝发育、应力变化情况,定量预测剩余储量,更清楚地了解邻井人工缝网走向、储层改造效果、每个小层的开采及剩余气分布情况。 气藏变“透明”后,技术人员在立体缝网中有的放矢,明确每一段的压裂规模、设计参数,以最大限度释放产能,同时开展簇数、排量、规模等工艺参数缝网模拟分析,建立精准压裂模型,优选缝网形态与剩余气匹配并满足效益开发的工程方案,在压裂过程中通过现场分析与动态调控,实现精准压裂。目前,施工反演缝网与剩余气匹配度超过85%。 “为保证压裂改造效果,我们把暂堵工艺用到了极致。”吴魏说。考虑到超长水平井与邻井空间位置复杂,他们运用双暂堵精准压裂工艺,提前研判、及时下放暂堵剂或暂堵球,避免新井缝网与邻井人工缝网沟通形成优势缝网。焦页18-S12HF井第42~54段周边与老井距离较近、压窜风险较大,在压裂过程中,技术人员采取提前暂堵等方式,保证了施工正常进行。 借助气藏智能管理平台,技术人员针对不同区块,根据埋深设置压力梯度变化预警参数,实时监控周边邻井压力变化。“比如设置的压力梯度参数是2,超过2说明邻井压力变化幅度大,有可能是新、老井裂缝发生窜通,产生了负面干扰,导致老井复产受到影响、产量降低。这时候就要调整规模和参数。”吴魏介绍。 当焦页18-S12HF井压裂至第49段、52段、53段时,相邻的焦页19-2HF井和18-9HF井均出现井口压力增加超过3兆帕的情况。接收到系统发送的报警短信,技术人员当即决定采取“中途停泵+二次暂堵+降排量施工”的方式,既保证了施工正常进行,又减少了对邻井的负面影响。目前,焦页18-S12HF井压裂改造后井口压力高达20兆帕,地层能量充足,对老井压裂冲击也以正面影响为主。 原载 2024年4月15日《中国石化报》第7版 责任编辑 魏佳琪 江苏油田:唐港地区勘探开发获新突破 徐博誩闻 陶湘媛 杨 敏(江苏油田) 2024年以来,江苏油田唐港地区生产原油2860吨,曾经的难动用储量跨步迈入规模上产阶段。 唐港地区的勘探开发,从东67井开始沉寂,历经近半个世纪的探索,又从东67井的油气显示中找到了新的突破。2022年以来,唐港地区单块新增探明储量88万吨、控制储量153万吨,在“小、碎、贫、散”中找出了“黑金”。 不缺油,就缺好储层 唐港位于金湖凹陷石港断裂带东侧,是由桥河口凹槽和氾水次凹夹持的构造隆起带,“凹中隆”构造是油气勘探的重要区带。江苏油田早在20世纪70年代就开始对该地区进行勘探。 在第一口探井东67井见到油气显示后,研究人员又利用二维地震资料部署了3口探井,但由于实钻储层均不发育,没有发现有效储层。但是3口井均见到了油气显示,证明了唐港地区的成藏潜力。 20世纪90年代,研究人员对唐港地区的东高带进行了探索,在唐4井钻遇长井段显示。“这说明唐港高带油源充足,不缺油,就缺好储层,需要进一步探索。”江苏油田勘探开发研究院基础研究室主任李维说。随后,科研团队部署了三维地震,在东高带上发现了唐5、唐6、唐7多个油藏,但是油层薄、物性较差,勘探开发效益低。此后,唐港地区的勘探沉寂了20年。 2010年,研究人员从东高带转战西高带,依然存在类似的问题。之后10年,唐港地区勘探再次进入低谷。 “唐港地区勘探程度低、资源丰度低、地质构造破碎,最厚的油层只有两三米。”江苏油田勘探开发研究院勘探一室主任裴然说,“但它优越的区带构造让我们念念不忘。” 2022年,研究人员再次将目光聚焦唐港。 一个疑问引出新的认识 唐港地区水网密布,原先地震采集难度大,资料少。随着地震采集技术不断进步,近年已实现了复杂水网区全节点地震采集。 2021年11月,研究人员以物探先行的思路,在塔集北—唐港地区部署高精度三维地震采集项目,覆盖面积124平方公里。 他们收集对比新三维及周边地区的所有资料,对该地区地质构造特征进行全新梳理。 在进行单井资料评价时,江苏油田勘探开发研究院地质主任师卢黎霞注意到了老井东67井,其目的层段附近取芯显示有2层共7.5米的水下分流河道砂体。 “我们一直认为唐港地区远离物源,为什么会有厚砂出现?这套厚砂究竟源自哪里?”卢黎霞提出疑问。 在以前的认识里,唐港地区目的层系阜二段都是薄砂。他们发现如果按照这一认识,东67井的阜二段比周边井少了10多米,但地层并没有明显断缺迹象。研究人员立即开展精细对比,提出唐港北地区在阜二段发育水下分流河道的猜想。 之后,他们开展古地貌沉积研究,把勘探评价尺度扩大到整个盆地,提出新认识:金湖凹陷阜二段不仅发育来自西部的主要物源体系,也存在来自东北方向建湖隆起的局部物源。新认识打破了唐港地区阜二段仅发育薄层滩坝砂体的传统观念,为唐港高带存在优质储层打下理论基础。 2022年8月,唐12井预探一举成功,钻遇9米厚油层,试获日产12.8立方米油流,打破该区10年勘探沉寂。该井发现的区块是近5年江苏油田在金湖凹陷发现储量规模最大的区块,为后续的产能建设打下良好基础。 上古洪水造就石油储层 唐12井获得突破后,开发系统迅速跟进,先后在该区块部署了4口开发井,但除了唐12-1井,其他3口开发井的油层都很薄,没能钻遇厚层河道砂体。 仅仅间隔了两三百米,厚油层就变成了多套薄层。为什么唐港地区的单期河道规模如此小、河道变化如此快、砂体叠置条件如此苛刻呢? 研究人员通过强化唐港地区8口井的基础地质研究,围绕沉积微相和控砂机制等重点问题重新开展工作。 他们在岩芯上观察到了大量与冲刷面伴生的生物逃逸痕迹,这意味着唐港的砂体沉积属于快速沉积事件,也就是说这些河道一般与夏季洪水有关。 在物源与沉积地貌方面,他们认为建湖隆起的物源需要穿过宝应地区的玄武岩台地,才能到达唐港地区,而玄武岩的广泛发育限制了物源的搬运通道,造成了物源的局限性。 经过精细分析,科研人员发现唐港地区水下分流河道的厚砂体其实都是由多期的“薄砂”叠置而成,单期河道砂体的厚度小于1米,并具有阵发性。简而言之,“河道”需要借助夏季的洪水作用,才能裹挟物源到达唐港地区,而这些局限的河道只有在特定条件下不断堆积叠置,才有可能形成厚砂。 新认识为唐港地区的储层预测提供了新思路。科研人员刻画物源区,寻找物源的搬运渠道,发现宝应的玄武岩台地之间存在多个沟谷,可以作为物源的搬运渠道。他们精细刻画唐港沉积区古地貌,分析地貌差异对于砂体叠置的影响,指导在该地区的储层预测。 2023年,科研人员在唐12块北东方向部署了唐13井、唐102斜井,先后试获工业油流,唐港地区的勘探向北再次拓展,成为金湖凹陷近10年来新发现最大的规模储量阵地。 原载 2024年9月9日《中国石化报》第6版 责任编辑 秦紫函 西北油田:雅克拉凝析气田稳产超15年 王福全 靳 珮(西北油田) 西北大漠,雅克拉凝析气田雅开5H井迎来了投产以来的第20个年头。2005年至2024年3月底,雅开5H井累计产天然气26.91亿立方米、凝析油51.41万吨,持续保持雅克拉凝析气田单井累计产量最高纪录。 在维吾尔语中,雅克拉的意思是荒凉湖泊。位于新疆库车的西北油田雅克拉凝析气田,是中国石化最大的整装凝析气田,自2005年投产以来,全面开发周期达到19年,累计生产天然气152.03亿立方米、凝析油345.54万吨。 通过科技创新,“荒凉湖泊”变成了高产特殊类型油气的聚宝盆。 挑战 中国石化没有此类气田的开发经验 1989年6月,沙5井在雅克拉白垩系获得高产油气流,掀开了中国石化最大整装凝析气田的面纱。 凝析气藏是介于油藏和纯气藏之间的特殊油气藏类型,产出物在气液两种相态间转换,流动特征复杂,开采难度大。 “凝析气田由于具有反凝析特征,在提高凝析油采收率、提升资源利用效率、实现效益开发等方面难度更大。”西北油田油气藏地质研究高级专家马洪涛介绍,雅克拉凝析气田油气埋藏深度在5200~5400米,还存在高温高压、凝析油含量中等、二氧化碳强腐蚀等个性化开发问题。 开发之初,中国石化没有此类气田的开发经验,如何安全、经济、高效地开发雅克拉凝析气田,西北油田面临诸多挑战。 比如在选择开发方式方面,国内外凝析气田主要有衰竭式、循环注气和注气吞吐等开发方式,各有优势。开发方式选择不当,会显著降低油气采收率。 “凝析气藏开发方式需根据气藏的地质条件、流体相态特征、凝析油气采收率、经济评价等综合确定。要在广泛调研基础上,分析开发中影响凝析气藏采收率的各类因素,建立凝析气藏开发方式选择评价标准。”马洪涛说。 攻坚 解决核心难题,形成关键技术 “气藏物性、地质特征、储量规模、水体特性、开发对策是影响凝析气藏开发方式的主要因素,各因素对开发方式选择的影响程度不同,权重系数有差异。综合对比分析,雅克拉气藏是中孔中渗、中等凝析油含量、最大反凝析液量低的大型凝析气藏,具备衰竭式开发的条件。”马洪涛说。 凝析气藏的反凝析现象,是指凝析气藏在衰竭式开发过程中,当压力降低到临界点时,地层中会析出凝析油。随着压力降低,凝析油量逐渐增加,但当压力降至最大反凝析压力点后,凝析油含量开始减少。 技术人员利用水平井技术增加出油段,降低生产压差,最大程度地抑制反凝析现象。同时,他们建立了针对不同部位、不同厚度、不同孔渗条件、不同井型情况下的气藏开发全生命周期均衡采气的精细化管理体系,有效预防和控制反凝析、油封气和局部水侵形成水封气等影响开发效果的不良因素。 “我们通过探索凝析气藏高效稳产开发技术,实现气田‘平面、层内、层间、各阶段’的均衡开发,创建旋回结构法气藏精细描述、雾状反凝析控制、均衡水侵控制三项核心关键技术,总结形成‘一区一策、一井一策’差异化管理方式,有力推动了高效开发。”西北油田勘探开发研究院碎屑岩研究所所长李文平介绍。 自2015年以来,雅克拉凝析气田在集团公司27个气田区块年度排名中持续保持领先,盈亏平衡点等指标连续多年稳居第一名。目前,雅克拉凝析气田下气层凝析油采出程度66.4%,整体采出程度已达58.4%,油气采收率达到国内外同类型气藏领先水平。 续航 老区挖潜与滚动扩边“双驱动” 雅克拉凝析气田设计稳产期为10年,实际稳产已超过15年。面对递减快、采出程度高等现实问题,科技创新赋予了其保持“容颜不老”的神秘力量。 雅开6H井曾经是雅克拉凝析气田的“优等生”,2014年9月因高含水停喷。技术人员从基础资料“回炉”研究入手,将开发目标从原来的白垩系亚格列木组中气层上返到古近系库姆格列木群。2021年5月,雅开6H井“梅开二度”,在新层位获得高产油气流。 为了在老区找到更多“优质粮”,技术人员坚持层内挖潜、工艺挖潜、老井新层系挖潜多箭齐发,近3年实施潜力井、潜力层作业15井次,成功率达73.3%。2021年5月,他们在古近系取得重要突破,落实原油地质储量147万吨,新增原油可采储量46.7万吨。 “金边银角”也有大乾坤。他们坚持滚动扩边,完善“处理-解释-评价”三位一体开发思路,建立了以基于深度偏移资料为基础、变速成图为核心的大比例尺构造成图方法,有效解决了雅克拉地区地震资料品质差、构造复杂、速度建模难、动静态矛盾突出等诸多问题,并结合建模-数模一体化修正技术提高滚动扩边的可靠性。通过滚动扩边,新区落实天然气储量38.5亿立方米、凝析油储量195.5万吨,累计部署27口井,生产天然气15.73亿立方米。 目前,雅克拉凝析气田正以新的姿态向新的稳产周期起航。 原载 2024年4月22日《中国石化报》第6版 责任编辑 秦紫函 西北油田:实现于奇西地区 超稠油规模效益开发 王福全 金燕林(西北油田) 5月20日,小满,在西北油田于奇西地区,与当地的气温一样,原油生产场景一片火热。一周前,于奇5-23井获得油气突破,目前保持稳定生产。这是2024年于奇西地区部署建产的第十口井。 西北油田于奇区块自2004年投入开发以来,一直处于低产低效难动用状态。2022年至今,于奇西地区投产新井26口、最高日产原油达810吨,累计产量相当于前18年总产量的2.3倍。 以“超稠油”闻名的于奇区块,如何从连续多年坐“冷板凳”一跃成为增储上产的“座上宾”? “三上”于奇 三次失利 西北油田勘探开发研究院塔河开发研究所副所长张晓研究塔河稠油开发已经16年,但当他面对于奇区块超稠油开发时也犯了难。 塔河油田位于塔克拉玛干沙漠北缘,于奇区块位于塔河油田北部,2021年以前,区块共部署16口井,建产12口井,最高原油日产量60吨,平均单井累计产原油仅1.1万吨,大量的储量未得到有效动用。 面对沉睡的储量,西北油田先后在于奇区块东部、中部和西部3个区域展开地震资料采集。最终,面积800平方公里的于奇西地区被选为“落子之地”。 之所以看好于奇西地区,是因为它有一个“好邻居”。塔河油田12区北部与于奇西地区相连。2019年,西北油田在12区北部完钻油井12口,全部建产,单井日均产量22吨,新井当年产原油2.1万吨,收到较好的开发效果。这两个区域处在同一条断裂系统,地质背景极为相似。 “多年的研究表明,于奇西地区受多期构造和岩溶叠加影响,储层具有强岩溶、强剥蚀、强改造的地质特点,且浅层储集体充填严重,改造破坏强,岩溶缝洞储层结构复杂多样。”张晓说,“于奇西地区已历经20年的开发,西北油田曾经‘三上’于奇,但三次失利。” 2002~2004年,西北油田甩开勘探,在于奇西地区部署3口探井,仅1口井见油。原油成分以早期残留的超重质油为主,储层不发育,缝洞体内有60米的充填,导致供液能力较差。 2007~2013年,参考塔河油田主体区块“串珠状反射体是规模缝洞储集体响应”的成熟认识,西北油田再上于奇。于奇5井获得高产油气流,证实该区域奥陶系具备规模成藏的潜力,随后滚动评价于奇5井区,提交探明储量1255万吨。但是,向地区东部甩开评价的3口探井均失利。 2014~2020年,西北油田按照“顶部完整、下部缝洞保存好”的思路优选部署于奇西1井,测试获轻质油,之后滚动部署4口井,其中3口井未建产,规模开发再次遇阻。 “在超稠油区块获得轻质油,说明于奇西地区晚期油气充注模式复杂,富集规律不清。”张晓说。 地震资料缺陷影响了油藏认识研究。于奇西地区原有的地震资料为2003年采集,由于采集精度低、品质差,导致断裂的形态、格局模糊,缝洞体的边界不清晰,整体成像效果较差,研究人员只能“雾里看花”。 于奇西地区平均原油密度达到1.022克/立方厘米,比塔河油田前期已开发的“最稠油”还要高。原油从井底举升到井口的过程中,温度降低会造成黏度急剧上升,堵塞井筒无法正常生产。为保证原油能从井底顺利开采出来,需要注入超过两倍于地层产油量的稀油增加流动性,令稀油更加紧俏。 从表层转向深层 于奇201井部署在于奇西地区于奇5-1北东向主干断裂带边部。2014年6月,钻井作业进入目的层厚度158米后,集中改造浅层80米范围内的储集体,结果未获得油气流,目的层被评价为干层,开发被搁置。 2023年9月,研究人员依据新的地质认识成果,朝着该井主干断裂深部缝洞体进行侧钻,进入目的层厚度328米后,集中改造储层获高产油气流。油井投产初期原油日产量38吨,目前压力稳定,累计产量超6400吨。 “地质理论认识的新成果为多口油井获得油气突破指明了重要方向。”西北油田岩溶地质领域专家汪彦说,“面对塔里木盆地特有的超稠油难题,我们不断深化地质理论认识,再盘‘家底’,先后开展‘塔河北部风化壳岩溶难动用区开发动用对策研究’‘断裂分级分类精细解析’‘岩溶基础地质研究’等6项基础研究,逐步勾勒出通往断裂深部的路径。”一项项新认识、新成果合力推动于奇西地区“地下再认识、地域再拓展、储量再增长”。 西北油田重新开展高精度三维地震资料采集,解决了于奇西地区地质研究“雾里看花”的问题。“但是,新难题随即而来。”塔河开发研究所开发基础研究室主任马海陇说,“主要表现在无法识别缝洞体的外部边界、无法测算内部充填情况、无法判断不同规模断裂作为油气运移和调整通道的能力。” 2022年,西北油田组织各领域的骨干研究人员开展“地震-地质-工艺”一体化协同基础研究。 在地震研究方面,研究人员对不同尺度断裂的样式、期次及成因机制开展研究,并预测其作为油气运移和调整通道的能力,同时,综合利用多种地震属性和实钻资料进行研究,有效提高了该地区目的层层位及有效缝洞体的预测精度。 在岩溶基础地质研究方面,他们通过恢复古岩溶时期构造背景、地貌形态及水系结构等特征,准确认识到于奇西地区的缝洞体主要表现为两种形态:一种是以纵向延伸为主的孤立缝洞,多形成于断裂较发育的部位,缝洞体之间横向不连续;另一种是横向上较连续的管道型缝洞体,呈间隔分布。 经过持续攻关,多项新成果推动解决了地下溶洞识别难及油气运移通道等关键问题。研究人员创新建立了基于过度溶蚀残留型断裂控储模式及强剥蚀区缝洞储集体的有效性识别标准,这对精准定位有效目标储层起到了重要作用。 他们首次将人工智能与常规识别方法结合,创新形成塔河碳酸盐岩断裂分类检测技术,判断出3条规模大断裂带,以及以其为边界的矩形夹持区为储量有利评价区;确立了“三带一区”为有利评价区的思路,标志着于奇西地区的储量动用对象从表层开始拓展到了中深部。 2022年以来,于奇西地区目的层厚度由150米提高至253米,投产新井26口,区块最高原油日产量达到810吨,一跃成为塔河油田稳产上产的新亮点。 一体化推动产能提升 2023年3月,西北油田在于奇3-2北东向主干断裂带上部署的于奇3-2CH井获得油气突破。这是“大斜度井斜穿+分段酸压+电泵放大压差”一体化技术推广应用的成果。 “我们应用新的地质工程一体化技术,采用大斜度水平井设计,实现了同时控制浅层、深层两个规模缝洞体的目标。分段酸压完井后,单井动用储量由17万吨提高至48万吨。”塔河开发研究所所长张娟介绍,超稠油井原油密度大,在自喷生产后,地层压力及产液量会快速下降,需要及时采用电泵转抽、放大生产压差等举措保证油井稳定生产,于奇3-2CH井初期原油日产量达到105吨,目前累计产量超2.6万吨。 实现规模效益采油,“超稠”是绕不过去的难题,采用传统钻井工艺容易产生稠油侵入井筒和凝管风险。 传统处理方式是采用环空平推,即在钻杆和井筒间隙中泵入高密度钻井液,以增加液体的液柱压力,使已经流入环空中的稠油重新流至地层,确保井控安全,但容易伤害储层,影响后期生产。 为了将超稠油储量变成实实在在的规模产量,西北油田从多年稠油开发实践中总结经验、对症施策,并对工程工艺技术进行迭代升级。 他们形成了“循环疏导为主,降黏剂和分散剂辅助稠油治理”的技术组合,当流入钻杆和井筒间隙中的稠油量较少,不足以造成稠油凝管时,采用循环疏导方法,从钻杆中泵入钻井液将已经进入井筒中的稠油循环出来,确保继续钻进,既避免了伤害储层,又保障了后期生产;当流入钻杆和井筒间隙中的稠油量较多,循环疏导无法解决时,向钻井液中加入稠油降黏剂或者分散剂,降低稠油的黏度,然后采用循环的方法将超稠油循环至地面。 通过地质工程一体化及技术迭代升级,于奇西地区实现钻井控制多套储集体、酸压沟通多套储集体、放大生产压差扩大井周储集体动用范围的目标。近两年,该地区油井平均产能较2022年之前提高了八成。 虽然成绩喜人,但于奇西地区已勘探开发的区域只是在超稠油开发领域打造出的一小块“绿洲”,对塔河油田超稠油来说,还有很多未知的区域需要探索,还有众多的难题需要攻克。 原载 2024年6月3日《中国石化报》第6版 责任编辑 秦紫函 西北油田:科技之光 点亮顺北深地“宝藏” 王福全 林 波 张 俊 杨 威 龚 伟 汤 晶 杨卫星(西北油田) 顺北油气田是我国第一个以“深地工程”命名的油气项目,油气藏具有超深、高温、高压的特点,储层埋藏深度均超过7300米,油气勘探开发堪称世界级难题。 惟其艰难,方知勇毅;惟其磨砺,始得玉成。西北油田以科技创新为支撑,持续推进难题攻关,建立了“中国石化立项为主+油田公司自主配套”布局构架,优化科技立项和经费管理,实现了科技项目全周期、系统化管理,形成了国内领先的深地技术系列。自发现至今,顺北油气田已有钻探深度超过8000米的油气井114口,发现4个亿吨级油气区带,建成300万吨/年产能阵地,油气单位开发成本始终保持国内领先。 在持续探索地球深部奥秘的征途中,超深层断控缝洞型油气成藏理论、超深层储层立体成像技术和缝洞体精细雕刻技术、超深层油气优快钻井技术作为最为醒目的“三朵金花”,不仅显著提升了顺北油气田的勘探效率和开发水平,而且为确保国家能源安全奠定了坚实的科技基石。 理论创新:突破“禁区”指迷津 十年蝶变,满眼锦绣。 2014年7月,顺北地区的第一口重点探井顺北1井完钻,揭开了塔里木盆地超深层油气勘探的“冰山一角”,由此发现和建成了被誉为“深地一号”的顺北油气田。 10年间,顺北油气田钻探深度超过8000米的油气井达114口,发现4个亿吨级油气区带,建成300万吨/年产能阵地,累计油气产量当量超过1100万吨。 “只有掌握好油气成藏的地质理论,解决‘有没有’的问题,才可能发现和建设大油气田。”西北油田副总经理、总地质师曹自成说。从顺北勘探起步开始,西北油田逐步认识到走滑断裂带为油气勘探有利区,率先突破了8000米以深超深层油气勘探“禁区”,创新形成了超深层断控缝洞型油气成藏理论,有效指导了勘探方向。 地质理论创新成为照亮勘探进程的“灯塔” 塔里木盆地埋深在6000~10000米的石油和天然气资源丰富。探索深地对于缓解西北油田油气资源短缺局面、落实战略资源接替有着重要意义。 早在2004年,西北油田就提出了“塔河之下找塔河,塔河之外找塔河”的勘探战略,力求找到新的规模储量资源阵地。 “打井采油,首先要从地质理论上明确某个区域或地层‘有没有油’。进疆40多年的勘探开发实践证明,每一次的油气大突破,都离不开地质理论的先行飞跃。”西北油田勘探开发研究院总地质师韩俊介绍。 1984年,沙参2井获得突破,拉开了塔里木盆地海相碳酸盐岩油气勘探的序幕。在生产实践中创新形成的海相碳酸盐岩缝洞型油气藏成藏理论,有力指导发现和建设了雅克拉气田等多个油气田。 1996~1997年,西北油田在奥陶系碳酸盐岩领域部署的沙46井、沙48井相继获得突破,以海相碳酸盐岩油气藏成藏理论和缝洞型油藏开发理论为指导,又发现和建成了我国最大的古生界海相油田——塔河油田,累计生产原油1.36亿吨。 在深地探索中创新形成超深层断控缝洞型油气成藏理论 2010年以后,通过一轮深入的区域地质研究,西北油田对盆地演化、烃源分布规律、油气成藏富集规律有了新认识,勘探思路由“邻近满加尔烃源区,以古隆起、古斜坡为勘探目标”转变为“立足原地烃源岩,沿着深大断裂带,以超深多成因、多类型裂缝-洞穴储集体为目标,寻找晚期原生规模轻质油气藏”。 在新思路指导下,2014~2015年,顺南4井、顺南5井、顺托1井相继获得重大油气突破,实现了由塔中隆起向顺托果勒低隆的勘探战略转移。2014年,顺北1井证实顺北地区奥陶系具备很好的成藏条件,实现了新地区、新领域的油气新发现。此后,顺北1-1H井、顺北1-2H井等7口滚动评价井均获得高产工业油流,发现了顺北1号断裂带整装亿吨级规模储量油气富集区,实现了顺北重大油气突破。 通过多年持续勘探评价,西北油田对顺北的油气地质特征有了深刻全面的认识,在前期潜山型、岩溶缝洞型油气藏的基础上,发现了国内乃至全球又一种新的油气藏类型,即断控缝洞型油气藏。 “超深层断控缝洞型油气成藏理论创新提出了克拉通内中小尺度走滑断裂带‘控储、控圈、控运、控藏、控富’五位一体油气富集模式,揭示了新的储集体类型与油气藏类型,丰富了海相碳酸盐岩成储与成藏理论,突破了‘走滑断裂带主要作为油气运移通道,不能形成规模储集体,也不作为主要勘探目标’传统地质认识的束缚,将碳酸盐岩有效储层埋深下限延深至8500米以深,拓展了超深层海相碳酸盐岩的勘探潜力。”曹自成介绍。 新理论有效指导发现了10亿吨级的顺北油气田,并实现商业开发,为西北油田长远发展奠定了基础。 在攻克难题中获得新认识,持续丰富完善创新理论 虽然同在塔里木盆地,但顺北油气田与塔河油田在烃源岩、储层成因、成藏期、油气特性、构造位置、油藏类型等方面都存在明显差异。 西北油田在攻克难题中不断获得新认识,持续丰富完善创新理论,更精准地指导油气勘探。 “顺北走滑断裂‘一体多栅’规模储集体发育模式,就是近两年取得的新认识。”西北油田勘探开发研究院顺北油气研究所所长黄诚介绍。 在勘探顺北1号断裂带过程中,当在断裂面附近钻遇到放空或漏失,研究人员通常认为找到了规模储层发育的位置,也取得了不错的油气效果。在勘探顺北5号断裂带时,研究人员却发现在断面附近发育有多个破碎储集体,“这说明顺北断裂带内部储层结构并非想象中那么简单”。他们结合野外地质考察、岩芯观察、室内实验模拟,分析4条断裂带近千个地震剖面,创新提出走滑断控缝洞型储集体“栅状结构”空间模型的新认识。 “一道‘栅栏’就像一排书架。以前,我们钻穿第一道栅栏,就认为找到了油气储藏空间。运用‘栅状结构’新认识指导生产,一次就能钻穿多道栅栏,沟通多个储集体。”黄诚说,“顺北4号断裂带、8号断裂带的34口井实现了‘少井高产’,‘栅状结构’空间模型功不可没。” 向地球深部进军,需要探索更多的地质理论无人区、开辟更多的找油找气新路径,西北油田步履未停,奋发向前。 精准勘探:“地下珠峰”寻油藏 在埋深超过8000米的“地下珠峰”找油,就好比站在珠穆朗玛峰顶透过层层云雾去看清雅鲁藏布江上的游船。 “超深层储层立体成像技术和缝洞体精细雕刻技术攻克了深地领域可视化尖端难题,将复杂的地下油气藏变为实况全息影像,为顺北油气田勘探开发立下了汗马功劳。”西北油田科技部经理李柏林说。 超深层立体成像,看清顺北地下“藏宝图” “超深层储层立体成像技术类似单反相机的对焦原理,可以让复杂的地下油藏得以清晰呈现。”西北油田勘探开发研究院地球物理研究所所长杨威介绍。这项技术听起来容易,做起来却难如登天。科研团队潜心攻关多年,持续迭代技术,顺北地下8000米以深储集体的CT图才得以高清成像,断裂识别精度从30米提高为15米。 2015年,当技术人员将储层立体成像技术应用在顺北油气田时,却发现“水土不服”。不同于塔河油田的戈壁地表,顺北沙漠区地震信号接收的能量仅为激发能量的1/10,储集体成像精度低、描述难度大。 科研团队夜以继日反复研究、推导、演算,经过无数次试验论证,形成了沙漠区超深层弱信号恢复技术,并构建了以“二叠系火山岩、奥陶系碳酸盐岩、寒武系深层和走滑断裂带”为目标的高精度速度建模技术,获得了用于描述地层构造、岩性和储层的三维数据体,逐步摸清了顺北沙漠区超深层的地下含油气分布,有力支撑了顺北1号带、5号带的相继突破。 随着顺北油气田快速发展,地震勘探技术也在持续升级。科研团队将传统三维地震数据体拓展至五维数据空间,通过增加与储层相关的方向角和反射角信息,创新形成了大沙漠区超深碳酸盐岩断控型油气藏地震关键技术体系,实现了8000米以深中小尺度储集体的成像表征,断裂识别精度从30米提高为15米,为4号带、8号带的高效勘探开发提供了有力的成像技术支持。 缝洞体“精雕细刻”,练就寻油“火眼金睛” 2016年,顺北油气田发现后,科研团队明确了走滑断裂带具有控储、控藏、控富作用,但如何清晰展示前期地震资料发现的地下18条断裂带,成为高效开发急需解决的难题,这就轮到缝洞体雕刻技术大显身手了。 “缝洞体雕刻技术就像在考古现场剥离地下文物上的附着物。在地震勘探中,我们利用数字化技术来剥离地下背景,用建模数模的方式将储集体在空间以全息影像的形式展示出来,直观获取优质储油气空间影像。”顺北油气研究所副所长龚伟介绍。 顺北开发初期,科研团队围着一张张地震剖面图仔细分析讨论,在剖面人工解释断裂的基础上,采用空间插值的办法,将解释的断裂线连成一个个断裂面,直观地呈现了走滑断裂带在地下的空间展布形态,给钻井设计指明了方向。“当时的这种简单雕刻虽不太成熟,但经过地质、物探等专业的努力,还是为顺北1号带的突破和开发提供了可靠的影像支持。”龚伟说。 2018~2020年,顺北油气田处于快速增储上产阶段,但也出现了一些问题,直接按照断裂带钻井并不全是高产。经过研究,科研团队认为断裂带内部之间存在不同程度隔挡的缝洞结构,这就对缝洞体雕刻技术提出了更高的精度要求——除了展示断裂带空间形态,还需要对里面的缝洞分布进行刻画展示。 经过反复测试,科研团队对原有技术进行了迭代升级,研发了三维体Q补偿和弱反射特征提取重构增强的沙漠区超深层解释性处理技术,将具有一定规模的洞穴、孔洞、裂缝等在三维空间融合显示,直观展示了不同规模储油气空间及与断裂带的关系,推动了顺北4号带、5号带的高效开发。 2021年起,断控型油气藏内部在钻探过程中多次发生放空、漏失,说明地下断裂带内部存在“间隔分布、形如栅状”的多个破碎带。“栅状结构”储集体内部构造的雕刻描述难度前所未有,不仅需要展示缝洞位置,而且要厘清缝洞之间的连通关系。科研团队认真比对资料,进行实践分析,在方法试验的基础上,引入人工智能手段,提升了“栅状结构”储集体预测模型精度,研发了超深层断控缝洞体相控波阻抗反演技术,创新形成了“三元一体”断控缝洞体与圈闭量化雕刻技术,实现了断控“栅状结构”储集体360度无死角高清全息影像显示。 顺北42X井是第一口拥有全息影像的油气井。建成实景模型后,技术人员发现其地下空间与假设一样呈“栅状结构”,可以一井多靶,获得更高产量。 此后,缝洞体雕刻技术在顺北4号、8号、6号、10号等多条断裂带实践应用和持续迭代,规模储集体预测吻合率达88%以上,成为顺北油气田高效勘探开发的“利器”之一。 优快钻井:挺进万米探“瑰宝” 顺北油气田的油气资源深埋在地下近万米,如何才能将它们又快又好地钻探出来?超深层油气优快钻井技术应运而生。 一体化联动地质工程,保障效益开发 想让深埋地下几千米的油气资源到达地面,需要通过钻井作业在地面和地下深层油气藏间修建一条“高速公路”。对于超深井来说,绝非易事。 “在世界上衡量钻井难度的13项指标中,塔里木盆地有7项名列第一。当钻井打到地下9000米时,井底温度约200摄氏度,地层压力在150兆帕以上。”西北油田石油工程技术研究院党委书记王龙介绍。 面对超深复杂油气藏开发难题,西北油田构建地质工程一体化运行模式,按照“少井高产、多控长稳”的总体部署,提出逆向设计、正向优化的“五优”设计理念,努力实现地质目标最大化、工程风险最小化。 “我们通过优选靶点、方位、距离、长度、井口,避开上部复杂地层,最大程度保证破碎带井壁稳定,高效沟通多个储集体,收到‘1+1>2’的效果。”西北油田石油工程技术研究院钻完井研究所所长于洋说。 在5000~6000米深的志留系地层,断裂裂缝发育,钻井中常发生井眼轨迹距离断裂带较近或者穿越断裂的情况,导致漏失严重,影响钻井周期。通过地质工程一体化,地质人员建立复杂地层风险预测技术,对可能出现的风险进行识别提醒,优选井口避开断裂;工程上则根据地质认识,制定防漏堵漏对策,使漏失率下降了92%。 经过多年技术攻关和现场实践,西北油田向着构建9000米特深断控型油气藏钻完井技术体系迈进,固化形成了顺北地区少井高产“七要素”设计方法及各级标准规范,全面支撑了顺北油气田勘探持续突破和开发快速建产。 高水平推进提速增效,引领深地钻井 6月22日,经过100.75天的施工,顺中6-2X井完成9134米进尺,成为百天完钻的第一口超9000米三级井身结构井。 顺北油气田压力系统复杂,为了安全成井,需要多次下套管,导致井身结构复杂,钻井周期长,常用的五级井身结构平均钻井周期达210天。 西北油田聚焦高水平提速,创新形成了顺北超深井井身结构优化设计技术、超深断裂破碎带复杂地层井筒强化技术、超深硬地层强参数钻井提速技术,研发出性能优良的钻完井工具等,大幅提高了超深井钻进速度。 针对裂缝性地层承压能力低、破碎性地层垮塌风险大等难题,技术人员构建了复杂地层井筒强化技术,采用微纳米材料阻隔压力传递,变排量使堵漏材料温和进入地层,逐级提高地层承压,实现破碎防塌,复杂时间缩短了92%。 没有金刚钻,不揽瓷器活儿。在超深井钻探过程中,由于不同地层的岩石硬度不同,需要用到大小不同的钻头10多个。面对二叠系火成岩破岩效率低、古生界深部防斜打快难的情况,技术人员应用分级破岩、预弯曲防斜理论,升级复合异型齿PDC钻头,建立预弯曲防斜能力评价图版,形成了火成岩高效破岩、易斜地层防斜打快技术,古生界硬地层机械钻速由每小时4.5米提高至8.6米。 高质量保障井筒完整,强化工程提质 近万米的钻杆在高温高压超深的地下软如面条,各种井下设备和仪器极易失效,特别是钻头上的随钻导向系统,一旦出现问题,地下钻井就像是人在黑夜中穿行,难以精准到达目标位置。 “打得快,更要打得优。高精度命中地质靶点,提升固井质量,保障井筒完整性,实现长期稳定生产,这是顺北油气田超深井钻井工程的最终目标。”西北油田工程技术管理部副经理李双贵说。 针对深地仪器故障率高、轨迹控制难度大、定向效率低的问题,西北油田逐步构建了超深超高温断控型储层高效定向技术,充分利用中国石化联合创新平台升级仪器,成功研发出国内首套耐温200摄氏度、耐压172兆帕以上的高精度随钻测量仪器,能实时控制地下钻头钻进方向,实现了地下万米“指哪儿打哪儿”,地质靶点精准命中率100%。 在亚洲超深水平井位移最长纪录跃进3-3XC井,钻井技术再一次创造纪录。工程技术人员采用超深大位移水平井安全高效钻井技术,在3公里以外垂直钻进7200米后,再转弯进行横向钻进,直至油气所在的地层,兼顾了油气生产和生态保护,为生态红线区储量高效动用提供了有力的技术支撑。 有找得到油的本事,更要有拿得到油的能力。目前,西北油田超深层油气优快钻井技术已攻克超高强度套管、钻杆、钻井液、测控仪器等关键领域,探索形成了具有顺北特色的9000米级复杂超深层井身结构设计方案和配套技术、设备及标准规范,实现了由“打得成”到“打得快、打得准”的重大跨越。 原载 2024年7月15日《中国石化报》第6~7版 责任编辑 魏佳琪 西南油气:川西合兴场难动用储量 实现“高效建产” 薛 婧 张 玲 严焕榕(西南油气) 2024年初,我国西南地区新添千亿立方米级大气田——位于四川盆地的合兴场气田1330.12亿立方米探明地质储量通过自然资源部专家组审定。 西南油气上下为之振奋,这可是他们苦苦求索了30余年的难动用储量,如今一举迈过“有效动用”的门槛,直接实现“高效建产”,获集团公司2023年度规模储量商业发现特等奖和高效新区产能建设项目特等奖。 “信心比黄金更重要!”提起打开难动用储量效益开发之门的“金钥匙”,西南油气开发管理部高级专家叶泰然说,“坚定信心,求新求变。” 三十三载恍如梦 四川盆地致密砂岩气资源量9.53万亿立方米,商业开发主要集中在侏罗系沙溪庙组、蓬莱镇组,而分布广、厚度大的三叠系须家河组资源量高达6.79万亿立方米,却一直未能实现规模商业建产。 “照理说,一个千亿立方米探明储量大气田,应该建成30亿立方米/年产能。”叶泰然说。此前在四川盆地须家河组已发现广安、安岳、合川、新场等多个探明储量超千亿立方米的大气田,累计探明储量0.94万亿立方米,但2022年总产量仅15.7亿立方米,长期以来表现为“有储量无产量、有气无田”。 为什么会出现这样的情况?这要从四川盆地独特的地质状况说起。由地壳运动和构造演化形成的四川盆地是我国四大盆地之一,从高空俯瞰,整体呈椭圆形,看上去像一个陨石坑。 当地壳板块发生碰撞时,彼此都会受到水平方向的挤压力作用,大量岩石发生变形,地球表面产生“褶皱”,其中高高隆起的区域形成山脉。在造山运动中,地壳不同区域的抗挤压能力不同,有些区域更容易隆起,有些区域却几乎不受影响,这种几乎不受影响的区域被称为“克拉通”。四川盆地所在的区域就是一个“克拉通”,周围区域不断隆起,久而久之,就形成了一个盆地。四川盆地地质年代久远,有几亿年历史,虽然表面看起来颇为“平整”,但在盆缘区域,地下岩层被这些多方向、多期次的强力挤压得密密实实。 “这里属超深层特低孔致密砂岩气藏,尚无规模效益开发先例,这条难路我们一走就是30多年,从没想过放弃。”叶泰然说,“相比国内外类似气藏,位于四川盆地西缘的合兴场气田,埋藏深度在4500~5500米,平均孔隙度只有3.7%,平均渗透率0.07毫达西,砂体累计厚300~400米,气水关系极为复杂。在油气行业,大家普遍认为致密砂岩孔隙度小于5%就是气藏效益开发的‘死亡线’,而且合兴场气田的渗透率甚至是全球同类气藏最低的,实现效益开发挑战空前。” 1988年,西南油气部署的川合100井在须家河组二段测试获得日产天然气20多万立方米,落实了川西坳陷中段由孝泉、新场、合兴场、高庙子、丰谷等多个局部构造共同形成的一个大型隆起带——新场构造带,具有较大的勘探潜力。以该井为引领,为评价3个局部构造部署了6口评价井,先期3口井获工业气流,后续3口井失利,川西须二气藏勘探摁下“暂停键”。 2000年,西南油气重整旗鼓,在新场构造部署的新851井测试获天然气无阻流量超150万立方米/日,日产天然气38万立方米。为整体评价新场构造,西南油气先后部署了28口井,并于2009年探明了川西坳陷第一个整装千亿立方米致密砂岩大气田——新场气田。 2010~2013年,西南油气复制“新场”模式,在合兴场部署了7口井,却始终无法突破效益关。 高产井旁打出多口低效井,目标到底在哪?实施44口井,有效井占比仅23%,效益建产目标不清、工程“甜点”预测技术缺乏、差异化开发技术对策缺乏、针对性压裂改造技术缺乏……在巨大的质疑声中,川西须二气藏勘探开发再次叫停。 但科研人员的基础研究和系统攻关没有止步。他们围绕储量有效动用的诸多挑战,下决心逐个解开“枷锁”。 柳暗花明又一村 “搞不清成藏富集规律,难以精准预测,导致效益建产目标不明确。”叶泰然说,“选好区、描好藏是攻关重点。” 当科研攻关遇到瓶颈时,往往暗示着应该换一条路径翻越高峰。 西南油气科研团队走遍了龙门山前及周围所有的须家河组露头剖面,用手触摸致密砂岩的纹理构造,用心体会独特的沉积特征;梳理分析新场构造带全部取芯井岩芯资料,用手中的放大镜精细观察着一块块“磨刀石”,从岩性组分、沉积构造、裂缝发育等方面开展精细到厘米级的描述,穿点成线及面,细细探究“磨刀石”的前生今世。 2021年,他们迎来了转机。西南油气执行董事郭彤楼带领科研团队分析比对大量实验资料,发现油气的高速运移通道也能够储集规模巨大的天然气,于是将常规气与页岩气成藏理论、技术有机融合,创新提出了输导体成藏理论。 何为输导体?简单来讲,就是连接烃源岩和圈闭的桥梁。在强烈的地壳运动作用下,刚性地层破裂形成断层,柔性地层形变产生褶皱,断层和褶皱旁会出现无数裂缝——这些输导要素在三维空间组合形成输导体,成为油气运移的通道。 在油气生成的过程中,常会出现异常高压,类似“水满自溢”。这种天然驱动力,将油气驱赶到断层、微小裂缝中,就像在水杯里插入一根根吸管,油气经由“吸管”逐步向储集层推进。随着运移距离增加,驱动力逐渐降低,油气受自封闭作用在“吸管”内滞留。因此,由“断层、不同尺度裂缝、高渗基质储集层”三位一体构成的天然气储集体,既是油气运移的通道,也是天然气储集的主要场所。 科研团队认为,在燕山运动(侏罗纪到白垩纪时期中国广泛发生的地壳运动)早中期、新场构造带岩石致密化前,中低熟油气就进入了当时的构造高部位常规储集层;历经亿万年沧海桑田,岩石逐渐致密后,晚期高熟天然气又沿断层、不同尺度裂缝及高渗基质储集层运移,并滞留其中。因此时空叠合下,在古今构造高部位、输导体中上部,也就是新场构造带东部——合兴场地区,天然气富集程度最高。 他们发现,虽然规模缝网体系中赋存大量天然气,但像香肠一样肥瘦不均,裂缝体展布具有强非均质性,不同级别的断裂对油气富集控制作用不同:东西向断裂形成于燕山运动期,其伴生的多数裂缝已被次生矿物充填,有效性较差;喜马拉雅运动(中国境内新生代的造山运动)期形成的南北向断裂,因形成时间较晚,有效性较好,是天然气优势运移通道。他们建立分类评价标准,以渗透率、孔隙度为基础,以裂缝大小及类型、有效裂缝密度等为关键,将储层分为四类,明确Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类“甜点”为攻关建产目标。 解决了储层致密与成藏关系问题,落实了油气富集区,科研团队继续深化地质-地球物理-工程多学科一体化攻关,开展企校合作,采用先进的处理解释技术,使地球物理老资料清晰成像,同时多维度呈现断层、褶皱、裂缝储集体的空间变化,分级评价、精细刻画,创新形成了多属性融合的断褶裂缝体精细刻画技术、分频重构反演优质储层预测技术,新井断褶裂缝体钻遇成功率高达100%,储层厚度识别能力由20米精确至10米,储层物性预测吻合率由75%提升至93%。 吹尽狂沙始到金 在地质-地球物理-工程一体化攻关取得成功后,西南油气勘探甩开探索、开发滚动建产,一体化部署实施钻井15口。但在评价部署新盛201井时,科研人员犯了难——到底该沿着断层面打,还是钻穿断层面? “针对不同类型‘甜点’,需要匹配差异化开发技术对策,不能盲人摸象、以偏概全。”叶泰然说。此前,川西须家河组气藏开发部署都循着“大断层要躲、小断层要靠,防止断层成为地层水推进的高速通道”的思路进行,效益井占比一度只有25%。 随着富集高产规律、气水关系、裂缝发育等新认识逐渐深化,他们建立建模数模一体化模型,通过技术经济一体化确定不同“甜点”类型井型、井距、水平段长度及合理配产制度,形成了“大断层要靠、小断层要穿,充分动用断褶缝体储量”的差异化开发部署思路,采用直井、定向井多层兼顾,优选地质工程“双甜点”,创新形成深层高应力致密砂岩气藏钻完井关键技术,钻井成功率达100%。 新盛201井最终采取“近断层面”模式钻井,轨迹半径控制在断层上盘200米以内,轨迹方向靠近断层走向,在揭开须二砂顶时钻遇裂缝型气层,“甜点区”精准中靶,测试无阻流量高达288万立方米/日,创川西陆相井产量新高。该井于2022年7月投产,已累计生产天然气超2亿立方米,一年多的累计产量已超过前期实施井新盛1井10年的产量。 “高产来之不易!”西南油气工程技术研究院须家河压裂技术团队负责人王兴文介绍,“川西须家河组气藏埋藏深、储层致密,天然气就像被锁在一个个又密又硬的细小岩石孔隙中,几十年来都是‘铁板一块’——难压开、难加砂、难高产、难稳产。”采用常规压裂技术不仅造缝难度大,而且造出的缝往往又窄又小,无法满足效益开发需要,破解压裂难题至关重要。 “思路转变是破解难题的必由之路。只能想办法增加造缝数量,形成一张地下‘交通网’,最大限度连通周围的天然气。”王兴文带着团队顺着这个思路持续创新完善压裂造缝工艺技术,采用物理实验和数字模拟相结合的方式,创新提出了大排量施工压开储层、高强度加砂支撑人工裂缝的压裂工艺,大幅提高造缝能力。同时,他们深化地质工程“双甜点”优选方法,识别原生断层、裂缝最密集的区域,通过人工造缝,使这些宽窄不一的通道在地下融会贯通。 早期采用的胍胶压裂液黏度太大,极易堵塞通道。科研团队攻关形成一体化造缝携砂压裂液体系——可根据不同裂缝规模匹配液体配方,在施工现场实时调整黏度。建“通衢大道”时把压裂液调黏稠,建“羊肠小道”时稀释降低黏度,避免堵塞的同时实现了裂缝沟通数量大幅提高。 科研人员不断求新求变,系统推进合兴场气田快速上产,单井平均无阻流量是前期的3倍,4口井无阻流量超百万立方米,累计建设产能超10亿立方米/年,连续两年实现产量翻番,2023年天然气产量突破10亿立方米,实现整体效益最大化,储量由“难动用”一举越过“有效动用”,直接实现“高效动用”。 如果把在Ⅰ类断褶裂缝区储层“指哪打哪”比作吃肉,那么接下来储量规模更大、品位更低、裂缝相对欠发育的Ⅱ、Ⅲ类区就是啃硬骨头。西南油气提出“评价动用Ⅱ类、攻关突破Ⅲ类”的思路,深入研究高渗基质“甜点区”,甩开部署丰谷110井、丰谷111井,均测获超5万立方米/日气流,证实了合兴场气田须二段裂缝欠发育区同样具有良好的勘探潜力,明确了储层具有“横向连片分布、纵向多套叠置、整体大面积含气”的特点。目前,针对东西向大断裂、低序级断裂区及微裂缝发育的基质储层区,西南油气实施的5口评价井均获高产,落实了新的规模建产阵地。 “要知好不知满,深刻认识目标的复杂性和艰巨性,积极稳妥推进须二气藏整体动用。”3月11日,在西南油气勘探开发技术交流会上,郭彤楼叮嘱科研人员,既要坚定信心,看到须家河组气藏难动用储量效益开发的广阔前景,又要求新求变、不懈攻关,将一块块“磨刀石”变成“金饭碗”,铸成效益开发的“聚宝盆”。 原载 2024年4月1日《中国石化报》第6版 责任编辑 秦紫函 西南油气:川西海相缚“气龙” 薛 婧(西南油气) 3月11日,四川盆地又一个千亿立方米大气田——川西气田全面建成投产,预计年产天然气20亿立方米,同时产出13万吨硫黄,为我国西南地区及川气东送沿线提供更多清洁能源。作为国家千亿立方米级天然气生产基地和西南地区“气大庆”建设的重要组成部分,川西气田产能建设被列为国家产供储销体系建设重点督办项目和四川省重点项目。如此受重视,不仅因为它“大”,更因其勘探开发“新”和工程建设“难”。 四川盆地天然气资源量居全国之首,其中海相碳酸盐岩天然气占比居多。一条条“气龙”蛰伏于深地之下,西南油气科研人员敢为天下先、敢克世界难,十余年艰辛付出,终于“长缨”在手缚得“气龙”,刷新了一个又一个纪录。 显微镜里发现“新大陆”,揭开新类型气藏神秘面纱 2000年以来,中国石化开始在川东北深层勘探开发海相油气,在礁滩相领域先后发现并成功开发普光、元坝等海相酸性大气田。 2006年,西南油气进军川西深层海相层系,部署了22条、1931千米区域地震大剖面,给五六千米以深的地层做了一次高清“CT”,发现了气藏的蛛丝马迹。同时,油气地质条件研究也认为川西海相成藏条件较好,勘探开发潜力大。 2010年,川科1井传来好消息,在雷口坡组顶测试获得高产工业气流,日产天然气86.8万立方米。2014年,彭州1井在雷四段测获日产天然气121.05万立方米,龙门山前构造带海相勘探取得新突破。随后,按照主攻金马—鸭子河构造带、落实气藏规模、力争发现海相大气藏的勘探思路,西南油气在彭州1井向北15千米部署了鸭深1井、向西南19千米部署了羊深1井。实钻揭示,鸭深1井、羊深1井雷四段白云岩储层累计厚度达100米以上,分别测获日产气量48.5万立方米、60.8万立方米,实现了龙门山前带雷口坡组勘探重大突破。 虽然有了收获,但研究人员发现这并非礁滩相气藏,而是一种新类型气藏,国内外尚无系统研究。西南油气成立川西海相研究攻关团队,以寻找大规模气藏为目标,聚焦制约四川盆地雷口坡组油气勘探发现难题,将勘探与研究结合、地质与物探结合,从构造—沉积—成储、成盆—成烃—成藏、地震储层预测三方面系统深入研究。 2014年春夏之交,攻关团队整天泡在实验室里,端坐显微镜前摆弄着5口井上千片雷口坡组岩芯薄片,像侦探一样反复观察微观世界,见微知著推敲这条待擒“气龙”的藏身之处。 和礁滩相岩石薄片呈现出颗粒状、海绵化石不同,这堆薄片里的沉积结构除了有细小的白云石晶体,还有丝丝条条或一团“丝绒”状的海藻。由此,科研人员锁定川西雷口坡组是“潮坪相白云岩”。 新类型确定了,但潮坪相是否发育了大规模储层呢?还是这堆薄片,这次需要观察的是孔隙的形成演化过程。就像把一块海绵浸入水中,水能瞬间被海绵吸入保存,孔隙就是天然气的通道,有了它就有成为储层的条件。 亿万年间,海平面涨涨落落,潮上带裸露的岩石受到大气酸雨溶蚀,形成一个个孔隙;被海水浸泡的地带,岩石不再被溶蚀,便没有孔隙。岩石周而复始地裸露、浸泡、再裸露、再浸泡,逐渐叠加成为横向连片分布广、纵向薄互层叠置的储层——一张大大的“千层饼”被攻关团队从微观世界里发现并摊开在地质图件上。 有了大规模成储条件,是否大规模成藏?薄储层如何实现精细预测?环环相扣的问题在攻关团队不懈研究下迎刃而解,形成了川西雷口坡组潮坪相碳酸盐岩天然气成藏富集规律研究成果,实现了气藏富集理论认识的重大创新,丰富了国内外海相碳酸盐岩油气成藏地质理论,进一步拓宽了油气勘探开发领域,对推动长江经济带绿色低碳发展具有重要意义。 井壁防塌有“利器”,优快钻井成效显著 四川盆地是一个被群山包围的巨大凹陷,盆地西部横断山脉属于青藏高原,“窗含西岭千秋雪”的美景中蕴藏的是东西向剧烈的板块挤压。东部的长江中下游平原不断挤向青藏高原,四川盆地夹在中间,所承之力非千钧可比。 川西气田构造位于川西坳陷龙门山构造带中段,主力气藏埋深约6000米,潮坪相白云岩薄互层新类型储层,低孔隙度、低渗透率,气水关系复杂,龙门山前逆冲推覆构造带复杂,井壁稳定性差,工程难度大,建井成本高,常规技术和模式开发难有效益。 “雷口坡组气藏要实现效益开发,就要采用长水平段水平井来提高单井产能及储量动用程度,实现少井高产。”西南油气工程管理部副经理唐宇祥说。科研人员按照“少井高产”原则,开展地质、工程、经济一体化研究,为气田量身打造了“一台多井立体开发井网”设计方案,利用一个井场打多口大位移大斜度开发井,把地下多套储层连通成一个整体,减少井场数量,增加井轨迹的泄流面积,从而提高产能。 为了控制更多储量,2019年,西南油气首批部署了11口水平井,平均井深6900米、水平段长671米,在地下就像太阳发出的光芒,由中间向四周辐射。2021年,川西气田优化方案再部署6口井,井更深、段更长,平均井深达7900米、水平段长1628米。 “岩性繁复多样,地层压力系统交互叠加,‘过路’气层多而活跃,气水关系复杂。”唐宇祥介绍。井眼从陆相到海相地层,纵向上,直井段二开长裸眼井段长在3500~4000米,需要长穿多套压力系统迥异的地层;横向上,南北向长水平井要拦腰穿过东西向地应力,还要承受几千米地层压力。最大的“拦路虎”就是合起来近1700米的须家河组五段、三段,这里发育的碳质页岩和煤层煤线,遇水膨胀,地层稳定性差,颇有点“烂泥扶不上墙”的感觉,带来的钻井挑战便是井壁易垮塌。 要解决直井段、水平段井筒的稳定性问题,针对性强的钻井液体系是开路利器。有了中国工程院院士罗平亚团队的加持,川西气田用上了量身定制的“最牛”钻井液体系。 在直井段,复合盐强抑制聚磺防塌钻井液“出战”。这是一种高性能的水基钻井液,能有效抑制黏土水化膨胀,就像把地层封印了一样,不让它成为“烂泥”,基本解决了二开井壁不稳定的问题,有效降低了工程复杂性。 在水平段,白油基强封堵钻井液则通过井壁上的裂缝,强行挤进井眼周围的岩石,像给一碰就掉渣的“千层饼”套上了一层保鲜膜,在确保井壁稳定的同时,降低钻具与井眼的摩阻,让井打得更深,控制更多储量。 此外,西南油气持续强化地质工程一体化,优化设计与施工方案,通过“定测录导”一体化长穿优质储层井眼控制等技术,实现了安全高效施工,同时加强多钻机一体化管控,解决了“一台多机”模式下立体交叉作业安全风险管控难题,完成并逐步升级钻完井工程推荐做法,完善工艺细节,固化经验成果。 2022年10月,彭州6-5D井钻至井深7800米完钻,标志着川西气田优化方案部署的6口长水平段开发井全部优快完钻,累计进尺超5万米。其中,彭州5-1D井完钻井深8208米,日无阻流量高达325万立方米,刷新工区最大完钻井深和最高无阻流量纪录。 锚定绿色智能,去简就繁只为绿水青山 彭州市工农业发达、人口密集。作为坐落于此的超深层海相气田,川西气田必须走环保低碳和循环经济的绿色开发路子。 处理一般固废,西南油气坚持“两条腿走路”,一方面与中国节能环保集团有限公司合作,将固废烧制结砖;另一方面与彭州市亚东水泥厂合作,拉走固废制成水泥。针对油基钻屑等危废专项处置费用高、运输安全风险大的问题,他们引入西南石油大学的油基岩屑随钻综合利用装置进行工业化试验,在彭州4-4D井进行的油基岩屑随钻一体化减量先导试验大获成功,处置后的剩余固相、石油烃类含量极低,可大幅降低外运环保风险,干馏油可直接用于现场配浆,最大程度对油基废弃物进行资源化利用。 在点火放喷前的试气阶段,西南油气则采用酸压返排液实时除硫工艺技术,综合除掉杂质、异味、残酸,实现清洁生产、减排降碳。 同时,川西气田地面工程在彭州3号、4号、5号、6号平台各建设了一座脱硫站。这是中国石化首个大型钻井、采输、净化、外输一体化项目,能有效降低采出的高含硫酸气酸水通过管道长距离输送带来的安全环保风险,在各站内实现分散脱硫、分散脱水和硫黄回收,确保酸气酸水不出站。 元坝气田37口含硫气井只有一座净化厂,川西气田19口井却建设了4座脱硫站,去简就繁,为的就是绿色环保。 翻看彭州3号脱硫站总工艺流程图,70亩占地范围内包括脱硫、脱水、硫黄回收、尾气处理等装置,井口天然气进入脱硫站就开始了一段“洗白”之旅:湿净化气脱水后成为外输净化气;气田水深度处理后,成品水作为循环水回用、母液回注、杂盐外运;含硫尾气经脱硫成为达标烟气;分离出的硫黄进行回收销售。 3月20日,随着第一批金灿灿的硫黄颗粒从生产线顺利产出,川西气田硫黄成型装置成功投运。 该装置创新集成先进的采气、脱硫工艺,实现了封闭循环脱硫和精益化绿色化一体化生产,外输产品气达国标一类气标准,天然气总硫回收率超99.9%,硫黄产品达一等品标准。 不仅如此,川西气田集成安全风险智能化管控平台,实现智能运维管理,确保全过程安全环保、减排降碳。 今天的川西气田正如春日万物,朝气蓬勃、充满希望,成为西南油气书写“端牢能源饭碗”答卷的精彩一页。 原载 2024年4月22日《中国石化报》第7版 责任编辑 魏佳琪 西南油气:储层刻画“金钥匙” 打开中江“气粮仓” 薛 婧 赵 迪(西南油气) 我国陆相致密砂岩气资源丰富,仅四川盆地川西坳陷中国石化矿权区就探明储量超1万亿立方米。其中,中江气田早在1993年就被发现,因地质条件极其复杂,到2013年才踏入高效勘探和建产快车道。 中江气田主力气藏蓬莱镇组和沙溪庙组埋深500~3000米,砂岩储层致密,主要发育于多期薄窄河道中,河道较窄(200~500米)、单砂体厚度较薄(5~15米)。地下河道储层纵向叠置关系复杂,岩性及物性横向变化明显,形态就像一团杂乱的毛线,让科研人员一度理不清头绪——目标河道如何展布?横向上延伸多长多宽、纵向上多厚?哪里物性好、储集空间大?哪里含气性好、富集程度高? “复杂薄窄河道砂岩储层识别及刻画难度大,优选并确定储层精细刻画关键技术,是实现中江气田探明和稳产的‘金钥匙’。”西南油气开发管理部高级专家叶泰然说,西南油气经过5年多的探索攻关,建立多学科结合的研究思路及技术流程,形成“相控找砂、砂中找优、优中找富”的递进式预测思路,为单河道评价、多河道立体开发提供了重要支撑。 “相控找砂”:给河道做“高清CT” 在给地下深处的复杂薄窄河道做“扫描”前,先要弄清楚目标河道的分布规律,也就是要建立地质模式。通过地质综合研究,西南油气科研人员明确了中江气田蓬莱镇组和沙溪庙组的沉积物源主要来自川西坳陷东北部的米仓山及龙门山北段,有利沉积相带是分流河道和边滩,河道总体呈北东-南西向展布。 地质规律认识清楚了,就该地震手段上场了。通常来说,地震资料解释人员主要采用地震振幅属性分析技术,便可大致刻画出河道砂体的展布情况。但中江气田局部河道多期叠置,受储层致密影响,储层与围岩波抗阻差异小,地球物理特征隐蔽,运用常规技术,边界刻画不够精准,难以判断不同期次河道的展布特征,河道相带刻画结果难以满足生产需要。 西南油气综合采用属性分析技术、波形分类技术、体分频像素成像技术和三维可视化技术,精细刻画有利相带展布,确定不同期次河道砂体叠置关系和空间展布特征,再采用高精度相干技术,准确检测河道边界。就像技术精湛的外科医生,把埋在地下2000多米错综复杂的“血管”精准识别、剥离出来,并拍下了“高清照”,支撑中江气田侏罗系400余口井钻遇河道砂体预测吻合率超90%。 “砂中找优”:在砂体中找“甜点” 有了河道砂体“高清照”还不够。砂体中并不是都可以储集天然气,只有具备一定的容纳空间才行,也就是物性较好、孔隙度较大的储层。 中江沙溪庙组气藏天然裂缝不发育,储层类型以孔隙型为主,属于典型的低孔低渗致密储层。成藏演化过程表明,在生烃高峰期,物性越好的储层,天然气充注程度越高,含气饱和度越高,也更有利于人工裂缝起裂和延伸。“定量描述储层厚度、物性横向变化,是开发产能建设的客观需求。”叶泰然说。 科研人员早期通过常规的确定性波阻抗反演技术预测孔隙度,但预测结果分辨率较低,且与实钻情况吻合情况较差。为了实现储层定量描述,科研人员在相带约束基础上开展高精度反演,形成了递进反演相控储层描述技术。 他们明确了中江沙溪庙组气藏优质储层主要位于低波阻抗区域,且储层孔隙度和波阻抗相关性较强。通过地质统计学反演技术,得到高精度的波阻抗反演参数,通过孔隙度模拟技术,定量预测河道砂体内部每个位置的孔隙度数值,进而明确相对优质储层的分布位置和厚度。运用该技术后,孔隙度和储层厚度预测结果的吻合率均达80%以上,为钻井部署和井点优选提供了可靠依据。 “优中找富”:通关解锁“气粮仓” 找到优质储层还不够,要打出高产井,就必须知道天然气在哪里富集。 构造演化研究表明,中江沙溪庙组气藏的气源来自深部须家河组,天然气沿着断裂或断裂破碎带向上运移,遇到较好的储层,便选择性地进入其中而成藏。成藏后,在后期持续的差异压实和成岩作用下,部分河道砂内形成多段岩性封堵,气水在河道砂内呈现“香肠式”分布模式——这就是油气富集的地方。 由于地震波在通过含气储层时频率会降低,利用这个原理,科研人员早期采用频率衰减属性,预测含气储层的展布特征。但这种方法无法定量预测含气性,且频率同时受其他地质因素影响较大,预测精度较低。 为了提高含气性预测的可靠性,科研人员通过精细地震岩石物理分析技术,优选出对含气储层敏感的弹性参数;通过叠前同时反演技术,获得该弹性参数,从而定量预测储层的含气丰度;结合油气成藏研究成果,找到天然气富集的区域。在这些研究成果的支撑下,中江气田钻井成功率达77%。 “我们采用‘河道砂体-储层-含气性’逐步逼近的研究思路,层层通关,最终解锁‘气粮仓’。”西南油气勘探开发研究院副院长孔选林说。如今,中江气田累计新增探明储量超1000亿立方米,近5年连续年产气超10亿立方米,累计产气超120亿立方米,成为西南油气增储上产的重要阵地、中国石化在川西探区的第一大气田。 原载 2024年9月30日《中国石化报》第6版 责任编辑 秦紫函 勘探分公司: 在四川盆地三叠系海相地层中 获钾锂资源突破性发现 黄 勇 宿 赛 王建波(勘探分公司) 一个新的研究领域 近日,中国石化勘探分公司所承担的“达州地区三叠系钾锂资源勘查关键技术与应用”项目获得中国化学矿业协会科学技术奖一等奖。得知这一喜讯,勘探分公司党委书记胡东风说:“该奖项评选标准严格,每两年评选一次,获奖难度极大。首次获此殊荣,无疑是对我们科研实力的极大认可和肯定。” 2017年,国家“十三五”重点研发计划项目——“中国钾盐矿产基地成矿规律与深部探测技术示范攻关”启动。盐湖学和地质矿床学学家、中国工程院院士郑绵平挂帅,中国地质调查局、中国科学院、教育部、中国石化下属的10家骨干单位及多家协作单位参加,联合开展协同创新研究。一个新的研究领域呈现在勘探分公司科研人员面前。 作为一支专业化勘探队伍,勘探分公司拥有长期从事南方复杂条件油气勘探的优秀科研团队,先后发现了普光、元坝、涪陵大气田,具有丰富的攻关经验和创新能力。 四川盆地及周缘已被二维、三维地震资料所覆盖,为进一步在面上落实钾盐展布提供了资料基础。同时,普光地区钻井众多,自然伽马能谱等测井系列数据齐全,为含钾盐层的预测识别提供了较好的基础资料。 勘探分公司确定了“油钾兼探”的攻关方向,旨在利用丰富的石油钻测井和物探资料,系统开展深层海相钾盐资源攻关。 为了深入推进研究工作,勘探分公司组建起科研团队。时任勘探分公司总经理、中国工程院院士郭旭升提出了建设性意见:一是加大老井复查力度,充分利用钻井、测井和分析化验资料,明确钾盐矿的赋存状态,结合二维、三维地震资料,揭示纵横向展布特征;二是加强富钾层段的取芯和分析化验工作,增加同位素、X衍射全岩、地层水等分析化验工作,深化对钾盐矿的认识;三是开展沉积相序及岩相古地理研究,明确钾盐矿的成因、成矿规律;四是开展测井刻度、定量计算及地球物理预测技术攻关,为钾盐资源的精准勘探提供技术支持。 打破“呆矿”固有认识 能否在四川盆地开辟钾资源新阵地并将其建成我国第四个钾盐资源基地?项目组面临着诸多挑战:常规杂卤石薄、与硬石膏伴生,导致无法被溶解开发动用;富钾卤水点上突破后难以在面上展开;能否实现规模开发动用不明朗…… “面对全新的研究领域,机遇与挑战并存。团队成员充满了对未知领域的兴奋与好奇,同时也对潜在的挑战和困难感到焦虑。在这种背景下,我们深刻体会到了提升自身专业能力的迫切需求。”该项目技术首席苏克露回忆。在集团公司高级专家郑天发的带领下,科研团队查阅了上百份文献和科研资料,成立了定期学习交流小组,不断完善相关知识体系。 为确保研究的科学性和有效性,科研团队制定了详细的工作方案,从选层、选区等基础性工作入手,经过艰苦的野外作业,完成了数十条实测剖面和观察点的数据采集,收集了数以千计的水样和岩样。这些宝贵的数据为编制四川盆地海相成盐成钾剖面提供了坚实支撑。科研人员锁定了三叠系嘉陵江组四五段为最有利的成盐聚钾层段,解决了钾盐勘探选层难题。 “尽管取得了这些进展,但我们仍未发现钾石盐和光卤石等优质可溶性钾盐矿物,这无疑给满怀希望的科研人员带来了沉重打击……”苏克露说。 他们没有气馁,随即开展了百余口石油探井、近万米钻井资料复查,完成了1.5万千米二维地震格架、6900平方千米三维地震解释工作。终于,科研人员在嘉四五段放射性能谱资料中,发现了与石盐相关的钾异常。通过进一步追踪和分析,他们完成多井蒸发岩沉积旋回精细对比分析,揭示了普光地区多口井均有发育,大胆提出了可能发育与石盐伴生的新类型钾盐矿。 “研究成果不断超出预期。我们建立了四川盆地海相钾锂综合柱状图剖面,复查发现了新类型钾盐矿发育迹象,利用三维资料进行预测技术攻关,初步估算出普光地区石盐型钾盐矿资源量达50亿吨。”郑天发说。 2020年7月,由勘探分公司提出井位部署方案,宣汉县政府与中国地质科学院矿产资源研究所共同出资,成功钻探了川宣地1井。该井深3797米,成功钻遇了石盐型杂卤石层33米,钾含量远超工业品位。经专家研究,此类与盐岩伴生的杂卤石厚度大,可采用绿色环保的水溶法进行低成本、规模化开采。至此,四川盆地实现了规模石盐型杂卤石钾盐矿找矿突破,打破了四川盆地杂卤石为“呆矿”的固有认识。 2021年9月22日,中国地质科学院组织专家组对勘探分公司牵头承担的“深部钾盐探测方法与技术研究”项目进行了结题验收。郑绵平对该项目的成果给予了高度评价,认为课题研究聚焦关键问题、成果显著且令人鼓舞,攻关形成了“四川盆地海相含钾盆地富钾资源富集规律、深部地球物理探测技术及未来战略选区”重大标志性成果。 有望建成首个亿吨级海相钾盐基地 近年来,勘探分公司应四川省达州市宣汉县政府邀请,深化企地合作,协助地方政府完成了两轮共计8口井的部署,其中,川宣地1井和川宣地2井的完钻成果尤为显著,分别探获62.81米和103.9米厚的巨层、高品位、可溶采石盐岩新类型杂卤石,接连取得勘探重大突破。同时,在富锂钾卤水的勘探中也取得了新发现。川宣地1井实现日产卤水800立方米,钾离子含量8.45克/升,远超综合利用指标(1.3克/升)和工业开采指标(3.1克/升)。川宣地2井则钻遇70余米裂缝孔隙型储层,锂离子含量为111.5毫克/升,远超工业品位。此外,大湾3井的试水试验也证实了水层富含锂、钾等离子,特别是锂离子含量高达124毫克/升,接近工业品位的2.5倍。这些在三叠系海相地层中钾锂资源的突破性发现,使得原本以“找钾为主”的勘探策略,转变为“钾锂兼探”新方向,为四川盆地三叠系海相钾盐开辟了全新的领域。 普光地区钾锂资源的发现,不仅为宣汉建设国家级新能源产业基地注入了新的活力,也为中国石化在四川盆地油气伴生资源的勘查与利用奠定了坚实的基础。据科研团队初步估算,普光核心区1500平方千米范围内钾资源量达76亿吨,富锂钾卤水资源量达28亿立方米。相关专家进一步测算,富锂钾卤水经济价值在7000亿元以上,新型杂卤石钾盐矿中硫酸钾经济价值在2万亿元以上,这无疑为我国首个亿吨级海相钾盐基地的建设提供了坚实的资源保障。 2019年,中国石化普光气田大湾3井深井成功试水,标志着卤水老井重新勘探开发的进程进一步加快。同年,我国首个深部卤水钾锂综合开发示范园——“中国(普光)锂钾综合开发产业园”在四川达州挂牌成立。该园区瞄准形成钾锂资源开采-初加工-深加工完整工业链,推动地方经济产业升级。钾锂资源综合利用项目更是被列为四川省100个重点推进项目之一。 达到整体国际先进水平 研究的脚步从未停歇,在承担繁重油气勘探任务的同时,科研团队依然凝心聚力,通过系统研究,成功建立了选区评价体系,攻克了新类型杂卤石测井定量解释难题,并创新形成了复杂构造变形条件下新类型钾盐地球物理定量预测技术序列。 团队取得了三项显著的创新成果:一是发现了四川盆地嘉陵江组四五段规模成盐聚钾盆地,并明确了其中发育可水溶开采的石盐型杂卤石和富钾(锂)卤水;二是创新建立了石盐型杂卤石和富锂钾卤水固、液两相资源富集模式;三是创新形成了海相深层复杂构造区钾盐地球物理预测技术序列。 2023年6月16日,四川省科技厅组织了专家评审会,对勘探分公司的项目成果进行了全面评估。经过深入研讨,该项目在新型杂卤石钾盐矿与富锂钾卤水富集条件、成矿规律探索、区带评价与目标优选,以及地球物理评价技术等方面取得的系列创新成果,被鉴定为整体国际先进水平。 原载 2024年5月27日《中国石化报》第6版 责任编辑 秦紫函 天然气分公司:推进天然气产业链 一体化经营创效 席海宏 王卓然(天然气分公司) 6月4日,一辆满载LNG的罐车缓缓驶出湖北宜昌地区的液化天然气工厂,这是2024年4月首车安全充装LNG以来,天然气分公司向湖北石油LNG加气站运送的第291车LNG。目前,该公司已累计在湖北地区加工LNG超7000吨,全力满足民生和工业用气需求,这是天然气分公司推进一体化经营创效的一个缩影。 随着全球能源结构持续优化,天然气作为化石能源中的清洁能源,正逐步成为推动能源转型的“绿色引擎”。在“双碳”目标下,国内天然气发展具有巨大潜力和广阔空间。面对新的机遇,天然气分公司以效益为中心,坚持市场化运作、一体化统筹、全链条优化,不断延伸天然气全产业链。发挥集团公司一体化经营优势,持续开展跨企业、跨板块、跨区域交流合作,协同内部企业推进一体化经营,自产资源实现全产全销,LNG一体化直供业务取得新成效,新能源项目稳步推进,截至6月18日,天然气分公司天然气经营量同比增长9.4%。 一体化开展LNG直供业务。天然气分公司持续加大LNG资源供应力度,与销售公司、燃料油公司联合开展“石化气—石化运—石化用”一体化直供经营模式,有效盘活系统内物流车辆与人力资源,提升了整体经营效益。同时,紧密结合市场形势,聚焦LNG物流重卡、长途快运等潜力市场,联合销售公司加快新的加气站点布局。前5个月,天然气分公司累计向销售公司17个省市238座LNG加气站直供LNG,占销售公司整体零售量约50%,打造了一条稳定高效的天然气资源分销渠道。 一体化推进储气库经营创效。储气库是确保天然气管网高效安全运行、应对季节调峰、保障国家能源安全的基础设施。2021年起,天然气分公司与上游企业协同做好储气库建设与经营,充分发挥工程技术、人力资源、地方协调等方面的优势,共同推进储气库建设。截至2023年底,在中原油田、胜利油田先后建成投用5座储气库,新增库容累计超7亿立方米,进一步增强高峰期天然气调峰保供能力。 一体化供应石化天然气。天然气分公司与系统内炼化企业通力协作,持续完善价格体系和利益共享机制,2023年向系统内22家炼化企业供气量比上年增长6.7%,供气量占系统内炼化企业使用总量的47%。在保障现有炼化企业天然气供应的同时,逐步拓展市场,实现系统内炼化企业“石化气”全覆盖、全替代。 一体化构建新能源网络。以市场为导向,充分发挥销售网络优势,不断拓展天然气价值链条。结合新星公司绿氢示范项目,积极探索化肥及CNG(压缩天然气)用户“天然气+氢气”需求,目前已与新疆地区4家用户达成合作协议,拟规划建设专线,全力提升氢气生产负荷。同时,依托新星公司“热氢风光”新能源产业布局,配合打造“天然气+”新能源项目,有序推进气电光伏热融合试点,构建综合能源服务体系。 一体化推进LNG冷能利用。LNG冷能利用旨在高效回收和利用LNG气化过程中释放的冷能,不仅有助于节能减排,还产生显著经济效益。该公司与天津石化共同推进冷热能互换站项目,以甲醇为冷热媒,使天津石化乙烯装置的热能和天津LNG接收站的冷能实现能量交换,可为天津LNG接收站节省电耗及燃料气消耗,天津石化乙烯装置可节省大量因制冷所需的电耗。 一体化布局船用LNG市场。目前,全球已投入运营的LNG动力船约420余艘,相比使用传统船用燃油,使用LNG可大幅减排二氧化碳,LNG作为船用清洁燃料在中短期内具有实际应用价值,其经济性也将进一步凸显。天然气分公司与燃料油公司共同推进船用LNG加注业务,融合推进天然气业务多元化、多业态发展。 原载 2024年6月21日《中国石化报》第2版 责任编辑 封雪寒 经纬公司:随钻方位电阻率边界探测技术 跻身国际先进行列 赵春国 董佑桓 邵云丽(经纬公司) “这口井目的层钻遇率高,轨迹控制得好,超过了我们的预期。”近日,在东北工区重点井北210-12HF施工总结会上,经纬公司地质测控技术研究院自主研发的随钻方位电阻率边界探测技术得到甲方高度评价。 该井是经纬公司为东北油气分公司提供定测录导一体化技术服务的首口井,水平段长896.92米,靶盒钻遇率100%,砂岩储层钻遇率76%。 “随着超深井和复杂储层越来越多,如何精准制导油气藏目标,就像游戏里的贪吃蛇那样,让钻头‘闻着’油味走,是我们追求的目标。随钻方位电阻率边界探测技术较好地实现了这个目标。”该技术项目负责人、测控院副院长杨震说。 破解技术瓶颈,首战告捷 长期以来,随钻方位电阻率边界探测技术是国际油服公司在高端市场的撒手锏,一直被国外公司垄断,在国内属于名副其实的“卡脖子”技术。 为突破随钻测井技术瓶颈,测控院积极探索更具效能的科技攻关模式——实行“揭榜挂帅”,由杨震牵头带领李勇华、董金龙等专家组成研发团队,集全院之力攻克随钻测井“卡脖子”技术。 我国在该技术领域起步较晚。为了尽快摆脱仪器设计的窘境,杨震带领团队成员从最基本的测量原理出发,历时半年,成功研制出第一代随钻方位电阻率边界探测仪器(AMR)。它具备边界识别和实时成像功能,能够通过有限的上传数据,实现高精度的边界和方位电阻率成像。 2021年12月至2022年6月,在新疆准噶尔难动用区块的两口高难度井的勘探开发中,两大国际油服公司因技术障碍而退出,经纬公司迎难而上,依靠自主研发的第一代AMR圆满完成施工任务。 这款国产仪器在严苛的钻井环境下,整体性能第一次通过了市场检验。在实际的勘探作业中,该仪器无故障工作时间超过1500小时,也创造了胜利西部水平井完钻井深6920米的纪录,助力了难动用区块高效开发。 持续创新实践,迭代升级 首代仪器取得显著成果,但研发团队没有停下奔跑的脚步。测控院先后14次组织回顾性分析会,瞄准商业化应用目标,持续聚焦产品迭代升级。经过现场应用,大家意识到第一代仪器在滑动条件下的探边信号显示存在一定局限性。 迭代升级并不容易。研发团队从结构设计入手,投入大量精力,从底层逻辑开始验证,从基础理论开始突破。通过数百次的天线组合测试、十几个实物模型和几万行验证代码,他们设计出了一种全新的天线布局方式,成功地实现了非旋转状态下的边界探测功能。 第二代AMR采用独创的三维正交天线技术,在旋转和滑动状态下都具有准确的探边功能,具备了较好的产业化商业化应用基础。这也促使AMR荣获2023年中国石化技术发明二等奖。 不仅如此,软硬件的升级和补偿测量策略,使得第二代AMR在相位差精度上达到了±0.02度,这一指标远超行业平均水平,无论在精度还是量程上都展现出了明显优势。团队还研发出多扇区自适应拟合处理算法,使数据采集更加智能化,探边信号的有效动态范围扩大到80分贝,相较国外同类仪器的70分贝,具有明显的探测深度优势。 2023年11月17日,胜利油田滨南采油厂单10-平312井的施工应用了第二代AMR,目的层钻遇率100%,实钻油层段长超出设计38米。亮眼成绩令人惊喜。 对标国际先进,挑战极限 要端牢能源饭碗,科技必须自立自强。经纬公司发出了“对标国际先进,加快关键技术攻关和科研成果转化,提升核心技术竞争力”的动员令。研发团队结合新技术现场应用反馈,对标国际先进,迅速投入第三代高温AMR的研发中。 面对深部地层高温环境带来的挑战,团队成员意识到需要在工艺流程和零件选型上进行全方位的升级和创新,持续提升仪器的可靠性、精确性和先进性。 为攻克这一技术难关,他们又开始进行长时间的不间断试验和反复改进。优化调整参数、细化措施、解决难题,经过不懈努力,他们将整套系统的耐受温度从150摄氏度提升到175摄氏度,跨入了国际先进水平行列。 目前,该项技术已成功应用40余口井,非均质储层优质储层钻遇率高达92%,为油气田高效勘探开发提供了更具经济性、适用性的解决方案。 2023年8月,经纬公司面向业界同行和集团公司上游企业举行了两项测井新技术发布会,其中一项就是随钻方位电阻率边界探测技术。该技术被誉为“可以引导钻头前进的‘3D版贪吃蛇’”,专家称赞:“这是确保钻头精准制导的关键技术。” 原载 2024年1月17日《中国石化报》第3版 责任编辑 郭梦洁 胜利石油工程:套管钻井成 中浅层低成本建井颠覆性技术 王 宁 徐智华(胜利石油工程) 2023年,胜利石油工程渤海钻井40619队在陈庄、胜坨区块4口井首次采用全过程套管钻井技术,完钻井深2312米、水平位移854米,验证了套管钻井技术的可行性,为推动胜利东部老区大幅提高采收率、助力油田长期稳产增效带来了曙光。 如今,胜利石油工程瞄准快速高效低成本建井目标,潜心攻关井网重构、井筒工程和自动化钻机等套管钻井成套技术,全力推动工艺与装备创新。 这一切,源于工程科研人员志在突破传统工艺、追赶世界一流的初心。 极简钻井,极致攻关 套管钻井是在钻进过程中利用套管代替钻杆串完成钻井作业,实现钻进与下套管作业二合一,可一趟完钻,是常规钻井的极简版。这项技术起源于国外,兴起于低油价时期,近年来在全球范围内得到迅速发展。 数据表明,与常规钻杆钻井相比,套管钻井可提高生产时效25%~ 30%,具有减少井下事故、改善井控状况、保护产层等优势,是钻井工程的革命性技术。胜利石油工程钻井院早在十几年前就开展过套管钻井相关技术研究,但受限于当时的钻井工艺和技术装备,试验效果并不理想。 2021年,为实现难动用储量有效开发、低产调整井规模开发,解决老油田断块复杂、非均质性严重、注采井网不完善等问题,胜利石油工程钻井院再次与套管钻井较上了劲儿。 “胜利东部老区中浅层油藏地质储量31.3亿吨,由于老区中后期新建产能工程成本高,近2/3难动用、未动用储量滞留地下。”钻井院党委书记杨海波说,“我们必须依靠技术进步,突破制约低成本勘探开发的瓶颈,释放更多井位,为国家能源安全提供更好保障。” 套管钻井对于油田增储上产的意义重大,首口井试验成功更是对增强整个油服行业的信心至关重要。胜利石油工程迅速成立了以公司高级专家吴仲华为首的研发团队,抽调精干力量,充分讨论方案,倒排研发计划。“全过程套管钻井要做到全过程不起钻,就像火箭发射一样,开弓没有回头箭,一旦开钻,每个环节必须一次成功。”吴仲华说。 研发团队面临的第一个难题就是如何实现二开“一趟钻”。“不但要用二开钻头钻穿一开钻头,而且要打完后面的进尺。这不是用自己的矛攻自己的盾吗?”钻井院高端装备中心主任关舒伟把疑惑咽回了肚子里,与专家团队一遍遍设计、推翻重来,终于研制出一款软硬兼具、外刚内柔的可钻式钻头和一款专打钻头的强攻击性钻头。 朝着同一目标,所有人都铆足了劲儿:钻井工艺研究所研发了随钻光纤陀螺仪器,用于解决套管磁力干扰问题;钻井工具研究所研发了投入式止回坐键工具,用于仪器打捞,不到一个月就完成了设计加工。同一时间,高端装备产业化中心开足马力加工高抗扭套管柱组合井下工具。整个5月,车间灯火通明。 经过紧锣密鼓的准备,2023年6月,陈23-更27井开钻。这是国内首口全过程套管钻井施工,意义非同一般。所有研究人员悉数到场,暗下决心,“只许成功,不许失败”! 钻井院井筒压力测控所宋荣荣博士是研究团队唯一的女员工,负责收集每道工序的施工资料。当一开钻头成功打到421米、二开钻头入井,看着振动筛上跳跃着亮晶晶的钻头碎屑,她第一时间向大家报告了这个好消息:“一开钻头被成功钻穿了!”最终,陈23-更27井不负众望历时6.25天实现了快速、安全、高效完井,钻井周期比邻井缩短了2.95天。 趁热打铁,一周后,同平台的陈23-斜更29井成功完成定向井试验,创3项全国纪录。“在此之前,国内厂商从未有过不回收底部钻具组合的套管钻井定向作业。梦想成真的感觉太棒了!”吴仲华笑着说。 四战四胜,梦想成真 套管钻井技术一旦成熟,不仅能够实现胜利东部老区二开制中浅层井快速低成本建井,而且可以应用于西南页岩气、致密气的浅表层、裂缝型、溶洞型漏失地层和易破碎地层的快速穿越,甚至能在煤层气、浅层地热开发中发挥作用,为企业转型发展贡献新质生产力。 这样一项颠覆性的技术,仅仅两口井的试验还不足以进行规模化应用。 “我们要挑战更高难度的区块、更复杂的井。”胜利石油工程钻井院院长裴学良说,“实践是检验真理的唯一标准,只有经过充分的试验,把成功的偶然性转化为必然,才能让一项新技术变成值得信赖的好技术。” 胜坨油田成为研发团队的下一个目标。 作为山东境内首个探明的大油田,胜坨油田经过近60年的开发,已经“垂垂老矣”。如果套管钻井技术能给老油田带来“返老还童”的曙光,那将为打造“百年胜利”注入强心剂。 与陈庄地区相比,胜坨油田井深更深、位移更大、施工难度更高,实施套管钻井面临着高造斜、大位移、井网密集、防碰绕障等技术难题,对套管接箍承扭、轨迹控制、固井质量等都提出了较高要求。 技术需要进一步升级。研发团队结合陈庄套管钻井的成功经验,针对胜坨油田地质工程难题,迅速制定了2-3-斜222井一开、二开套管钻井技术改进完善方案,不到两个月的时间就完成了地面、井下工具的准备及钻井专用套管的设计与加工。 套管加工最能体现科研人员精益求精的工作态度。研发团队经过大量计算,将套管壁厚从10.54毫米减至9.17毫米。毫米级别的调整带来的是成本的进一步降低。为保证套管承扭满足钻井要求,他们还重新设计套管接箍,研制出抗扭能力达到19000牛·米的139.7毫米高抗扭钻井型套管。同时,可钻式套管钻头经过快速迭代升级也已达到国际同类产品技术水平。 2023年10月27日,2-4-斜更300井开工。该井完钻井深1935米,成功应用了高抗扭套管等一系列新工具。同年11月9日,2-3-斜222井挑战更高难度,井深达到2312米,创国内套管钻井井深最深、水平位移最大两项纪录,充分验证了套管钻井技术的可行性。 “施工过程中,由于施工区块老井错综复杂,地下井网密如蚁穴,防碰难度很大。”钻井院钻井工艺研究所赵洪山博士说,“我们通过轨道绕障优化、实时防碰扫描、精细化轨迹控制措施,实现了与邻井最小防碰距离10米以上,保证了轨迹控制安全。” 不仅如此,在2-3-斜222井开展的试验中,研发团队还使用了MWD(随钻测量)伽马探管,在井深1400米之后成功录取伽马数据,解决了地层岩性识别难问题。试验结束后,他们总结经验,研发了扩张式钻头,完成了进尺后液压刀翼扩张打开,为下开次钻头让出钻进通道,消除了用钻头打钻头的“内耗”,使国产套管钻井技术不断完善。 如今,胜利石油工程套管钻井技术已具备推广应用条件,但研发团队仍不满足现状,聚焦井网重构、井筒工程和自动化钻机等成套技术迈出了新的步伐。“打造老油田提高采收率的‘工程驱动样板’,让不可能钻的井变为可能,充分释放钻井工作量,是我们的光荣使命!”裴学良说。 原载 2024年9月2日《中国石化报》第7版 责任编辑 魏佳琪 上海海洋石油局:刷新海洋钻井 “石化深度” 杨 涵 周赛杰(上海海洋石油局) 3月12日13时,由上海海洋石油局勘探七号承钻的海域某调整井完钻井深达7504米,较原纪录提升1002米,标志着中国石化海洋钻井进入7500米时代,海洋超深井钻探能力和配套工艺有了新的突破。 挺进7500米以深的海底,需要耗费5只钻头、连接800余根钻杆,穿透7套地层;井底压力67.73兆帕,是家用高压锅运行压力的近1000倍……这个深度的钻探,对工艺设计、钻井装备、操作技能,都是一次艰难的综合考验。 一深带万难 此次完钻的井属于大位移井,井眼轨迹为S形。这种井的垂深大、水平位移大,大位移井技术是目前中国石化在海上滚动扩边、快速建产的重要手段。钻探大位移井的钻头并非直达目的层,而是如同“3D版贪吃蛇”,按特定轨迹精准穿梭,瞄着油层去、闻着油味钻。 “海域大位移井仅占开发井总数的15%,但油气产量占比却达到32%。相比直井,大位移井性价比高,但钻进难度更大。以扭矩这个衡量难度的重要指标来说,该井最大扭矩达65千牛·米,相当于用1米杠杆撬动4辆小轿车的力才能使钻头旋转起来。”勘探七号平台经理周赛杰说。 按照国际通用标准,井深超过6000米即为超深井,钻井难度随着钻井深度呈指数级增长,泵压高、扭矩高、悬重高,钻探井超深、水平位移超大、裸眼井段超长的“三高”“三超”挑战,是钻探这口井时面临的一道道坎。 井底起钻吨位为265吨,相当于用一根直径0.5米的钢丝绳,支撑起5架C919大飞机的重量,难度可想而知。由于钻穿层系多,若出现压差卡钻,可能导致井眼报废,造成极大的安全风险和经济损失。因此,钻井队在作业前进行了充分的技术交底,摸透每套层系、每个井段的“脾气秉性”,根据不同地层岩性更换适配钻头,调整钻井液配比,保证每一米进尺都安全稳定。 此次二开套管裸眼段长4349米,是勘探七号平台截至目前所钻探的73口井中裸眼段最长的井。“超长裸眼段,意味着出现井壁坍塌、套管粘卡、井漏等复杂状况的概率高。”钻井队队长雷新明说,“平台人员在开钻前就对钻井关键设备进行了专项维护保养,作业期间安排专人坐岗值班,保证设备安全运行。” 如果把钻井液泵比作钻井的“心脏”,那么井眼、钻井液和岩屑分别是“血管”“血液”和“垃圾”。随着钻井深度增加,需要提高大排量钻井液的携砂能力。钻井队完成了3台泵9个6英寸缸套的更换工作,保证钻井液连续循环,防坠沉砂,使井眼清洁通畅。 工欲善其事,必先利其器 承钻这口最深井的勘探七号是由我国自主建造的自升式钻井平台,最大作业水深122米,最大钻井深度10668米,自2016年投产以来,总进尺达26.5万米,在高难度大位移井作业中积累了丰富的钻井、完井、修井一体化经验。 作为挺进深蓝的“大国重器”,勘探七号平台配备了国际先进的动力、钻井、井控和升降系统,生产更“智慧”、管控更高效,是中国石化目前最先进的海上石油钻井平台之一,已10次打破中国海油海上最短钻完井周期纪录,擦亮了海域作业的“金字招牌”。 这些高科技智能化的装备都藏在哪儿?井架上的双电机大功率顶驱最大输出扭矩达128千牛·米,最大转速达220转/分钟,“tool face”工具面模式能精确调整钻具旋转角度并进行自动锁定。司钻房内配有自动钻进系统,是平台的“智慧大脑”,司钻只需设定好参数,系统就能够集中控制顶驱、钻井绞车、猫道机、泥浆泵等大型钻井设备,相比人工更精准高效。钻台上配有离线接立柱功能,可实现边打钻边接钻具,相比传统接立柱,平均每4500米能节省近30小时。平台的电子安全防碰报警系统(DIS系统)好比给设备加了“电子围栏”,防止作业中因人工误操作产生的设备碰撞、损坏等。泥浆泵配有电子安全阀系统,当泵压达到设定的最大值时能自动降低脉冲,防止憋泵,有效保证钻井作业的安全性。 作业人员也是提质增效的关键一环。工程队伍具有甲级资质,平台从副司钻、司钻、钻井领班到平台经理等各岗位人员加强井下故障复杂预控工作,在防漏、防卡、防喷等各环节提前做好相应处置预案。在JSA风险分析会上,为提前评估施工风险,技术人员通过“海上融合共建党支部”与甲方、第三方认真细致地做好技术交底,同时积极总结以往作业中遇到的复杂工况相关经验,以精细的操作方法和过硬的钻井服务水平保障每一次作业高效安全。 技术,打开深海宝藏的密钥 前方叩问深蓝不停,后方科研攻关不止。每一次高效钻探的背后,都离不开精密复杂的钻井工艺设计,对于中深海钻井更是如此,一套完整的钻井设计包括工程地质风险评价、机具能力分析、井眼轨迹及井身结构设计、钻井液设计等10余个环节。近年来,海洋油气资源持续滚动勘探开发,大位移井作业正向着水平位移5000~8000米、完钻井深7000~10000米进军,这对工程设计和技术革新提出了更高要求。 2020年前,上海海洋石油局的海上大位移井作业有过一段沉寂期,由于实施井次少、钻井周期长、作业成本高、复杂情况频发,科研人员一度望“油”兴叹。为解好“海上大位移井”这道难题,上海海洋石油局抽调精锐力量,成立专家组和现场支持小组,以解决各类难点和消除隐患为突破口,对前期实施的大位移井认真复盘,对恶性卡钻事故井敢于“刮骨疗毒”,并积极向系统内外同行取经,不断完善整改提升方案。 同时,为铸就中深海钻探的科技“利剑”,科研人员不断解放思想,在工程设计优化、井筒工作液改进、降摩减阻等方面孜孜求索,打出一系列科研攻关“组合拳”:设计阶段,采用“拟悬链线+圆弧”轨迹设计技术,即模仿两端固定自然下垂悬链线的形式设计轨迹,有效降低摩阻、缩短进尺;浅部井段,建立坍塌周期模型预测井眼安全裸露时间,“大扭矩马达+PDC(聚晶金刚石复合片)”的钻具组合提升机械钻速55.72%,将海水开路钻进深度提升到3000米;中部花港-龙井组井段,优选封堵剂增强井壁稳定性,解决杂色泥岩井段垮塌问题,三开井段延伸极限提升620米;深部高强度难钻地层,针对不同抗钻特性匹配相应钻头和提速工具参数,形成工区普适的提速钻具组合模板。 技术的突破,增添了向更深层进军的底气。上海海洋石油局海上大位移井作业也实现了从“打不成”,到复杂地层“打得远”、易塌地层“稳得住”、坚硬地层“破得开”、边际储量“够得着”的重大跨越。2021年以来,大位移井作业平均机械钻速提高84.06%,复杂时效降低74.8%,平均钻井周期缩短37.09%,节约成本约1.8亿元,新增动用储量超100亿立方米,相关攻关成果获中国石化科技进步奖三等奖、上海市科技进步奖二等奖。 原载 2024年5月6日《中国石化报》第7版 责任编辑 魏佳琪 石化机械:引领我国修井工程技术装备进入万米深层时代 孙海涛 朱荣威(石化机械) 近日,石化机械最新研制的XJ2750万米车载修井机顺利完成多次试验,在顺北油气田5-5H井投入使用,成功填补了超深层修井作业装备领域的空白,标志着我国修井工程技术与装备水平进入万米深层时代。 近年来,深层、深水、非常规油气勘探开发逐渐成为主流,对油气装备提出了更高要求。深9000多米的超深层油气井,井底压力大、温度高,开采难度大。没有过硬的修井装备,油气井就无法及时恢复生产,油气勘探开发的整体经济效益就得不到保障。石化机械因需而为、积厚成器,不断在修井装备等领域做优做强,为实现高质量勘探开发奠定坚实基础。 创新 做优做强修井装备技术 油气井在生产过程中随时可能发生故障,造成减产甚至停产。这时就需要修井机出马,用于起下钻具、清理井筒、修复井口装置等,保障油气开采顺利进行。 国外作业装备以国民油井华高(NOV)开发的C系列修井机为代表,采用自走或拖挂式底盘结构,最大钩载57~181吨,整机结构轻便、操作使用人性化、维护保养方便,能够实现快速移运和安装,但同时也存在交货期长、价格高昂、提升作业能力满足不了深井作业需求等问题。 面对“卡脖子”难题,以石化机械、南阳二机等为代表的国内企业经过多年的技术积累和创新发展,完成了修井装备研发从0到1、从1到N的转变,技术水平不断提升、产品系列不断完善,如今已实现了整体与跨国公司并跑,在网电储能电驱修井机、超深井修井机、井口管柱自动化处理装备等方面达到国际领先水平。 “科技创新要有技术底座和底层逻辑,不能单打独斗、眉毛胡子一把抓。对石化机械而言,就是要聚焦聚力发展超高压结构技术、超高硬材料技术、超高能控制技术、超高精制造技术,加快发展新质生产力,做出特色优势。”石化机械董事长、党委书记王峻乔说。 40多年的深耕,石化机械历经技术引进、消化吸收和自主研发,在修井装备赛道上跑出了“加速度”。特别是“十四五”以来,在“四超”技术的加持下,该公司认真践行国家数字化战略、绿色化战略,组建跨专业研发创新团队,以保持修井机优势结构为目标,攻克了修井机一体化移运、天车偏移较大、主车集成难度大等难题,研制出转场拆装快速、作业高效经济的装备,使修井机向更大钩载、更大功率发展,从传统柴油驱动到油电混动、全电驱动,从常规多人配合操作到井口无人化自动管柱处理,从多功能模块配置到一体式高效集成配套,不断拓展自动化修井装备新功能,擦亮“智能低碳”底色。 “在更深、更古老层系寻找资源战略接替区,是我国油气行业保障能源安全的必然选择,超深层特深层已成为我国油气重大发现主阵地。要更好服务‘深地工程’,修井装备的研发制造必须跟上。”石化机械修井装备研发负责人李哲说。 秉承这样的信念,石化机械加快研发步伐,XJ900全电驱修井机、XJ900网电储能修井机、XJ1350DB和XJ1600DB全电驱修井机、XJ2750万米车载修井机等一批国内第一、世界第一的修井机陆续面世,助力修井作业提质升级、油气勘探开发向更深地层进军。 追求 为超深层油气开发锻造利器 近年来,以中国石化、中国石油为代表的能源央企在我国陆上超深层油气勘探开发中取得了诸多重大突破,带动我国超深层油气勘探开发走在了世界前列。万米车载修井机就是代表性装备成果之一。 中国石化顺北油气田是世界上少有的超深油气藏,平均埋深8000米以上,最深井9300多米。随着开发深入推进,很多8000米以深的油气井面临修井难题。在传统修井机最大钩载能力不足的情况下,西北油田被迫采用模块钻机修井的方式,虽然能满足修井所需,但搬迁周期长、作业成本高、安全风险大。 石化机械瞄准超深层油气井修井作业装备技术空白,组建了以15人为核心的研发团队,通过充分的技术准备和现场实践,不断增强修井装备功能、提高作业效率和安全性。 上面千条线,下面一根针。超深井修井机总体开发方案是决定装备研发成功的关键,必须做好顶层设计。 自2022年7月起,石化机械研发人员就驻扎顺北油气田修井作业现场,集中开展现场调研,确定装备关键输入条件和主要技术参数,以此为基础制定出12种超深井修井机总体方案,并在公司内部组织跨专业人员多次评审,遴选出5种更优方案,再组织油田现场专家和井场作业人员共同评审,最终优选出大家公认最合适的方案。 最终方案虽然理论上最优,但实现起来难度着实不小。既要保障修井机载荷大幅提升,又要实现修井机快速拆装和转场,如何才能“鱼和熊掌兼得”?石化机械研发团队用行动给出了答案。 经过连续11个多月的科研攻关,2023年7月,世界首台万米车载修井机横空出世:八桥重载底盘最大承载能力达104吨,较常规修井机七桥底盘提升14.29%,解决了一体化集成和移运难题;国内首套快绳拉力最大的车载绞车,实现了大功率绞车能力提升22%,重量仅增加3.4%;大扭矩动力并车装置输入扭矩10626牛·米,比常规装置增加近10%;41米大载荷桅杆式井架,外形、重量及作业天车位移与常规装备相当,可随修井机一体化移运;8米重载高净空底座的模块限制在两个,拆卸和转场便捷,拆装时间可控制在3小时以内。 为全面验证新型修井机设计性能,研发团队还自主研制了配套试验工装,在出厂前完成系统验证,确保出厂装备现场可靠。 2023年9月,万米车载修井机在顺北油气田5-5H井开始工业试验,随后正式投产应用。成套装备4个模块运到井场,仅6个小时就完成了现场安装和调试,10天内完成了8200米井深侧钻修井作业,使用效果良好。 紧跟实际需求,石化机械加快推进研发成果应用,量身定制特色修井装备,目前可生产最大钩载60~275吨、修井深度500~10000米全系列化车载作业装备,生产制造的自动化修井机、万米超深井修井机、绿色能源修井机、沙漠修井机、海洋修井机、无绷绳和自紧绷绳修井机、双快绳修井机等特色装备已广泛应用于国内外油田现场。 原载 2024年2月26日《中国石化报》第7版 责任编辑 魏佳琪 石油物探技术研究院:智能节点采集系统 为油气勘探装上“无线千里眼” 于晓东 杨尚琴(石油物探技术研究院) 近日,中国石化科技部对石油物探技术研究院(简称“物探院”)主导完成的“智能节点采集系统研发及应用”成果进行了鉴定,认为该成果有效解决了当前地震全节点采集生产中的实时数据传输难题,填补了油气勘探野外施工无控盲采的技术空白,推动了新一代无线通信技术在地震采集行业中的发展,整体技术达到国际领先水平。 充分做好前期场内测试,才能保证野外应用满足现场需求 近年来,随着高密度地震勘探的实施,现有全节点采集时缺少实时数据传输和质控手段的问题越来越突出,而传统有线数字地震仪的关键技术一直掌握在国外厂商手中。为实现技术自主可控,物探院决心啃下这块“硬骨头”。 实现全节点采集实时数据传输及作业质控,第一个要跨越的“山头”就是研制布设于地面的一道道智能节点地震仪。为推进关键核心技术攻关,物探院迅速成立研发团队,第一时间奔赴山东济南商河勘探现场进行实地调研。 时值隆冬,研发团队在雪地中布点测试,围绕仪器埋深、极端天气下使用条件、便捷回收和充电等问题展开“头脑风暴”,经过多次调整与改版,最终完成了智能节点仪的工业设计及原型样机开发。“在样机开发过程中,我们进行了多次高低温、耐腐蚀性、电磁干扰等滚动测试。”物探院软件所技术研发室负责人洪承煜说,“只有充分做好前期的场内测试,才能保证野外应用满足现场需求。” 节点仪的埋置地点多在沙漠、戈壁等地,地质条件复杂,常遇到高温、积水、腐蚀等问题。研发团队针对不同地质环境的施工需求,在研发自主定制通信协议技术、地震采集精确时间同步技术、智能节点低功耗控制技术、5G通信技术、5G模组及工业设计的基础上,成功研制出防尘、防摔、耐腐蚀、耐寒、耐高温、散热性好的第一代Smart Point 5G智能节点地震仪(简称“5G节点仪”)。 采集系统就像“核心网”,节点仪则是插进地里的一部部“手机” 有了设备,但5G节点仪采集到的数据要完成实时传输还需要一套完备的系统来支撑。研发团队“趁热打铁”,集合传统有缆系统和现有无缆系统的优势,研发出基于5G的智能节点地震采集系统(简称“5G节点采集系统”),不仅能有效降低成本,而且在提高施工效率、实现数据回收及质量控制等方面具有突出优势。 该系统由5G核心网络、智能化软件系统、野外营地、人机施工系统、5G节点仪和云端平台构成,每个节点仪中都装备了5G模组用于通信和数据传输。“打个比方,5G节点采集系统就像是‘核心网’,各个节点仪是插进地里的一部部‘手机’,云端平台则充当‘基站’,可以经由它们实现节点采集系统和大地之间的‘通话’,实时精准地传回地震采集数据。”物探院软件所所长宋志翔介绍,“应用该系统,我们就有了油气勘探的‘千里眼’,可以远程对现场进行质量控制,有助于高效采集数据。” 为了让5G节点仪能有更好的网络通路,物探院还在研发过程中引入了自动化、人工智能、边缘计算、大数据等技术,形成了面向节点采集系统的工业物联网技术,研制出了野外5G组网技术与装备,打通了基于5G通信的控制流程和数据通路。“经过不断打磨,我们定制开发的5G通信设备具备小型化、可移动、低功耗等优势,非常适用野外作业场景,而且研发的野外组网技术方法和专业软件,也能良好支持5G通信基站部署地理位置设计。”物探院软件所5G组网系统负责人林庆富说,“不仅如此,我们还与中国移动合作,开展大批量物联网通信卡应用试点,大幅降低了数据流量资费,同时紧密跟进5G技术发展情况,持续保持组网技术领先优势。” 全节点采集技术迈向实时可控、实时可视、实时可评阶段 创新之路,永无止境。在多次的实践应用中,研发团队发现5G节点仪还存在有缆监控成本高、部分复杂区域布设困难等问题。为更好地完成地震数据采集任务,他们经过多次测试及实际工区应用,持续对原有5G节点仪进行迭代升级,研制出整体性能更佳的第二代产品,形成了面向采集生产现场的稀疏观测排列测网监控、全节点采集实时质控技术,以及实用化的增量式质控、有缆监测线替代和环境噪声自动监测等多项特色方法与流程,实现了地震采集过程实时监控,满足了中心机仪器指挥系统“即放即所得”的应用需求,使全节点采集技术迈向实时可控、实时可视、实时可评阶段。 截至2024年5月,第二代5G节点仪已完成了1.5万道生产,7个月内在野外完成了6个以上项目的实时质控试验,与之前的采集流程相比,在特定探区获得完整数据所需的质控时间缩短了3~4周。 “成功的产品需要经历有用、好用、爱用的阶段,5G节点采集系统还有很大的发展空间。相信在不久的将来,它有望在野外采集作业中实现全流程应用,带来地震采集施工方式的变革,加快地震采集行业数智化进程,助力油气勘探实现降本增效。”物探院软件所党支部书记袁晖说。 3年多来,5G节点仪先后在南方山地、东部平原、东北极寒地区等20个工区推广应用,得到了业界高度认可。以南方山地的两个项目——旺隆—鸣凤三维采集项目和池溪三维采集项目为例,自应用5G节点采集系统后,已多次刷新工区采集日效纪录。 “过去我们要背着一条条接有很多采集设备的电缆进行勘探监控,现在有了无线技术,不仅摆脱了笨重的电缆,而且能更快、更准、更轻松地找到油气。”布设仪器的勘探人员切身感受到了智能节点采集系统带来的变化。 原载 2024年9月30日《中国石化报》第7版 责任编辑 魏佳琪 石油物探技术研究院:穿越“山前”迷雾 姚晓龙(石油物探技术研究院) 当前,随着油气勘探开发不断深入,全球油气勘探的焦点正逐步移向山前带这一片资源丰富又挑战巨大的“蓝海”,山前带油气勘探正日益成为全球油气行业技术比拼的前沿阵地。 然而,山前带复杂的地表条件给勘探带来了巨大挑战:一是地形复杂,地质构造多变,地震波在传播过程中受到诸多干扰,信号衰减严重,导致成像清晰度不足,难以准确揭示地下的真实结构;二是山前带油气藏类型多样、分布零散,且多隐藏于地层深处的缝隙之中,与周围岩层紧密结合,要精确锁定油气藏的位置,无异于大海捞针。 山前带油气勘探开发面临巨大的技术和商业风险,必须充分发挥物探先行的优势,不仅要“看得见”,而且要“看得清”,绘制钻井采油精准“寻宝图”。 锻造物探利器,破解山前带勘探难题 精准勘探,技术引领。聚焦山前带油气勘探的诸多难点,石油物探技术研究院(简称“物探院”)联合高校、油田企业积极打造产学研用联合攻关团队,深入开展采集、处理、解释一体化和地质、物探、工程一体化攻关,着重围绕取准取全地下信息数据、准确恢复复杂地表结构、精准预测地下油气储集区等三大地震勘探主要环节发力,努力打造山前带油气勘探的撒手锏。 第一,做实复杂山前带地震采集技术体系,铸造基础支撑利器。山前带要想取得突破,离不开高品质的地震数据做基础。针对山前带地震成像技术需求,物探院提出了基于“一个核心、两个分区、三个面向”的山前带地震采集方案,以满足深度域地震成像精度为核心,通过高密度地震采集技术、面向噪声压制、面向近地表建模、面向复杂构造偏移的设计思路,显著提高了地震资料的信噪比和成像精度。同时,结合多源信息融合三维建模技术,物探院建立了山前带三维综合模型,研发了黏弹性有限元地震数值模拟技术,解决了复杂近地表条件下的数值模拟难题,为山前带地震波传播规律分析、采集观测系统优化、高精度地震成像技术和储层分布预测提供理论研究基础支撑。 第二,做精复杂山地地震勘探技术体系,铸造精细勘探利器。复杂山地地表及地下条件复杂,目的层埋深大,地震勘探技术的瓶颈在于如何消除近地表影响,提高深层地震反射能量和分辨率。物探院通过多年在西北库车山前带、西南龙门山前带持续攻关,形成了面向复杂地表的低频保护信号处理技术体系,发展了近地表融合静校正、分频剩余静校正、高保真叠前去噪等特殊技术方法,有效消除了复杂山地崎岖地表造成的干扰影响,为深层地震成像提供了高品质信号。物探院还研发了深度域拟真地表建模与成像技术系列,包括拟真地表数据校正、多信息约束的地震速度精细建模和宽频逆时偏移(RTM)成像技术,既能有效消除近地表速度横向变化引起的“假构造”现象,又可提高深层的成像精度,解决“高点带弹簧、构造带轮子”的“老大难”问题,把山前带地震成像误差控制在1%以内。 第三,做强山前带综合解释研究技术体系,铸造立体雕刻利器。山前带构造复杂、钻井少,层位识别与标定难度大。山前带的综合解释研究,核心问题是建立合理的构造解释模型。为此,物探院研发了多元约束构造建模技术,通过山前带构造演化分析技术,深入揭示山前带的构造形成演化过程,极大地提高了构造解释的精度和合理性,为勘探部署提供了科学依据。针对山前带薄储层预测难题,物探院研发了基于相控双重加权建模及波形指示反演的薄储层预测技术,实现了薄储层的高精度预测。该技术已在龙门山山前带及米仓山前缘推广应用,在龙门山山前带识别出栖霞组生屑滩面积696平方千米、雷四段砂屑滩面积632平方千米,新发现川北南江地区茅口组热液白云岩领域有利勘探目标,矿权内圈闭面积138平方千米,地质资源量可观。 探索更高精度、更高效率、更低成本的先进物探技术 山前带油气勘探不断发展,对勘探开发技术也提出了更高要求,迫切需要更高精度、更高效率、更低成本的高端物探技术做支撑。立足需求,要继续深化核心技术推广应用;面向未来,要继续加强前沿技术研发探索,赢得油气勘探行业变革的主动权。 一方面,提升核心技术,支撑当前勘探开发。深化宽频、宽方位、高密度、节点采集研究,形成高性价比的“两宽一高”和节点地震采集技术系列,获取更为全面和精细的地下结构信息,提高勘探的精度和效率;加强面向“双复杂”的地表速度建模研究,发展全波数递进式速度建模,即射线层析(低波数)、高斯束波动层析(中波数)、全波形反演(高波数)、各向异性速度建模技术;持续深化五维数据处理解释技术,创新宽方位海量数据快速精准成像、五维数据裂缝预测和变方位油气检测等方法,提升地震勘探的数据处理能力和解释精度。 另一方面,抢占技术制高点,引领未来发展。在可控震源宽频高效采集技术领域,发展山前带可控震源高保真采集技术、压缩感知地震采集技术、噪声压制技术,形成高效宽频可控震源地震采集和处理技术系列;在井中地球物理技术领域,发展垂直地震剖面(VSP)采集处理成像、井地联合采集处理解释、随钻地震预测技术;在智能化地球物理技术领域,探索开发智能化地球物理技术,重点发展智能化采集装备和技术,利用人工智能、大数据分析等现代信息技术提高地震数据的处理效率和解释精度,推动地震勘探智能化、数字化发展。 原载 2024年12月2日《中国石化报》第7版 责任编辑 魏佳琪 深化认识啃下常压页岩气“硬骨头” 唐利民 崔 璟 姚 鹏 何贵松 马 军 王俊方 夏 梅 吉 婧 (华东油气 江汉油田) 华东油气:厘清赋存机理 浅层常压气浴火重生 截至5月30日,华东油气南川页岩气田坪地1HF井连续高产稳产451天,日产气量2.4万立方米,累计产气1894万立方米。坪地1HF井位于渝东南武隆工区,于2021年4月投产,2023年4月首次采用液驱无杆泵试采,实现了浅层页岩气自喷生产。该井的连续稳产、高产突破,证明了浅层常压页岩气具有良好的勘探开发潜力。 位于重庆市武隆区土坎镇的老厂坪顿时吸引了众人的目光。 规模逸散后沦为“常压” 大约4.4亿年前,这里是一片汪洋。随着漫长的深水陆棚沉积,五峰组、龙马溪组等页岩相继成岩。 就生气条件而言,老厂坪似乎一枝独秀,这里的五峰组-龙马溪组总有机碳(TOC)含量大于4%的优质页岩段连续厚度达25米,丰富的有机质为页岩气的生成奠定了得天独厚的物质基础;主要为Ⅰ型有机质,有利于生成甲烷气;有机质热演化程度高,处于过成熟阶段。甲烷在这里大量生成并连续展布,催生了优质的原生页岩气藏。 保存条件是页岩气勘探的另一项重要指标。后期构造运动改造,包括地层断裂和剥蚀,都会改变气藏的保存条件,导致气藏散失。 渝东南地区经历多期构造运动的强烈改造,在老厂坪地区塑造出复杂的“两凹两凸夹一隆”的“马鞍形”构造。地质工作者将其形象地比喻为“原来浑然一体的仓廪,东厢塌了半边,西厢破了天窗,只剩中堂摇摇欲坠”。 地质运动改造叠加风化,导致渝东南的盆外页岩大量破裂,原本“家境殷实”的页岩气资源规模逸散后,沦为“常压”气藏,老厂坪因此被打入“高风险探区”之列。 距离老厂坪20多千米的焦石坝却因为地处四川盆地内部躲过了高烈度的地质运动改造,完整保存了储层,稳定保持高压,成就了涪陵页岩气田。 经过两年的反复勘查与论证,2020年3月2日,华东油气风险探井坪地1HF井在重庆市武隆区土坎镇清水村悄然开钻。但采用单管射流泵工艺排水采气,到2023年2月,坪地1HF井日均采气量仅7930立方米。 吸附气“插翅难逃” 页岩气在页岩中赋存主要有两种方式:游离状态的页岩气,与常规天然气性质相仿,难以在不良保存条件下储集;吸附状态的页岩气,如同海绵中的水滴被牢牢锁定,在自然状态下难以凭借自身的力量摆脱吸附、成功逃逸。 科研人员猜想,老厂坪规模逸散的应该是岩石孔隙与裂隙中的游离气,而在有机质颗粒、黏土矿物颗粒、干酪根颗粒及孔隙表面的吸附气则可能“插翅难逃”。 测井解释显示:老厂坪背斜的平均总含气量为3.46立方米/吨,其中吸附气含量为2.78立方米/吨,占比达80.3%。 科研人员随即展开四川盆地东南缘常压页岩气井的统计分析,发现埋深越浅,页岩中的总含气量、游离气含量越少,而吸附气含量保持相对稳定,且吸附气占比随埋深减小呈增大趋势。 接下来,他们对不同埋深的页岩吸附能力的控制因素展开了全方位的研究,发现有机质丰度、地层温度、压力是决定页岩吸附气含量差异的关键因素,随着深度增加,温度、压力增大,页岩吸附气量先增大后减小,900~1300米是页岩吸附气量随深度变化的临界点。 坪地1HF井目的层温度38摄氏度、压力为9.8兆帕,临界深度为1100米,五峰组页岩埋深1000米左右,接近临界深度,意味着这里的页岩吸附能力有望接近峰值。 根据页岩气赋存状态,科研人员按照吸附气占比重新定义页岩气藏类型:吸附气占比大于60%,为吸附气气藏;吸附气占比在40%~60%,为游离-吸附气气藏或吸附-游离气气藏;吸附气占比小于40%,为游离气气藏。老厂坪页岩气为典型的浅层常压吸附气气藏。 人工制造解吸大压差 从浅层常压页岩气藏到浅层常压吸附页岩气藏,科研人员对老厂坪的认识愈加深刻。然而要实现从储量到产量、从资源到能源的转化,依然任重道远。 老厂坪浅层常压吸附气藏必须借助人工制造大压差,使甲烷气摆脱吸附力的控制,同时使地层产物完成井筒内的举升。尤其到了开发后期,更需要大压差来对冲地层能量的衰减,以确保地层远端流体能够在压差作用下流入井筒,从而实现气井长期连续稳定生产。 气水矛盾是坪地1HF井排采过程中的主要矛盾,排水是采气的关键所在。 传统的排采工艺一般采用射流泵,但在坪地1HF井遭遇“滑铁卢”。由于采用硬体材料加工,射流泵只能悬挂在井身结构的垂直段,无法深入水平段,因此难以对地层流体进行“沉浸式”抽汲,形成有利于吸附气解吸的大压差。 采用柔性材料制造的液力无杆泵进入了科研人员的视野。2021年,华东油气临汾煤层气公司便开始应用液力无杆泵对深层煤层气进行排采。科研人员发现:吸附页岩气藏与煤层气藏相比,物质组分趋同,保存机理趋同,不同的只是附着介质。 柔性复合管与井下泵使用钢丝绳连接,可以无障碍通过水平井段,从而将气锚和排液泵送入水平井段,对地层流体进行“暴力强排”。坪地1HF井水平段A点斜深为1190米,刚性射流泵止步于1103米,而柔性液力无杆泵则长驱直入至1165米,游刃有余。 2023年3月10日,液力无杆泵投入使用。3月28日,在连续运转18天后,井筒积液奇迹般抽汲殆尽,液力无杆泵断电停机,坪地1HF井迎来了自喷生产。 坪地1HF井的浴火重生,彻底盘活了老厂坪背斜近1000亿立方米浅层常压页岩气资源,也进一步落实了渝东南地区埋深500~2000米浅层有利区资源量超5000亿立方米。目前该地区已部署4口探评井和1个试验井组,以期加快浅层页岩气勘探开发步伐,尽早落实产建阵地。 江汉油田:摸清富集模式 深层常压气立体开发 日前,江汉油田焦页159-3HF井喜获21.6万立方米/日高产气流,创造了白马常压区块开发以来单井测试产量最高纪录。白马区块常压页岩气藏这个“后进生”终于崭露头角。 面对白马区块勘探开发难点,江汉油田勘探开发研究院持续攻关8年,创新形成富集成藏模式、高产规律,推动上下部气层立体开发,实现常压页岩气藏高效勘探开发。 页岩气的“后进生” “天生体质差,后天又营养不良。”江汉油田勘探开发研究院专家刘超形容白马区块的地质条件,常压是体质差,埋藏深则是营养不好,虽然是沉积中心,但整体含气性差。 白马区块勘探始于2015年,继焦石坝区块页岩气商业开发取得成功后,科研人员把深层常压作为产能接替阵地。最初,他们认为只要照搬焦石坝相关经验模式就可以,但经验到了这里“水土不服”,之前建立的测井曲线模型根本用不上,只能重新做。白马区块地下复杂程度远超想象。 按照传统背斜找气理论,他们围绕背斜部署新井,却频频失利:焦页145-2HF井,导眼井取芯后分析含气饱和度只有31%,业界普遍认为含气饱和度低于50%就没有研究价值,这口井被放弃;焦页143-5HF井向外扩展到断鼻带,但其为裂缝型气藏,持续生产效果差。 多轮尝试受挫,白马区块勘探陷入“有发现,无储量,无产量”的困境。2017~2019年,该区块生产工作整体暂停,科研人员也意识到必须调整勘探思路。在422平方千米的断崖险滩找气犹如大海捞针,国内外没有类似的成熟理论可供借鉴,科研人员只能摸索创新,既然背斜不行,他们就把目光转向向斜。 再次进入解题模式 富集成藏模式是什么样的?实现白马区块常压气藏勘探开发突破,是摆在科研人员面前的必答题。 白马区块构造变形样式、形态多,有背斜、斜坡、向斜、断鼻、断块,细化构造单元工作量大。科研人员先后完成10余次地震资料处理与解释,通过构造精细解释和构造样式解剖,完成9个4级构造单元划分,其中白马向斜、白马南斜坡等又可分为多个5级构造单元,开展了数百次室内模拟试验,精细评价页岩气保存条件、含气性和可压性。 经过大量基础研究,科研人员终于建立常压页岩气富集成藏模式,明确向斜构造含气性最好,并以向斜为中心,呈环带式变差。之后,他们开始围绕向斜部署评价井,其中焦页147-1HF井放喷测试获日产12.7万立方米气流。“这口井到现在生产效果都很好,单井可采储量到了9000万立方米以上。”刘超说,该井的成功佐证了新认识,后续又加快部署实施了焦页147开发井组。 然而大家期待的大场面并没有出现。焦页147平台4口井,从西向东,埋藏深度逐渐增大,都是300米井距,产量台阶式下降,日产从13万立方米降到3万立方米。同一个平台,4倍的产量差距,单井产能主控因素是什么?高产有什么规律?科研人员再次进入解题模式。 “最早大家认为不同埋深导致产量有差异,但随着研究深入,发现实际情况更复杂。”江汉油田勘探开发研究院天然气开发所副所长李凯说,“我们挨个因素推导、找规律再总结。之前裂缝描述只有发育和不发育,现在可以清晰描述裂缝属性特征、发育强度,应力性质、大小、方向也有定量表述。” 常压深层页岩气高产因素的标准体系逐步建立,除了埋深,裂缝发育强度,应力的性质、方向、大小等对单井产能都会产生影响。富集成藏模式和单井高产因素叠加,科研人员很快明确有利区带,最终优选白马向斜、白马南斜坡为突破有利目标区;将白马区块划分为5个区,定量排序打分,优选潜力最大的东3区,指导部署实施焦页155、107、156三个开发井组。 小步前进高效开发 2月,科研人员开展了焦页159井组立体评建效果分析。如何确保上部气层和下部气层储量同时高效动用是提高采收率的主要工作,立体开发在白马区块方案设计之初就占据主导。 鉴于立体开发技术已经成熟,白马区块采取一次性整体开发,吃干榨净资源的同时推动区块高效开发。 技术进步是一方面,立体开发也有着现实需求——白马区块常压页岩气藏天生禀赋差。“单井可采储量就这么多,离效益开发有距离。”刘超很是无奈。 围绕常压页岩气藏高效开发,科研人员基于区块不同地质背景下上部气层评价井实施效果,基本明确常压页岩气立体开发可行性和技术政策关键参数,落实白马区块上部气层开发有利区面积100平方千米。科研人员很有 信心,预测立体开发实施后可提高有利区采收率10个百分点,升至20%。 “虽然有技术、有信心,但白马区块产建进度并没有想象的快。常压页岩气藏岩性、构造复杂,随着埋深加大,地层敏感性高,工程工艺技术容错率低,为保证开发效益,甚至一个平台先干东边还是西边都要论证一下。目的就是确保块块有效益、井组有效益。”刘超说。 通过焦页147开发井组试验,科研人员发现在白马区块地表结构、地下构造“双复杂”的特点下,储层改造必须“一井一藏”,一口井一套工艺设计。 为了实现成本最优、改造效果最好,他们加强地质工程一体化,开展“瘦身井”试验。2023年9月焦页155平台压裂施工时,5口井共100多段,每压裂一段,李凯和同事们都要和工程技术人员现场诊断,不断优化工艺参数。最终,该平台7口井日均产气30万立方米,其中3口井累计产气已超1000万立方米。 通过对开发关键参数优选评价,形成了常压页岩气藏分区差异化开发技术政策,相比早期,白马区块平均钻井周期缩短40.68%,储层改造效果显著增强,为常压页岩气藏高效开发打下良好基础。 原载 2024年6月17日《中国石化报》第6版 责任编辑 秦紫函 建模数模一体化提高油气藏开发效率 王维东 李国栋 武天祥 夏 梅 吉 婧 赵 冰 (胜利油田 江汉油田) 胜利油田:石油就在模型里 胜利油田攻关建模数模一体化技术,石油开发工作者犹如长了“千里眼”,突破目力极限,不受时空限制,看清油藏全生命周期的动态演变,既可以回望历史,又可以看清现在,还可以前瞻未来。 目前,孤东、孤岛、埕岛、胜坨4个整装油田建立了大模型;胜利济阳页岩油国家级示范区建立了五大洼陷页岩油地质模型,利用三维模型对新井开展立体评价、钻井跟踪和压裂设计;CCUS建立了19个区块模型,覆盖地质储量4141万吨,实现了对气窜通道的精确刻画,全面支撑CCUS示范工程绿色低碳开发。 不再“纸上谈兵” 胜利油田勘探开发研究院首席专家于金彪介绍:“以前通过人工绘制的平面图,对油藏的了解停留在经验层面的定性认识,井网调整、注采调配全凭经验判断,面对争议很难有说服力。” 油藏地质建模利用地震解释资料和钻探资料,应用地质学和数学算法,建立高精度三维空间地质模型,还原油藏的本来面目,定量描述储层参数。借助数值模拟软件,地下油藏被“搬”到了电脑里,科研人员可以在地质模型上模拟地下流体的渗流过程,实现了地下油藏构造透明化、复杂储层可视化、剩余储量可量化。 地质模型让油藏形象化、具体化,油藏构造、储层展布、物性参数等一目了然,地质研究不再纸上谈兵。 油藏开发具有不可逆性。通常,新区产能建设、老区开发调整有不同的方案,输入方案,油藏数值模拟软件可以演绎开发过程,验证开发态势。 经过50年水驱开发,胜坨油田二区东三5单元综合含水率达97.1%,采出程度仅32.5%,2/3的储量滞留地下。2022年,科研人员利用数值模拟,不断深化剩余油富集规律和见效规律,探索化学驱“3+2”提高采收率技术,预计15年累计增油47.7万吨,采收率提高13.5个百分点。 数值模拟技术可以“多次开发”油藏,开发方案优化设计、开发动态预测具有可重复性。有了油藏数值模拟技术,科研人员可以反复验证方案,降低试错成本。 胜利油田油气开发管理中心副经理李绪明说:“2024年,通过模型化应用,胜利油田优化新老区产能方案和三次采油方案70余个,动用地质储量2.14亿吨。” 模型建设是一个由粗到精再到准的过程,需要根据新的认知和数据不断对模型进行更新迭代。目前,胜利油田620个主力单元完成油藏模型建设,依托油田数据湖、油藏模型库,自动判断、提取新增的动态数据,实现了增加新井、老井射孔、老井生产数据变化3种情况下的模型实时更新。 “排雷” 为了模拟出一条和开发态势相吻合的曲线,胜利油田物探研究院油藏地球物理研究室主任师张玉晓煞费苦心。 油藏数值模拟纷繁复杂,在数值模拟软件中输入模拟器能够识别的关键字,每个关键字背后关联着数个油藏物性参数和生产数据,整个过程相当于在“黑匣子”里操作。 数值模拟软件用户手册和技术手册是必不可少的“密钥”,前者相当于说明书,后者相当于技术原理,张玉晓不仅需要掌握2800页用户手册里的每一项操作,而且要精通每项操作的技术原理。 熟知手册是数值模拟成功的前提。数值模拟的过程是一个反复试验的过程,“投喂”给软件的数据,有定数,也有变数,比如渗透率、饱和度等储层物性参数是在实验室条件下测定的,与矿场环境下的参数有一定差异,而且伴随开发时间的推移,这些物性参数也在发生变化,如果软件 拟合的开发规律和历史开发规律不吻合,就需要对数据进行技术标定。 高质量数据分析结果,取决于高质量的数据输入。如果把建模、数模比喻为一座大楼,那么数据就是砖,数据全面、充足、有效是模型的基础。“数值模拟出现异常,问题是多方面的,科研人员需要从千头万绪中一一排查,多维度验证数据的品质,去伪存真。”张玉晓把发现问题、解决问题的过程比喻为“排雷”。 断块油藏盘15-1区块,一条大断层把区块分割成南北两个区块,整个区块只有一口油井、一口水井分别坐落于两个区块。根据原始的地震资料解释成果,南北区块是割裂的。断层割裂意味着油井只采不注,水井的注入压力无法传导给油井。而现实是,油井不仅能量足,而且有产量。实践出真知,模拟结果和生产动态相悖,说明原有的地质认知有偏差——断层是连通的。 “油藏数值模拟技术给开发优化调整提供了可量化参考的依据,有效指导了开发策略调整。”胜利油田勘探开发研究院渗流力学研究室经理胡慧芳说,“我们致力于油藏数值模拟技术研究,创新形成了涵盖水驱、气驱、化学驱等五大类10余项数值模拟技术,有力支撑了胜利油田开发方案编制和动态跟踪研究;发布了国内首个油气藏数值模拟应用技术规范,填补了行业空白。” 无模型不工作 建模数模一体化技术是石油行业公认的行之有效的描述油藏方法,尤其在国外,开发方案部署普遍基于模型。 2017年,胜利油田勘探开发研究院承担国外项目,甲方要求地质研究、井位部署、方案优化等工作全部依托模型。7年来,他们累计建立地质大模型32个,覆盖9个油田石油地质储量1.5亿吨。 “不仅是地质研究、方案编制,即使是动态分析、配产配注等日常工作也在模型上开展。”于金彪说。 作为现代油藏开发管理不可或缺的技术手段,建模数模集结了油藏所有的信息,作出的判断和决策更具科学性和权威性。 30多年前,在得克萨斯州培训第一次接触化学驱数值模拟时,集团公司原高级专家曹绪龙感到“学得一头雾水,但一眼看出这是一项好技术”。如今,“无数模不方案”“无模型不审查”的理念深入人心,胜利油田90个化学驱项目全部应用数模技术进行跟踪研究和方案优化,支撑了6亿多吨储量的高效动用。 数智化浪潮下,油藏开发迎来了模型化时代。最近,胜利油田出台了《胜利油田分公司建模数模技术应用工作管理办法》。 过去,“石油在地质学家的脑海里”,而在数智化时代,石油有了新的呈现方式——在模型里。 胜利油田油藏地球物理高级专家刘浩杰说:“建模数模一体化技术打破勘探开发专业壁垒,实现了技术和成果的继承发展,让地质工程师和油藏工程师在同一个模型上协同工作,推动了研究从二维图纸迈向三维模型,标志着科研范式从静态分析向动态模拟、从经验驱动向模型驱动的深刻变革。” 江汉油田:绘制“透明”油气藏 盛夏的武陵山脉中,江汉油田涪陵页岩气田382口立体开发井安静地工作着,页岩气正顺着管道奔涌而出。 在面积不大的井场上科学部署加密井、实施精准压裂,是页岩气立体开发成功的关键,建立在“透明”气藏的基础之上。 近几年,江汉油田依托建模数模一体化技术,持续打造“透明”油气藏,支撑三层立体开发、重复压裂和老区原油精细化管理,助力持续稳产。 打造“透明”气藏 “以前更多凭借想象,对焦石坝区块储量动用情况只有‘动用不充分’这一定性描述。”江汉油田勘探开发研究院天然气开发所所长刘莉坦言,“建模数模一体化技术正是可以透过层层地层‘看清’地下迷宫好用的工具。” 科研人员录入大量焦石坝老区数据资料,建立该区域地质模型。他们将导眼井取芯资料及一次井网井和开发调整井的钻测试录与生产数据全部录入,建立地质模型,可直观看到储层构造变化,页理缝、孔隙度、应力分布等情况一目了然,地下原始情况实现可视化。 “建模就像是毛坯房,而数值模拟则是铺设水路、电路,通了水电房子才能住人。”天然气开发所建模数模室主任姜宇玲介绍,“数值模拟是用数值的方法来求解描述页岩气藏中流体渗流特征的数学模型,从而实现对页岩气藏开发动态变化过程的模拟,有了数值模拟可以更精准地摸清缝网展布和剩余气分布情况,为后续立体开发提供技术支持。” 但是,页岩气藏具有高度复杂的非均质性,有纳米级的孔隙结构、不均匀的渗透率、复杂的流动机理及广阔的立体延伸范围,要精准描述气液两相在不同介质里流动的情况非常困难。 为了让流动的气液形象化,科研人员不断摸索,创新形成多尺度天然裂缝融合建模技术等三大关键技术,应用中国石化具有自主知识产权的数值模拟软件Compass,实现了分区分层储量的定量化评价,让地下情况在透明的基础上三维动态化。 依托建模数模一体化技术,科研人员把一条条页岩气流动通道刻画出来,并绘制了全国首张“透明”气藏图。“红色表示剩余气多,蓝色则是剩余气少。”天然气开发所副所长张谦指着“透明”气藏图介绍,焦石坝区块剩余气分布状况清晰展现在眼前。 目前,涪陵页岩气田已实现全区域地质建模全覆盖、所有方案数值模拟全覆盖。 寻求稳产最优解 近日,焦页17号西、焦页16号扩立体开发井网完善井组方案与焦页56号、4号西中部气层开发调整井组顺利通过审查,建模数模一体化技术在方案论证过程中起到重要作用。 4年前,科研人员利用建模数模一体化技术拿出第一份立体开发部署方案时遇到了质疑,大家都认为靠电脑数值模拟出来的结果并不可靠。但实际井生产数据和数值模拟结果匹配吻合度达到90%以上,该技术逐渐被信任和应用推广。如今,涪陵页岩气田每一口开发调整井部署方案、井位设计方案、压裂试气方案,都必须有建模数模一体化技术做基础支撑。 页岩气田稳产是个大课题。科研人员通过建模数模一体化技术,清楚描述每一口井、每一层储量动用情况,摸清井间、层间、段簇间剩余气有多少、分布在什么地方,指导立体开发井位部署,支撑重复压裂和压裂逆向设计,“吃干榨净”剩余资源。 目前,建模数模一体化技术已指导焦石坝区块近400口立体开发调整井位的整体优化部署,立体开发井日产气量占气田日总产量的52.1%,焦石坝区块整体采收率从12.6%提高到23.3%,三层立体开发区采收率达44.6%,实现采收率翻番,进一步夯实气田稳产基础。 “剩余气多的地方就扩大改造规模,剩余气少的地方就精准改造,实现效益最大化。”张谦说。在焦页34-Z2井的压裂方案设计中,他们借助数值模拟技术,明确第7段剩余气多,储层改造时加大改造力度,而第5段剩余气分布不均,储层改造时控制横向压裂规模,实现精准压裂。 他们利用建模数模一体化技术精准预测每口井可采储量、剩余储量,评价初次储层改造效果,对剩余储量比较多、压裂工艺改造不充分的低产井进行重复压裂,充分释放气井产能,提高可采储量。 解码油藏“黑匣子” “红花套组SH9平18井年产量2000多吨。”江汉油田勘探开发研究院专家印波说,“之前我们把红花套组30多米厚的储层作为一套层系开发,这次利用随机建模技术,首次建立了精准三维模型,细分三层进行开发。” 通过精细刻画断层,科研人员纠正了地质分层偏差,分区量化剩余油,“追”着剩余油部署新井和侧钻井,做好精细开发。 江汉油区大多为高陡构造油藏,地层倾角大、圈闭闭合高度大,科研人员在手绘构造图时,刻画精度大多在20~50米。利用地质建模技术,可以精细刻画每一层面的构造特征,充分显示局部的微幅构造,为剩余油的挖潜提供依据。 老区经过多年开发,定性的剩余油描述已经无法满足开发需求。科研人员录入大量的生产历史数据,建立地质模型,通过渗流规律、储层物性等参数模拟,研究剩余油分布规律及现状,解码地下油藏“黑匣子”,助力老油田潜力挖掘,为新井、侧钻部署提供依据。目前已建模单元39个,涉及储量2.01亿吨,覆盖率56.6%;已数模单元35个,涉及储量1.45亿吨,覆盖率45.6%。 他们开展数值模拟,通过不同的井网、井距、井型、注采比、注水强度参数的模拟对比,找到采油效果最好的参数,优化后期调整方案和开发技术。在红花套组油藏,科研人员创建了4种分区调控开发技术模式,并利用数值模拟技术优化采液量、注采比,开展了6口水井的调整工作,自然递减率持续下降。 此外,针对稠油三次采油高效开发,科研人员利用建模数模技术,形成了普通稠油油藏降黏剂驱、蒸气吞吐数值模拟等技术,目前正在攻关稠油油藏二元、非均相复合驱等技术。其中,面4区非均相复合驱技术攻关已完成建模,下一步将开展数值模拟。 原载 2024年8月12日《中国石化报》第6版 责任编辑 秦紫函 新能源 2023年中国石化风光业务领域 重点工作盘点 王庆辉(江苏油田) 2023年,中国石化聚焦“双碳”目标,加快推进风光业务与主营业务融合发展,推进生产过程绿色低碳,以“追风奋进,沐光而行”的别样姿态,描绘了一幅“风光无限好,石化绿意浓”的美丽画卷。 精巧布局,将闲置土地资源变为创效源泉 2023年,中国石化在巩固油气主业的同时,抓住时机培育新能源产业,明确把新能源定位为重要战略性新兴产业,深化能源供给侧结构性改革,大力发展风光电等新能源,着力建设传统能源和新能源相融互促的能源供给消纳体系。 井站、井场、厂区、油库、加油站及闲置的低效土地成为各企业“追风逐光”的有利条件。各企业加强摸排,将闲置土地从过去的成本包袱转变为创效源泉,全力推进风光发电项目建设,在局部有条件的区域进行集中连片、规模化开发。 “场站+光伏”方面,胜利油田盘活发电厂灰场700亩闲置土地建设37兆瓦光伏电站;江汉油田与专业公司合作累计盘活1800余亩闲置土地建设光伏发电站46座、装机规模突破100兆瓦,光伏年发电量突破9000万千瓦·时。 “井场+风电+光伏”方面,江苏油田利用井场和场站空地,建设分布式光伏电站159座,盘活土地资源500余亩,新能源发电能力1.3亿 千瓦·时/年,自发自用绿电占比近1/4。 在“加油站+光伏”方面,销售企业充分利用加油站空地建设光伏发电项目,积极打造碳中和加油站。其中,海南石油加能站光伏覆盖率达66.1%;江苏南京石油中和路加能站通过建设光伏充电设施等,建成南京市首座无废加能站。 各企业还从厂区、屋顶、水面、池塘等这类“边角料”场地入手,统一规划、集中连片、分步实施,打造“光伏+环境治理”发电模式。在“厂区+屋顶+光伏”方面,上海石化、九江石化、茂名石化、仪征化纤等企业充分利用厂区、厂房、停车场等资源建设光伏发电项目。其中,2023年8月31日,茂名石化港口一区24.5兆瓦分布式光伏发电项目全容量并网发电。该项目利用厂区闲置土地273.5亩,年发绿电量超2900万千瓦·时。 在“水面+光伏”方面,上海石化利用南随塘河水面,建设装机容量达5.84兆瓦光伏电站,构成一条可供观赏的绿色发展工业秀带。江苏油田充分利用永安农场鱼塘水面、田埂以及闲置土地资源,建设3.7兆瓦光伏电站,形成“渔光互补”模式。 新星公司充分发挥新能源专业技术的优势,围绕“存量产能绿电替代、新建产能绿电配套”目标,与各企业加强合作,充分利用各企业自有土地、屋顶、水面等资源,探索不同场景下的风电光伏开发利用项目。 特色应用,推动油气生产与新能源深度融合 2023年,中国石化油气企业抢抓绿色转型机遇,积极推动油气勘探开发与新能源深度融合,统筹部署新能源、页岩油开发、CCUS、储气库建设等项目,并综合运用源网荷储、多能互补技术,深入推进融合创新示范区建设,积极打造“新能源+”综合应用特色场景。 在胜利油田牛页地区页岩油勘探开发中,生产用能通过“光伏+网电”实现。胜利发电厂光伏所发绿电直供页岩油钻机,绿电占比超过50%。 江苏油田在江都油区协同布局风电、光伏业务,并配套曹庄储能系统,建成“绿电为主、多能互补、源荷相济”的“源网荷储”高比例绿能替代示范区,区域内绿电占比超过50%。 华东石油局CCUS调峰中心配套建设光伏电站,为调峰中心提供绿色照明用电;江苏油田联38CCUS示范区在井场建设光伏项目,成为中国石化首批碳中和示范井场;江汉油田盐化工总厂13.39兆瓦分布式光伏发电项目并网成功,推进了“新能源+盐卤化工”全绿色生产模式,进一步提升了产业竞争力。 “风电+”“光伏+”成为各企业绿色发展的亮丽风景线。 精细运维,成功蹚出提质增效新路径 为提升新能源开发效益,各企业充分利用信息化与智能化技术,有效解决了新能源消纳调峰等发展难题,并通过“产业规模化发展”和“项目精细化运维”双轮驱动模式,成功蹚出一条提质增效新路径。 在绿电全链条经营方面,胜利油田率先打造了国内油气领域首个具有自主知识产权的大型“源网荷储”一体化智慧能源系统,通过“源网荷储”互动运行,带动整个能源系统资源优化,电源侧、电网侧能够按照用户侧的需求灵活调配。 在电力设施管理方面,镇海炼化厂区内的浙化变220千伏变电所是中国石化首个对标电力系统的高电压等级无人值守变电所,通过在变电所的合适区域铺设光伏系统,实现了零碳运行。 在绿电运维方面,胜利油田发电厂灰场光伏项目采用198台自发电智能清洗机器人维护,不仅能满足大规模光伏板的清洗需求,而且可根据用户需求设置调整清洗流程及进度,保证光伏板能及时清洁,提高发电效率。 面对“融合发展”这道必答题,中国石化各企业同场答题,交出了一张“‘碳’路先锋、追风逐光”的亮眼答卷。 原载 2024年1月22日《中国石化报》第8版 责任编辑 马 玲 2023年中国石化地热业务领域 重点工作盘点 曹海峰(新星公司) 规模化、效益化开发,巩固“领跑”地位 中国石化坚持高点定位、高端引领和资源先行,加快推进北方“2+26”城市和汾渭平原11个城市地热供暖业务,积极融入长江经济带发展、黄河流域生态保护和高质量发展、雄安新区建设等重大战略,大力推广“地热+”“余热+”等清洁供暖模式,规模化、效益化拓展地热供暖业务。 中国石化积极探索地热供能与油气生产及民用场景相结合的发展模式,建立油田地热开发利用和“余热+多种能源”综合利用模式,助力“油田”“热田”协同开发。中国石化持续加大优质地热资源勘探力度,在运城临猗、濮阳南乐、天津津南、开封西郊及咸阳北部获得勘探突破,南乐县东部探井成功实现“东水西调”,天津市区首口地热探井证实了雾迷山组岩溶热储具有开发潜力。同时,优化市场布局,深化推广“雄县模式”,积极扩大北京、天津、西安、青岛等重点城市的地热规模,推动雄安新区雄东片区、山西临猗等地项目建设落地。 作为国务院国资委批准担任的“未来空间深部地热领域创新联合体”牵头单位,中国石化以科技作支撑,积极向深部地热领域进军,首口地热科学探井——福深热1井在海口开钻,是我国第一口5000米深高温地热探井,该井的成功实施有助于摸清海南地热资源潜力,提高海南省地热资源勘查和开发水平,引领我国中深层地热资源勘探开发技术走向世界前列。中国石化首口地热连通井——新星绿源陕西中天未来玥U形地热连通井,安全顺利完成直井与水平井的精准对接,是国内目前水平位移最长的地热连通井,标志着中国石化在地热开发利用技术探索中取得了积极进展。 依托政策支持和科技创新,截至2023年底,中国石化清洁供暖能力超9500万平方米,比上年增加15%,可为北京、天津、陕西、河北、河南、山东、山西等11个省、直辖市70余个市县的百万余户居民提供清洁供暖服务,年减排二氧化碳约470万吨,持续保持行业领军者、市场领跑者地位。 数智化建设,赋能高质量供热 坚持创新引领,用数智化赋能智慧供热。2023年,中国石化积极推进数字化转型升级,针对已建地热余热场站分布散、运维依赖人工经验、供能侧与需能侧匹配不佳的痛点,着力加快新能源信息化平台建设与应用,充分发挥数字技术与企业管理深度融合产生的“聚变效应”,实现能源开发、供应、使用等各环节信息化、智能化管理。 为保证按时、优质、高效供暖,中国石化在2023~2024年供暖季前充分准备,详细制定清洁供暖方案,通过自主开发新能源智慧化生产运维管理平台,将738座地热余热站信息化数据接入平台,80%以上的地热站点实现了“地热井-换热站-供热单元-用户端”一体化调控和自动优化参数。 中国石化依托信息化平台、自控系统和收费客户服务系统进行联调联控,运维人员通过实时监控数据,可对供回水温度、压力、流量、能耗量等主要生产数据在线实时监控,并结合“跑冒滴漏”、尾水回灌、用户室温、气候补偿器等专项模块,实现负荷提前预测、运行策略优化、远程参数调节和运行数据分析等,使供热更加精细化、管理更加智能化。生产运维方式由过去的“有人值守”变为“少人、无人值守+巡检”,大幅降低了巡检、检维修人员劳动强度。 此外,中国石化创新服务方式,在河北、河南、山东、陕西、山西等地成立供暖客服中心52个,通过24小时客服热线,生产运维检修实现了小时级别的响应,客户需求问题第一时间能得到解决,资源利用率和供暖效率均得到有效提升。 打造“高光时刻”,提升品牌影响力 中国石化坚持把地热品牌建设摆在重要位置,充分利用展览会等活动打造“高光时刻”,积极宣介中国石化地热品牌。 2023年9月,由中国石化承办的2023年世界地热大会在北京成功举办,来自全球54个国家的1400余名参会人员在技术创新、产业发展、互利合作等方面深入开展研讨交流。 在本届地热大会上,国际地热协会面向全球首次发布《中国地热供暖推荐做法》国际标准,这是全球地热领域发布的第一个行业标准。该标准以我国地热供暖实践为参照,给出了中低温水热型地热供暖的推荐做法,为全球地热地暖产业提供了完善的技术标准参照。闭幕式上发布的《北京宣言》为全球地热产业高质量发展注入了可持续发展的强劲动力。 会议期间,在国家会议中心同步举行了地热能开发技术与装备特装展览,展厅占地面积22000平方米,设置资源勘探、地热开发、集成应用、合作交流4个主题展区,来自美国、德国、英国、冰岛等13个国家的217家展商参展,参展企业数量、展厅面积及展示品类均创历届地热大会之最。同时,大会引入碳中和项目,通过碳资产购买等创新解决方式,中和2023年世界地热大会产生的温室气体排放,首次实现地热大会“零碳办会”。 国务院领导评价“本届大会探讨地热能技术创新产业发展之路,共商深化合作之策,具有重要的现实意义”;北极圈论坛主席、冰岛前总统格里姆松称赞“本届大会是中国地热转型的里程碑,更是可再生能源发展的里程碑”;国际地热协会主席布洛格指出“很多地热界老朋友向我反馈,本届大会是历届大会中最精彩的”。在2023年中国公共关系发展大会上,《中国石化成功打造“中国地热高光时刻”》获评“2023年中国公共关系优秀案例”。 原载 2024年2月5日《中国石化报》第8版 责任编辑 马 玲 中国石化氢能业务亮点纷呈 (发展计划部 石科院) 绿氢工业应用实现突破,绿氢炼化引领行业发展 中国石化按照“氢电一体、绿氢减碳”的发展方向,布局大型可再生能源发电制氢-储氢-利用项目,开展风光耦合制绿氢技术及配套综合研究,形成开发利用模式,加快推进绿氢与炼化应用耦合。新疆库车2万吨/年绿电制绿氢示范项目于2023年8月底全面建成投产,是全球规模最大的光伏发电直接制绿氢项目,所产绿氢成功替代塔河炼化天然气制氢,用于低碳成品油生产。内蒙古鄂尔多斯3万吨/年风光制绿氢一体化项目启动建设。为乌兰察布10万吨/年风光耦合绿电制绿氢项目配套布局的纯氢长输管道示范工程,纳入“全国一张网”实施方案和《国务院关于推动内蒙古高质量发展奋力书写中国式现代化新篇章的意见》。 采取大兵团模式,集中开展12项氢能重大科技攻关 中国石化采取大兵团联合攻关模式,集中部署开展12项氢能重大科技攻关课题研究。首套30标准立方米/小时PEM制氢示范装置、兆瓦级(200标准立方米/小时)PEM制氢装置均在燕山石化成功投用;橇装式甲醇制氢装备在大连盛港加氢站投用;成功制备了缠绕增强的储氢瓶样瓶,形成了百吨级高性能碳纤维装置工艺设计包;完成90兆帕加氢站液驱压缩机样机制造,并通过第一阶段20兆帕气密性能测试;燃料电池铂基催化剂公斤级工业生产基本实现。在氢能标准方面,参与或主导的氢能标准超过30项,2023年3月发布中国石化一级企业标准《氢气输送管道工程技术规范》。 打通氢能交通供加用环节,着力打造氢产业走廊示范 在氢能交通整体谋划方面,中国石化编制了氢产业走廊规划,提出“三轴四区N线”的布局思路,着力打造氢走廊示范线。燃料电池供氢中心建设方面,按照“适度超前、适度富余”原则,统筹供氢中心项目规模和进度,已在11家炼化企业建成供氢中心,氢纯化和充装设施总能力合计2.9万标准立方米/小时,2023年供氢量超2000吨。加氢站建设方面,以“3+2”燃料电池示范城市群为重点,以重要港口、物流场所、高速公路氢走廊、煤化工基地为依托,在全国重点城市适当超前部署建设加氢站,累计发展128座加氢站,氢气年加注量约3400吨。香港首座面向公众的加氢站——中国石化香港凹头加氢站于2023年11月启动建设。积极探索站内制氢及微网输氢新模式,福州、广西分布式氨制氢加氢一体站、大连盛港加氢站站内甲醇制氢项目相继示范运营,并在浙江、四川、重庆和山东投入运营微管道输氢加氢示范站4座。 引领产业发展,积极推进氢能应用现代产业链建设 中国石化按照“科技支撑、产业引领、融通带动、开放合作”的总体思路,积极推进氢能应用现代产业链建设。 基础工作方面,开展氢能产业布局研究,积极推进氢能应用现代产业链数据平台建设,成功举办氢能应用现代产业链高质量发展推进会暨专家咨询委员会成立大会等多场产业高峰论坛,邀请国家有关部委领导、业内知名院士专家及企业代表作演讲发言,在业界反响热烈。 合资合作方面,2020年以来,与多个省(市)、企业、高校签订氢能合作相关协议,协助多地政府编制氢能产业发展规划,与国外多家能源企业就氢能产业开展深化互利合作,战略投资链上头部企业,进一步加快了氢能全产业链资本投资业务布局。积极参与国际氢能理事会活动,提升国际影响力。 深度调研方面,历时近3个月,调研了覆盖“3+2”燃料电池示范城市群主要地区和产业链各环节的头部企业,梳理了产业发展现状和存在的问题,提出政策措施和建议,为更好地推动我国氢能产业高质量发展出谋划策。 推动国产化应用方面,通过新疆库车、内蒙古鄂尔多斯等大型绿电制绿氢项目及加氢站等基础设施建设,带动了一批国内企业积极加入氢能装备研发,实现了相关装备制造关键技术突破,推动了装备大型化,制造成本明显下降。 中国石化前沿氢能技术掠影 中国石化新能源研究所2023年聚焦制氢、储氢、用氢技术难题贡献创新技术。 制氢:PEM电解水制氢技术 关键催化剂量产技术开发方面,中国石化新能源研究所研发团队在前期阳极催化剂研发的基础上,进一步解决了催化剂分离难、收率低的问题,顺利建成单批次公斤级催化剂生产线,年产催化剂可满足百兆瓦级电解槽的装配需求。同时,针对阴极铂碳催化剂铂载量高这一问题,开发了低铂载量的高活性原子簇铂碳催化剂,并实现公斤级放大生产。 大尺寸膜电极制备方面,研发团队先后攻克催化剂浆料沉降速度快、质子交换膜遇水尺寸不稳定等技术难题,制备出活性面积大于2000平方厘米的高均一性大尺寸膜电极,并成功应用于大功率PEM电解槽。 自主化电解槽开发方面,研发团队通过与生产厂家反复讨论、加工、测试,完成了首个试验性小功率电解槽装配,成功产氢,并在此基础上完成了自主开发设计的大功率电解槽装配。所装配的电解槽在常规电流密度下,每生产1立方米氢气仅消耗4.09千瓦·时电量,实现了大功率电解槽设计与装配自主化,满足了绿氢炼化领域对电解槽低投资和高适应性的需求。 储氢:固态储氢技术 研发团队承接了国家科技部“十四五”重点研发计划项目,针对固态储氢核心材料及关键技术开展攻关,以廉价钛、锰、铁等材料为基础,设计合成了新型固态储氢材料,并通过对合金组成、制备条件的精准调控,增加了材料储氢密度,提高了吸/放氢速率,达到行业领先水平。 针对储氢材料有效传热性能差的难题,研发团队从储氢床体和反应器两个角度同时入手,通过仿真模拟和试验验证相结合的方式,建立固态储氢强化热传导和均一化成型技术,开发了高密度快响应储供氢装置。 针对实用化过程中储氢装置与用氢端的匹配集成及能量高效利用这一重要技术问题,研发团队提出能量综合管理策略,开展固态储氢—燃料电池车示范;针对固态储氢—化工装置用氢、固态储氢—站内储运氢等应用场景开展系统设计。 用氢:燃料电池技术 研发团队在前期成功开发高效氢燃料电池铂碳电催化剂的基础上,向研发高比功率膜电极和组装大功率电堆领域进军。 膜电极开发方面,研发团队采用理论计算与试验相结合的方式,系统研究了膜电极的核心制备工艺及影响因素,提出高比功率膜电极系统设计策略,一举攻克了卷对卷膜电极连续生产技术难题,实现了大面积、高比功率膜电极批量化制备,膜电极性能达到国内先进水平。 电堆组装方面,研发团队瞄准大功率液冷电堆这一技术复杂度极高的燃料电池发展高地,针对燃料电池电堆密封性和水热管理难题,着力优化膜电极与双极板的结构匹配,成功装配出首台(套)百千瓦级燃料电池电堆,各项性能均达到预期目标,标志着中国石化在大功率液冷电堆领域实现零的突破。 原载 2024年1月15日《中国石化报》第8版 责任编辑 马 玲 销售企业大力发展氢能一体化业务 王 华 孙 悦(中国石化销售有限公司) “氢”风起,正当时。中国石化全面贯彻落实习近平总书记重要指示批示精神,按照“加氢引领、绿氢示范、双轮驱动、助力减碳”的思路,指导销售企业围绕氢能交通和绿氢炼化大力发展氢能一体化业务,践行绿色发展,打造核心竞争力,坚定不移向净零目标迈进,打造“中国第一氢能公司”,进一步引领、推动、支持和服务国家现代氢能产业链发展。 加氢站数量全球第一,氢气销量全国最大, 氢气加注量连续3年增长率超过100% 中国石化拥有3万余座加能站,具有布局加氢站的先天优势。截至目前,中国石化加氢站在国内网络占有率在30%左右,基本覆盖了“3+2”氢燃料电池示范城市群,已成为全球建设和运营加氢站最多的企业。 目前,中国石化加氢站的加氢能力已经达到2万吨/年,氢气加注量连续3年增长率超过100%,加氢能力提升得以更好地服务消费者。北理工新能源汽车国家大数据联盟发布的数据显示,中国石化加氢量市场份额约为40%,已成为全国氢气零售销量最大的企业。 从北部的内蒙古到南部的海南岛,从东部沿海的江浙沪地区到西部的川渝地区,均有中国石化加氢站服务客户的场景,中国石化加氢站的技术,也在不断革新。 重庆,中国石化在西南地区的首座加氢站——半山环道综合加能站于2021年建成,该站是国内首座应用储氢井技术的加氢站,大大减少了占地面积,提高了储氢安全性。该站日供氢能力1000公斤,还可提供加气、充电等多种服务,每天可满足100辆氢燃料电池汽车的用氢需求。 广西南宁,我国首座商业化分布式氨制氢加氢一体站——广西石油南宁振兴加能站于2023年12月建成并成功试投产。该站采用中国石化自主研发的低温高效分布式氨制氢成套技术,日产500公斤99.999%高纯度氢气,制氢规模为同类型最大,可满足40多辆氢燃料汽车的用氢需求,相较之前的用氢方式,成本降幅达60%。目前,中国石化已掌握分布式电解水制氢、天然气制氢、甲醇制氢和低温氨制氢全套站内制氢技术,为解决我国氢能产业发展面临的运输存储难题提供了新路径。 打造氢能走廊,织密7个氢走廊重点区域, 依托高速公路(国道、省道)建设加氢干线 中国石化组织相关产业链单位,以国家氢能交通大动脉为基础,发挥氢走廊的产业带动效应,着力打造成渝万、京津唐、沪嘉甬、济青、郑汴洛濮、呼包鄂乌、粤港澳大湾区7个氢走廊重点区域,依托高速公路(国道、省道)建设加氢干线,连通、激活氢能产业。其中,成渝万、京津唐、沪嘉甬和济青4条氢能走廊已经初步打通,开始试运营;郑汴洛濮、呼包鄂乌、粤港澳大湾区3条氢走廊已开始布局加氢站。 打造川渝氢能走廊。在重庆,中国石化充分发挥一体化优势,建成投产3000标准立方米/时的供氢中心,生产出的高纯氢纯度达99.999%,通过管道送至重庆石油长寿加氢综合能源母站,并由管束车配送至加氢子站供氢燃料电池车使用。同时,重庆石油与地方政府平台企业沟通合作,加大各类型氢能车辆推广应用力度,目前轻卡、重卡、环卫、公交等氢能车辆累计已推广超300辆;在站点建设方面,已建成投运4座加氢站,并继续在成渝、渝蓉、渝遂、渝万等高速公路沿线加快布局。 打造京津唐氢能走廊。在物流繁忙的京津沿线,中国石化抢抓当地氢能产业快速发展的历史机遇,结合天津市新能源发展规划,建成投运天津首批商用加氢站——天津石油空港西十四道站、临港十六路站,填补了天津保税区空港、临港区域加氢市场的空白;积极拓展与大型物流企业的合作,将北京青云店加氢站和天津空港西十四道加氢站作为重要补氢场站,与京东、宜家等企业签订运输服务协议,为往返在京津两地间的氢燃料电池物流运输车辆提供能源保障,成功构建京津货运“零碳”物流新模式。 打造沪嘉甬氢能走廊。在氢能发展迅速的长三角地区,具备大重量、长距离运输能力的氢能重卡逐步投入市场使用。中国石化积极推动在浙江、上海布设加氢站点,成功建成国内首座采用微管网输氢的浙江嘉兴平湖滨海大道加氢站、国内首座同时满足35兆帕和70兆帕氢气加注需求的上海青卫油氢合建站。氢能重卡续航半径从上海金山地区延展至浙江宁波地区,成功开启沪浙线化工产品“零碳”物流新模式,初步打通“环杭州湾”的沪嘉甬氢走廊。 此外,中国石化积极参与国家、地方、行业、团体等氢能规范标准体系制定,推动技术创新与标准融合发展,为氢能产业稳健发展提供保障。在住建部的指导下,中国石化牵头完成了国家标准《汽车加油加气站设计与施工规范》(GB 50156)的修订工作,将原有加油加气站标准修编为油气氢合建站标准;中国石化牵头编制的《制氢加氢一体站技术指南》已正式发布。 链接:我国首个制氢加氢一体站团体标准发布 为推动我国氢能交通产业发展,填补目前制氢加氢一体站建设的标准空白,近日,中国石化联合国内数十家氢能头部企业发布了国内首个《制氢加氢一体站技术指南》团体标准。该标准的制定使得未来制氢加氢一体站的建设有章可循,有利于制氢加氢一体站的系统化和标准化建设,推动我国氢能产业链高质量发展。 中国石化在制定标准之初就着眼于构建适用于未来市场化的低成本加氢站建站模式,并依托中国石化的自有技术和相关经验,为标准制定提供指导。此外,标准制定过程中广泛征求了社会各界的意见,使得《制氢加氢一体站技术指南》基本实现了构建低成本加氢站建站模式的目标。近一年的商业实践结果表明,采用《制氢加氢一体站技术指南》设计建设的大连盛港和南宁振兴制氢加氢一体站,在现场布置、设备小型化、技术集成化、控制智能化和本质安全化方面均处于行业领先地位,用氢成本较传统模式下降20%以上,为未来我国低成本加氢站的建设树立了标杆。 原载 2024年3月27日《中国石化报》第7版 责任编辑 李晓芳 交通能源体系变革大背景下 中国石化的实践与探索 乞孟迪(中国石化经济技术研究院) 面对即将到来的绿色交通能源体系变革,中国石化作为国内最大的交通能源供应商,顺应时代发展潮流,全面践行绿色洁净发展战略,积极推进能源转型发展,致力于构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系和产供储销体系,努力实现交通能源洁净多元、安全供给。 新能源汽车发展对我国交通能源体系的影响 新能源汽车在汽车工业发展中地位不断增强 过去十多年间,中国的新能源汽车产业实现了从政策驱动到市场驱动的跨越式转变,现已形成全球最大的新能源汽车市场规模,产业发展与技术创新良性互动,动力电池在能量密度、充电速度、循环寿命等方面不断取得技术突破。当前到2030年,将是我国汽车工业发展过渡期,该时期将出现三个标志性节点:一是燃油车保有量达峰;二是电动汽车实现与燃油车平价;三是新能源汽车渗透率超过50%,成为新增市场的主力车型,2030年之后电动交通时代将正式开启。其中乘用车走电动化路线基本达成共识。商用车发展路线分歧较大,考虑到商用车具有运输距离远、载重量大、补能时间短及经济性要求高的特点,未来商用车将走“电动+氢能”路线。尤其长途物流车,未来近一半或将是燃料电池车。 以石油为主的车用能源格局正在发生改变 目前油品在车用能源消费中占主导地位,其次是天然气,电力占比逐渐提高。近年来,受疫情、技术创新与天然气重卡替代等综合影响,车用汽柴油需求增长放缓。根据行驶里程法估算,2023年,我国车用汽油消费1.9亿吨,车用柴油消费约1.5亿吨,两者合计占总车用能源消费量的91%。目前,新能源汽车尚未对车用汽柴油消费产生颠覆性影响,但也是制约其消费增长的主要因素。2023年,新能源汽车电力消费约800亿千瓦·时(含私家车充电),相当于对汽柴油替代量约1860万吨,仅约占车用能源消费量的5%。天然气消费1960万吨,相当于替代汽柴油1630万吨,约占车用能源消费量的4%。车用氢能规模相对较小,不到1万吨。据中国石化集团经济技术研究院预测,道路交通能源将在2025年达到5.7亿吨标煤峰值。之后随着燃油车燃油经济性提高,车辆电动化带来运输能效提升(电动汽车能效是燃油车的2~3倍),以及道路运输需求达峰、运输结构倾向于轨道交通等多因素共同作用下,交通用能快速下降,2060年降至约2亿吨标煤,用能结构主要是电氢,以及少量油气。 以充换电为代表的新型道路交通基础设施规模快速增加 随着新能源汽车快速发展,与之配套的基础设施也取得了长足进步,基本形成了与新能源汽车协同发展格局。截至2023年底,充电基础设施859.6万台,同比增长65%,车桩比由2020年的2.9∶1降至2.4∶1,全国95%的高速公路服务区配建了充电设施。预测2030年我国新能源汽车保有量接近1亿辆,2060年增加至3.7亿辆。按照以上预测规模,2030年,即使考虑到私桩共享,车桩比略提高至2.8∶1,那么充电桩规模也将达3500万台;换电站规模1万座。2060年,假设充电桩分布和使用更加科学合理,车桩比适度提高至4∶1,那么充电桩规模达8600万台;换电站规模7万座。当前我国充换电网络建设仍处于起步阶段,未来增长空间很大。 考虑到氢能产业链产业成熟度落后于电动汽车,加氢站建设爆发期晚于充换电站,预计2030年前基本依靠政策实现规模增长,单站负荷率相对偏低,盈利能力较差,加氢站规模或将达到1500座。之后,随着加氢站成本的下降,在全产业链市场化驱动下加氢站规模快速增加,2060年或将接近2万座。 从不同类型道路交通基础设施格局来看,2030年前油气站规模基本仍在90%以上,占主体地位,2030年后新型交通基础设施将快速取代传统基础设施,2040年预计油气站规模快速萎缩3~4成,2060年仅剩少量物流车和专用车仍使用油气作为燃料。 中国石化积极探索加快向综合能源服务商转型 加快构建绿色智能交通能源补给体系 中国石化依托全国3万多座加油站的销售网络优势,不断满足未来清洁智能出行需求。在充换电业务布局方面,结合分布式光伏发电,实现“光充”和“光换”一体,致力于成为具有行业特色的清洁能源电力供应商。2022年7月首座重卡换电站落户四川宜宾,同年8月首座社区超充站落户福建龙岩,同期与宁德时代合建的首座光伏充检站落户福建;2023年11月,中国石化首座超级充换电综合能源站——安徽石油合肥大众站正式投营,该站实现加油、充电、换电、光伏、储能等功能为一体,配备充电终端142个,合作换电站1座,22万千瓦·时/年的光伏发电装置,以及645千瓦·时储能设备,实现年减排二氧化碳219吨。在广东、广西、江西、四川等地,打造跨省、城际充电干线,有效满足电动汽车客户春节返乡、外出游玩等长途出行充电需求。同时,中国石化积极与蔚来、奥动、宁德时代等公司合作布局换电业务。截至2023年末,累计建成充换电站6504座(其中换电站163座)、充电终端5.1万个,实现全国370个主要城市的全覆盖。 加强氢能产业链一体化投资布局 发展氢能是实现全球能源结构向清洁化、低碳化转型的关键路径之一。中国石化在氢能领域拥有丰富的产业经验和竞争优势,每年生产利用氢气约430万吨,占全国总量的12%。中国石化正努力构建规模最大、科技领先、管理一流的中国第一氢能公司。 在氢能供给方面,结合“3+2”氢燃料电池示范城市群加氢站用氢需求,打造燃料电池用氢供氢中心。我国首个万吨级光伏绿氢示范项目于2023年6月在新疆库车投产。同时正在研究布局鄂尔多斯、乌兰察布、包头、漳州、洋浦等一批绿氢重大项目,通过与传统炼化耦合,为交通出行提供绿氢资源。在氢气提纯方面,已累计建成11家氢燃料电池供氢中心,总能力达到2.9万标准立方米/小时。2023年,生产车用高纯氢2112吨,比上年增长25%。在加氢站建设方面,按照“国家有布局、市场有需求、发展有效益、战略有协同”的发展原则,累计发展加氢站128座,国内加氢站网络占有率约30%,加氢站数量居全球单一企业首位。初步打通成渝万、京津唐、沪嘉甬和济青4条氢能走廊。2023年加氢量3472吨,供给量占全国40%左右。 坚持科技创新引领绿色发展战略 中国石化落实国家高水平科技自立自强要求,聚焦新能源汽车产业链薄弱环节,加快氢能、汽车轻量化及电池材料等关键核心技术攻关。成立氢能重点实验室,启动氢能重大科技项目,采取产学研用协同的“大兵团”作战方式,加快推动氢的生产、储运、加注全产业链核心技术的突破,其中已经在电解水制氢技术、燃料电池催化剂、气体扩散层等核心零部件材料方面都取得了重大进展。建成投运国内首座甲醇、氨制氢加氢一体站,为氢能网络布局探索了可行路径。在汽车材料方面,组建汽车轻量化非金属材料联合中心,自主研发的48K大丝束碳纤维、新型汽车轻量化合成树脂、电动汽车轮胎用特种合成橡胶成功实现产业化。在电池材料方面,协同推进动力电池正负极、隔膜和电解液等材料研发。其中,锂电池隔膜用特高分子量聚乙烯专用料已经实现工业生产,2023年产量达3.05万吨。在车用润滑油方面,成功突破低黏化润滑技术难点,创新研发了新能源汽车用油液技术和产品,并联合车企创建新能源汽车润滑油液标准体系及评价体系。 原载 2024年第5期《中国石化》杂志 栏目编辑 孙 艳 责任编辑 孙 艳 福深热1井:5200米深地逐梦 188摄氏度找热突破 张 英(中国石化石油勘探开发研究院) 作为我国首口超5000米、亚洲最深的地热科学探井,福深热1井从部署到实施都备受关注。探索华南深层地热资源,从“拔剑四顾心茫然”到“一朝功成天下知”,这其中蕴含了无数科研人员的辛勤付出。 福深热1井位于海南省海口市,是国家重点研发计划项目“深层地热资源探测评价关键技术研究”的配套工程。中国石化石油勘探开发研究院非常重视地热研究,经过十余年攻关与理论技术积累,形成了一支多专业结合的地热专家团队,代表中国石化牵头负责深层地热国家重点研发计划项目研究及福深热1井部署与实施。该井的成功实施,初步落实了目标区10亿吨级标准煤的地热资源潜力,验证了对华南火成岩地区深层地热成因模式和富集规律的认识,试验和测试了探测评价关键技术体系,圆满完成了各项科研任务,书写了华南深层地热勘探开发的新篇章。 明确方向:地球深部高温地热在哪里 海南、广东、福建三省地表温泉显示丰富,有大量深1000米左右的地热井用于地热水开采,还拥有我国1970年首次建成运行的第一座地热电站。但华南深层地热勘查程度极低,三省范围内超过3000米深的地热井仅有3口,而且只有1口井钻遇超过150摄氏度高温地热,但未发现花岗岩热储。 “这是由于华南地区自显生宙(编者注:指‘看得见生物’的年代,从距今5.7亿年到现在,也有说法认为从距今5.41亿年到现在。显生宙包括古生代、中生代和新生代。)以来经历了漫长的地质历史,多期构造活动及5期区域性角度不整合,造成了深部地质结构复杂,既为优质热储形成及高温地热资源富集提供了有利条件,又增加了深层地热资源的探测评价难度。”国家重点研发计划项目“深层地热资源探测评价关键技术研究”项目长郑和荣说,明确区域范围深层地热资源形成机理与富集规律,是确定深层地热勘探方向的基石。 在区域构造背景分析的基础上,攻关团队展开华南地区深层地热地质条件研究,分析控制深层地热系统形成的源(热源、水源)、通(水热通道)、储(地热储层)、盖(地热盖层)条件,结合典型地热系统实例解剖与实验室数值模拟,建立不同类型深层地热系统形成模式,明确地热资源富集主控因素。 面对深层地质资料缺乏的现状,攻关团队收集整理了区内所有地质、地球物理、地球化学数据与研究成果,建成项目资料库,并每年组织1~2次课题联合地质考察和研究进展研讨。经过4年的努力,华南深层地热研究数据库资料日渐丰厚,研究人员对该地区深层地热资源的认识也愈加清晰。他们发现,华南深层地热富集受控于源、储、盖的有效配置,也就是强大的热源、规模化的优质储层和较大厚度的隔热层最好同时具备,“3套热源+花岗岩热储+3000~5000米厚度盖层”是最优组合。 瞄准目标:在34万平方千米中选中1平方米 勘探方向明确了,如何才能在福建、广东、海南三省34万平方千米的范围内选出一个不足1平方米的钻探靶点呢?这就像在茫茫大海中寻找一颗珍珠,难度可想而知,可以依靠的“武器”就是科学的方法和专业的技术。 针对华南地区工区范围广、深层地热整体勘查程度低的特点,为满足不同勘查开发阶段资源评价任务需求,攻关团队构建了基于多尺度地质建模和建模数模一体化技术的深层地热资源评价方法,建成了多尺度地热系统构造建模软件平台(包括板块和盆地尺度、热储尺度、热田尺度)、自研软件与商业软件相结合的数值模拟软件平台,为深层地热静态资源量和动态可采资源量的计算提供了技术保障。 由于深层地热选区评价指标复杂、量化难度大,攻关团队建立了多属性决策评价方法,并对不同级别的评价单元进行排序,按照“有利战略区—有利区带(块)—有利目标”顺序,层层递进、逐步聚焦。他们还建立了针对华南地区深层地热资源和资料特点的物化探技术组合,在收集整理、重新处理解释已有地球物理探测资料并形成新成果的基础上,对优选的有利区带(块)和有利目标补充必要的实物工作量,进一步深化了对深部地质结构和地热资源特征的认识。 “西秀目标”是优选出的3个深层地热有利目标之一,位于海南省海口市,面积为50平方千米。在这个范围内,攻关团队根据区域地质与重磁电震、钻井资料联合分析,预测了花岗岩埋深与分布,并结合工程技术条件和用能需求,经过多番验证,最终确定了钻探井位。 顺利实施:安全高效穿越3300米未知井段 福深热1井井位部署所在地是此次攻关研究中新划分的地质单元,并非传统油气勘探区。该井60%的进尺在未知层段钻进,没有邻井资料可参考,井身结构设计和钻井参数优化,以及塌、漏、卡等井下风险预测和防护难度极大。同时,由于福深热1井探索的是深层高温花岗岩热储,高温和高硬会造成钻井效率低,井下工具、仪器设备、井筒流体等都面临极大挑战。为此,攻关团队围绕成井核心难题展开针对性研究。 考虑到福深热1井以深部高温花岗岩热储为目标,为满足未来可能开发水热型地热资源的需求,研究人员采用水热和干热结合的探采一体化设计思路,构建了“导管+三开次”逐级悬挂的井身结构,研发了混合布齿钻头与轴扭耦合冲击破岩工艺,设计了全花岗岩层段PDC(聚晶金刚石复合片)钻头钻进方案,并采用自主研发的抗高温井筒工作液体系、随钻测量仪器、悬挂器、提速和取芯等井下工具。 2023年8月31日,福深热1井开钻。地质和钻井工程技术人员长期驻守现场,在做好安全督导的同时,紧盯钻遇地层与岩性变化、钻进机械速度与井斜状况、试剂在钻井中的科学试验等情况。经过7个多月的不懈努力,在攻关团队与钻井施工队伍紧密协作下,4月17日,福深热1井顺利完井。该井在3900米附近钻获150摄氏度高温地热资源,在4615米深度钻遇海西—印支期花岗岩,在5131米深度钻获188.71摄氏度地热储层,实现了华南深层高温找热突破,完成了预定勘探任务。 “依托福深热1井,可建设深层地热产学研一体化现场试验研究平台和开发利用示范平台,探索形成适用于我国华南火成岩地区深层地热资源勘探开发的理论方法和关键技术体系,对于我国华南深层地热规模化开发利用、促进区域能源绿色低碳转型具有重要意义。”郑和荣说。 原载 2024年5月27日《中国石化报》第7版 责任编辑 魏佳琪 推进化石能源清洁化、低碳化 ——国内上游企业积极构建绿色能源 供给体系系列报道之一 杨静丽 王海生(中原油田) 近年来,中国石化坚持以习近平生态文明思想为指导,把绿色低碳发展摆在践行“两个维护”的政治高度、摆在事关公司生存发展的战略高度来谋划推进,主动顺应绿色发展潮流,深入开展能效提升计划和绿色企业行动,统筹推进碳达峰八大行动,加快构建清洁低碳能源供给体系,推动产业转型升级,持续提升绿色低碳竞争力。 在绿色发展理念的推动下,中国石化国内上游企业主动作为、积极应对,不断提高化石能源清洁化、低碳化水平,不断提高能源资源利用效率,最大限度减少污染物和温室气体排放,同时积极布局新能源业务,不断提升绿色低碳竞争力,让绿色洁净成为企业发展的鲜明底色。 稳油增气,进一步夯实能源安全基石 2024年政府工作报告明确提出:强化能源资源安全保障,加大油气、战略性矿产资源勘探开发力度。 在我国能源结构中,化石能源发挥着“压舱石”和“稳定器”的作用。去年以来,中国石化国内上游企业紧盯七年行动计划和“十四五”规划目标,大力实施增产降本创效攻坚行动,实现油气储量箭头向上、原油稳增长、天然气快上产。 胜利济阳页岩油国家级示范区建设高质量推进,塔里木盆地顺北中部新区带、鄂尔多斯盆地深层煤层气、苏北页岩油、四川致密油气和海相页岩气、西部山前带等领域勘探实现战略突破,川西合兴场致密气、顺北8号带超深层等领域实现规模商业发现。从渤海之滨到西北大漠,从四川盆地到松辽盆地,上游企业为保障国家能源安全交出了一份优异答卷。 “双碳”目标下,能源低碳化转型的前提是供应安全,而能源供应多元化和多渠道是确保安全的有效途径。天然气是清洁低碳的化石能源,在环境保护和应对气候变化及绿色低碳转型中发挥着重要作用,是新能源共生共荣的“最佳伴侣”,在碳中和进程中,加快推进天然气大发展势在必行。 2023年,涪陵页岩气田焦页6-2HF井产量突破4亿立方米,创全国页岩气单井累计产量最高纪录;大牛地气田气量超30亿立方米,连续11年实现硬稳产,通过对低产、低效井综合治理,增产气超4000万立方米;川西合兴场须二段新类型致密气勘探取得重大突破,高效落实探明储量1330亿立方米,推动了川西深层须家河组致密气规模增储建产。 这组振奋人心的数字背后,是中国石化全力增强天然气保供能力的积极作为。近年来,中国石化国内上游企业大力实施“稳油增气”,推动天然气产量快速增长。天然气占国内油气产量当量比重显著提升,能源结构进一步优化。 据测算,以煤的温室气体排放系数为标准,燃料油的排放系数为煤的2/3、天然气的排放系数为煤的1/2。在化石能源短时间无法被完全取代的背景下,天然气成为当前减碳的利器。推动天然气大发展,减碳更有底气。中国石化国内上游企业持续加大天然气勘探开发力度,战略布局支撑天然气增储上产,着力攻关天然气高效开发与提高采收率关键技术,继续释放常规低品位气藏及非常规气的潜在产能,以天然气大发展助推实现“双碳”目标。 减污降碳,推进油气生产过程低碳化 在能源转型发展进程中,走向清洁低碳是必然趋势,保障能源安全供给是根本任务,提高能源生产与消费效率是重要内涵。中国石化以实施2030年前碳达峰八大行动为指引,率先启动国内规模最大的绿色企业行动计划,系统性推进生产方式向绿色转型,持续抓实“能效提升”计划,深入推进节能降耗、打造绿色循环体系,不断提高能源资源节约集约高效利用水平,做好“存量降碳、增量低碳、走向零碳、发展负碳”的大文章。 中国石化依靠科技创新,大力实施“能效提升”计划,加快能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变,以严于国家和地方的标准,深入治理氮氧化物与挥发性有机物(VOCs),推动颗粒物与臭氧、大气污染物与温室气体、VOCs和异味协同治理,主要污染物排放持续下降;深入推进水污染防治工作,持续完善企业清污分流系统,从严管控废水排放,强化水体风险防控;深入开展固废减量化、资源化、无害化处置,切实提升资源综合利用水平。 二氧化碳捕集与驱油封存,是当前二氧化碳利用最可行的技术手段之一。去年底,胜利油田百万吨级CCUS全流程示范工程入选2023“双碳”创新示范案例。该示范工程于2022年8月全面建成投产,将齐鲁石化煤制气装置排放尾气中的二氧化碳进行捕集,通过管道输至胜利油田,注入地下进行驱油与封存,是国内首个百万吨级CCUS全流程项目,也是我国首个石油—石化低碳、零碳产业链的示范工程。该示范工程是集二氧化碳捕集工程、管输工程、驱油封存、安全监测于一体的多领域、多节点系统工程。齐鲁石化—胜利油田百万吨级CCUS项目年封存二氧化碳百万吨,预计15年增油近300万吨。 中原油田持续推进减污降碳技术措施,普光气田采用国内首创的“微负压氮气气提、溶氧气浮、化学氧化、沉淀”组合除硫工艺,确保气田采出水达标回注,采用加氢还原吸收工艺进行废气处理,硫黄回收率、尾气排放控制率均远优于行业平均水平。投产至今,普光气田持续对当地大气、水体、土壤、噪声等5类40项环境指标,水稻、玉米、胡桃等15种作物植物的粒重、叶绿素、含硫量和物种多样性等生理指标开展跟踪监测。结果显示,气田开发建设没有对周围环境和生态带来不良影响。 围绕固体废物减量化和资源化,江苏油田全面推广“泥浆不落地”工艺,利用专业设备对钻井泥浆岩屑进行固液分离处理、液相回用、固相作原料等,实现变废为宝。该油田共有12套泥浆处理设备投入使用,累计处理泥浆45.8万立方米。 中国石化国内上游企业将绿色低碳理念贯穿油气开发、生产全过程,全面打造全产业链、全工艺链、全管理链的绿色发展模式,坚持“存量降碳、增量减碳”,严格落实“双控”要求,从源头上将绿色设计理念融入工程设计,研发应用绿色新工艺、新技术、新产品,从源头减少污染物与温室气体排放,不断提高生产过程低碳化水平。 融合发展,打造绿色低碳竞争力 在“四个革命、一个合作”能源安全新战略的科学指引下,我国可再生能源实现跨越式发展。随着“双碳”目标持续推进,推动传统能源与新能源融合发展,已成为能源行业绿色低碳转型的现实需要和必然选择。 去年2月底,国家能源局印发《加快油气勘探开发与新能源融合发展行动方案(2023—2025年)》,为国内上游企业加快绿色低碳转型发展和推进实现“双碳”目标提供了政策支持。发展新能源是转变生产方式和实现绿色发展的重要措施,是为了更好地服务主责主业,是为了推进清洁替代,减少油气生产过程中的化石能源消耗和二氧化碳排放,实现能源生产过程的绿色转型。油气勘探开发和新能源融合发展是我国探索传统能源与新能源发展的有效模式和应用场景。二者不是此消彼长的关系,而是融合互促的关系。 “十四五”以来,中国石化国内上游企业统筹推进油气供应安全和绿色发展,加快形成了油气上游领域与新能源新产业融合、多能互补的发展新格局。 2024年一季度,中原油田绿氢生产实现首季开门红。中国石化兆瓦级可再生电力电解水制氢示范项目自2022年12月25日在中原油田投产以来,成为现阶段与风电、光电耦合度较好的电解水制氢技术路线,目前日产高纯度绿氢1.12吨。该项目集成风光电、电解水制氢、氢气纯化等系统,是中原油田绿氢产业发展的“桥头堡”。中原油田将以该项目为起点,积极打造豫北地区绿氢供应中心,为构建“化石能源+绿色能源”双轮驱动发展新格局打下坚实基础。 江苏油田以“油气+新能源”清洁生产为核心,加快推进以风能、光伏为主的新能源开发利用,为油田绿色低碳发展提供强劲动力。截至目前,建设风电机组11台、光伏电站161座。2024年一季度,该油田自发自用绿电占比突破36%,其中,在小纪油区建设了4台风电机组,装机容量12.5兆瓦;在崔庄油区,建设了3台风电机组,装机容量8.5兆瓦。“大风车”成为水乡油田一道亮丽风景线。 2020年至今,江汉油田共组织建成光伏发电站46座,总装机规模达107兆瓦,历年累计发绿电近1.9亿千瓦·时,全部由油田电网消纳用于生产,减少二氧化碳排放近11万吨,为江汉油田高质量绿色发展提供了有力支撑。 在碳达峰碳中和的时代浪潮中,绿色低碳竞争力正在成为各企业竞争乃至国际博弈的主战场。中国石化国内上游企业将统筹好能源保供与绿色发展的关系,以油气与新能源融合发展为抓手,在推动油气业务绿色发展的同时,积极开拓风能、光伏、地热、氢能等新能源业务,为保障国家能源安全和推动能源绿色低碳转型作出应有贡献。 原载 2024年4月15日《中国石化报》第8版 责任编辑 马 玲 走出新能源规模发展之路 ——国内上游企业积极构建绿色能源 供给体系系列报道之二 王庆辉(江苏油田) 近年来,聚焦“双碳”目标,中国石化国内上游企业紧抓国家新能源产业发展机遇,高度重视可再生能源开发利用,大力发展风能、光伏、地热、余热、氢能等新能源业务,探索应用新能源技术,降低传统能源用量,走出了一条清洁能源规模发展之路,形成了低碳发展、绿能十足的新生态。 双向奔赴,“追风逐光”跑出加速度 发展风光电等新能源,对中国石化国内上游企业来说,是双向奔赴之举。一方面,井站、井场、厂区,以及闲置低效土地、自有电网,是“追风逐光”的有利条件之一;另一方面,上游企业既是产能大户又是耗能大户,构建以风光电新能源为主体的新型电力系统,既有利于降低生产成本,又符合绿色低碳、转型发展的要求。 国内上游企业充分利用满足条件的油区场站与闲置土地,依托油田电网、储能电站等资源,加快扩大风光电装机规模,统筹多能同步开发、互补应用,提升绿能供给能力,努力把油气田资源优势转化为发展优势。 2021年12月13日,胜利油田单体规模最大的分布式光伏发电项目——胜利发电厂灰场光伏发电项目投产,装机容量37兆瓦,年发电能力5000万千瓦·时。 2022年4月3日,江苏油田建成中国石化陆上油田首台“大风车”——小纪风电机组,装机容量2.5兆瓦。 2022年10月28日,河南油田首批3台风力发电机组,总装机容量10.8兆瓦,全部发电并入油田电网。 2023年12月10日,西北油田最大光伏项目——塔河油田环保站、液化气厂光伏发电工程并网发电。项目装机容量11.16兆瓦,年发电能力1600万千瓦·时。 国内上游企业“追风逐光”跑出加速度。目前,胜利油田油气生产用电“含绿量”突破20%;江苏油田建设风电机组11座、光伏电站161座,年发绿电能力达1.4亿千瓦·时,2024年一季度,自发自用绿电占比突破36%;江汉油田与专业公司合作,累计建设光伏电站46座,年发绿电能力达1.1亿千瓦·时。 在场景应用模式方面,国内上游企业不断推陈出新,华北油气规模应用小型风光储一体化发电装置,为东胜、大牛地气田开发提供有力支撑;东北油气采用“风光互补+储能”方式,建设了中国石化上游首座碳中和储气库——孤家子储气库;西南油气充分利用办公楼屋顶开展光伏建设,先后建设了5个分布式屋顶光伏发电项目;上海海洋油气建成并投用光伏停车场,有近200个停车位和38个充电桩;华东油气在泰州采油厂广山中转站推广应用“太阳能+空气源”一体化技术,助力该站实现碳中和。 为提升新能源开发效益,国内上游企业充分利用信息化与智能化技术,有效解决新能源消纳调峰等发展难题,努力蹚出一条提质增效新路径。 胜利油田率先打造了国内油气领域首个具有自主知识产权的大型“源网荷储”一体化智慧能源系统。 江汉油田持续深化能源管控中心平台建设,拓展模块功能,深入实施参数优化、“削峰填谷”等措施,像运行油气产量一样运行电量,累计节电近2500万千瓦·时。 河南油田加强与科研院所、高校等合作,建立油田新型电力系统仿真模型,研究风光发电的匹配性和功率互补性,油田绿电消纳能力提升50%以上。 江苏油田加强电网升级、电气化改造,完成曹庄至陈堡油区花3-5风机消纳专线、崔庄—范庄电网互联互通、沙埝油区沙7-8风机消纳专线改造工程,提升了新能源消纳能力。 集成应用,助力“油田”“热田”协同开发 热能领域的减碳对实现“双碳”目标具有重要意义。国内上游企业地热资源丰富、覆盖面积广,且部分废弃油井为转化地热开采提供了良好的资源条件。上游企业还拥有众多集输站库,采出液中含有大量的热能,通过创新技术和设备,将采出液的余热转化为有用的能源,可以实现能源的高效利用和环境的友好保护。 近年来,国内上游企业积极探索地热供能与油气生产相结合的发展模式,围绕油气田生产办公用热需求,大力推广“地热+”“余热+”集成应用,助力“油田”“热田”协同开发。一方面,各企业深入开展地热余热资源普查与评价开发,摸清家底实施可行性评价;另一方面,围绕地热余热规模化、效益化利用难点,积极开展科研项目攻关。 在地热资源开发利用方面,针对地热水回灌难点,胜利油田勘探开发研究院开展针对性攻关。通过运用砂岩热储地热资源可循环利用最优井网布局方法,胜利油田在海洋采油厂等部署实施地热资源开发利用项目,累计替代原油8550吨、减少二氧化碳排放7.7万吨。 江苏油田矿业开发有限公司地热项目将关停的油水井改造为地热采水及回灌井,为扬州高邮国家农业科技园提供冬季温室保温服务,已连续运行6个供暖季,每年可向科技园提供超过540兆焦热能,打造了独具特色的“油田+现代农业”绿色发展样板。 在余热综合利用方面,各企业采取先进、环保、节能的采出液余热利用技术,实施“余热代气”改造,推进生产过程绿色低碳。 从现河乐安联余热利用项目、纯梁高青联余热项目到鲁胜余热项目,胜利油田先后形成余热代油代气、供热、供暖等多种利用模式,累计实施余热利用项目24个,年代气4400万立方米、供热能力225万吉焦。胜利油田自主研发的油田采出水余热综合利用技术获集团公司科技进步三等奖,被工信部纳入《国家工业节能技术装备推荐目录》。 河南油田下二门联合站采出液余热利用项目是中国石化最早实施的余热利用项目之一。该油田首次采用“板式换热器+热泵机组+蓄能调峰”等技术,最大程度利用采出液低品位余热,年可减少天然气用量210万立方米、减排二氧化碳4600吨。同时,充分利用稠油热采加热炉余热,采用烟气深度余热换热技术,年减少天然气用量约130万立方米、减排二氧化碳2800吨。 中原油田先后建成濮三中转站、文二中转站“余热+光伏”综合利用项目,用热泵提取采出液的热量替代加热炉加热原油,实现采出水余热利用多能互补,年减排二氧化碳5600余吨。 西南油气充分利用元坝净化厂余热资源,实施节能电机改造、闪蒸气回收、液力透平、凝结水回收资源化利用等节能项目,年减少燃料气消耗351万立方米。 从零突破,“氢”启未来新“碳”索 作为目前最具潜力的二次清洁能源,氢能产业正成为新能源发展的重点领域。 近年来,胜利油田、中原油田等企业大力推进能源结构优化,积极部署氢能产业,实现油田“绿电制绿氢”项目的新突破。 2023年5月28日,胜利油田石化总厂光伏发电电解水制氢示范工程投运,标志着胜利油田和东营市绿氢制供产业实现零的突破,预计年产绿氢123吨、减排二氧化碳2535吨。 围绕氢能产业发展,中原油田积极融入河南省“郑汴洛濮氢走廊”产业布局,加强消纳市场的开发,加快打造中国石化豫北地区绿氢供应中心。他们加大科技攻关力度,牵头开展中国石化氢能技术重大科技项目课题——“兆瓦级可再生电力电解水制氢示范”攻关研究,为绿氢产业发展提供技术保证。2022年12月25日,中国石化兆瓦级可再生电力电解水制氢示范项目在该油田成功投产。该项目采用质子膜(PEM)电解水制氢工艺,是现阶段与风电、光电耦合度较好的电解水制氢技术路线,以绿电制绿氢,生产出纯度为99.9998%的绿氢。 该项目拥有国内单套最大的质子交换膜电解水制氢装置,电解功率达到2.5兆瓦,制氢效率更高。配套建设的3.66兆瓦光伏电站,以及9兆瓦风电工程,年发电超2500万千瓦·时。目前,光伏配套工程已同步并网发电,风电项目正在建设中。 “氢”启未来新“碳”索,中国石化国内上游企业正不断“碳”寻新路,培育新质生产力,绘就美丽油气田生态新画卷。 原载 2024年4月22日《中国石化报》第8版 责任编辑 马 玲 推动多种能源综合利用 ——国内上游企业积极构建绿色能源 供给体系系列报道之三 王维东 付 丽(胜利油田) 胜利油田纯梁采油厂自用上地热后,为原油加热的燃气炉彻底“下岗”了。这种清洁的加热方式,每年可节约用气61万立方米、减排二氧化碳1339吨。 能源消费清洁化、低碳化是能源发展的大势所趋。中国石化国内上游企业强化“大能源”观,统筹保障国家能源安全和绿色低碳发展,立足用能需求,大力发展地热、余热、光伏、风能等新能源产业,推动传统油气生产向综合能源开发利用转型,形成传统油气与新能源产业融合创新发展新格局。 “余热+”:提高能源供给质量、利用效率、减碳水平 走进胜利油田鲁胜公司鲁源管理区集输总站,值班人员指着两台燃气加热炉说,现在替代它们的是1台热泵机组和换热器,作用是让采出水发挥“余热”,给原油加热。 加热是原油集输系统处理的重要环节。在原油生产过程中,需要消耗大量的热能来实现集输、脱水和维温。油田企业采出水中蕴含着巨大的余热能量,是宝贵的热能资源。以胜利油田为例,日处理采出水量约90万立方米,水温为32~65摄氏度,有用热需求的油气场站日采出水量约42万立方米。按10摄氏度温差取热计算,每年可利用余热资源950万吉焦,折合标准煤35万吨。 热能一直是胜利油田能源消费的大头,占油田整体能耗的55%。胜利油田高级专家朱铁军说,以前,加热炉以煤炭、原油为燃料,随着环保政策收紧,燃煤、燃油加热炉相继“下岗”,可是“煤改气”“油转气”只是实现了用能从高碳转向低碳,“双碳”目标下,如何才能实现从低碳向零碳跨越? 2021年,习近平总书记视察胜利油田时强调,要集中资源攻克关键核心技术,加快清洁高效开发利用,提升能源供给质量、利用效率和减碳水平。胜利油田结合油气生产应用场景,秉承当用则用、能用尽用的原则,充分挖掘采出水余热资源,通过换热器提取采出水余热,经热泵升温后用于油液加温、站库供暖,形成了余热直接利用、“余热+燃气”、“余热+绿电”等多种余热资源高效利用模式。目前,胜利油田已累计实施余热利用项目24个,年替代燃气4400万立方米,年供热能力225万吉焦。 王场联合站是江汉油田江汉采油厂规模最大的联合站,日处理原油600吨、采出液6500立方米,是一座综合性大规模集油站,原油加热负荷超过1366千瓦。江汉油田打出“余热+绿电”组合拳,建成碳中和示范点,实现工业废水零排放,降低了联合站用电能耗。 河南油田下二门联合站利用集成板式换热、蓄能、高温热泵等技术高效利用采出水余热,年可节省伴生气300万立方米、减排二氧化碳7159吨。 目前,中国石化已形成独具特色的采出水余热开发利用技术体系,主导编制了《油田采出水余热利用工程技术规范》,创新技术10余项、获国家专利3项,低品位热源、采出水直进热泵、在线胶球清洗、宽流道板式换热等技术填补了国内空白。 “风光+”:打造传统能源和新能源结合的典范 在胜利油田营二井区,一片片太阳能板向阳而立,将光能转化成电能和热能。旁边的两座小型风力发电机迎风矗立,风翼在劲风吹动下不停旋转,将风能转化为电能。营二井区被誉为胜利油田“传统能源和新能源结合的典范”。为实现井区碳中和,胜利油田整合盘活闲置土地资源,探索构建“风、光、热、储+多源微网”多能互补模式,替代传统的燃气加热炉,盘活土地11.6万平方米,年发电432万千瓦·时,创效近300万元。 中国石化国内上游企业未利用土地、闲置井场和场站屋顶面积约1700万平方米,大部分位于太阳能二类、三类区域,具有发展太阳能的潜力;山东、河南、江苏等地有着丰富的风力资源。本着因地制宜、因需制宜的原则,结合自身油气生产场景,上游企业充分利用闲置废弃井场、场站等低效土地,采用“自发自用、就地消纳”的方式,不断创新多能互补综合应用体系,形成了井场“光热+光伏”、工业厂区“光伏”、基层场站“光伏”、办公用房屋顶“光伏” 等颇具特色的多能互补新能源开发利用模式,既盘活了土地资源,又降低了生产用电成本。 开发光伏,胜利油田占据天时、地利、人和的优势。该油田地处黄河入海口山东东营,太阳能资源丰富,年平均日照2630小时,光伏发电年等效利用1200~1300小时,是为天时;坐拥78万亩油气生产工业用地,具有独立配套的发供电系统和柔性可调的采注输负荷,是为地利;拥有专业化的新能源人才梯队,是为人和。 白天,光伏发电全部直供济阳页岩油国家级示范区牛页一区试验井组,网电作为补充,助力页岩油绿色开发;晚上,由油田主网供给用电,胜利电厂灰场37兆瓦项目实现新能源与传统能源融合发展。胜利油田首个集中式光伏项目106兆瓦光伏电站,每天给孤东油区上千口油水井源源不断地提供绿能,年发电量1.45亿千瓦·时、节约标准煤1.79万吨、减排二氧化碳12万吨。 西北油田利用“线性菲涅尔太阳能集热系统”替代200千瓦单井加热炉,年替代天然气18万立方米、减排二氧化碳400吨。河南油田立足油气生产过程的用能需求和资源禀赋,采取“光热+”多能互补工艺,解决了高凝油举升过程能耗大的问题,节电率达75.9%,单井年平均节约加热电量8万千瓦·时,提高了新能源与油气开发融合发展的质量效益。 伴随光伏发电的蓬勃发展,富余电量的消纳成了问题。目前,胜利油田正在探索压缩空气储能和熔盐岩储热技术。眼下,地下几千米的废弃油气藏或水藏正化身空气“充电宝”:用电低谷时,利用电能将空气压缩到圈闭中;用电高峰时,再释放空气,推动气轮机发电,开辟能量转换新通道,解决新能源大规模消纳问题,打造电储耦合综合应用新模式。 “碳氢氧氮”:构建能源循环生态圈 在朱铁军看来,上游企业发展新能源一定要结合自身资源禀赋,与油气生产应用场景深度结合,大力推进油气场景下新能源的开发利用,实现油气与新能源融合发展。 实现“双碳”目标,能源是主战场。面对“既要绿色发展又要能源安全”的时代考题,胜利油田重塑产业发展格局,加速构建油气主业、新能源、绿色低碳三大产业集群,依托油气主业培育壮大绿色低碳融合创新产业,通过绿色低碳融合创新产业回馈油气主业,打开油田发展新空间,发绿电能力5亿千瓦·时/年。一季度,油气生产绿电占比突破20%。 从“一油独大”到油气、新能源、绿色低碳“三驾马车”并驾齐驱,胜利油田正加速构建油气开发与绿色低碳融合创新产业体系,即新能源发电,在满足日常油气生产用能后,富余电量用于绿电制氢,其副产品氧气输送到自备电厂胜利发电厂用于富氧燃烧,产生高浓度二氧化碳和氮气,二氧化碳进入CCUS产业链,氮气用于稠油热采,把“三个产业链”打造成“碳氢氧氮”高效利用循环生态圈,让各种能量都吃干榨净、各类元素都充分利用、各个环节都创造价值。 2023年,胜利油田首台(套)兆瓦级绿电碱水制氢项目投运,项目利用已建成的6兆瓦分布式光伏发电工程所发绿电,电解水产生氢气和氧气,替代干气制氢,年可产绿氢上百吨。 “齐鲁石化—胜利油田百万吨级CCUS项目”是绿色低碳产业的典范。在百万吨级CCUS示范区樊142-20块,二氧化碳正化身新型“采油工”,在CCUS技术的加持下,油井“吃”进二氧化碳,“吐”出原油,实现减碳和增油双收益。2023年,我国首条百万吨、百公里高压常温密相二氧化碳输送管道——“齐鲁石化—胜利油田百万吨级CCUS项目”二氧化碳输送管道投运,实现二氧化碳捕集、输送、利用、封存全过程密闭,架起二氧化碳管输“碳循环桥”。 眼下,胜利油田正立足自身的驱油场景、封存空间,攻关不同浓度二氧化碳低成本捕集技术,集成CCUS全产业链技术优势,培育齐鲁石化—胜利油田、胜利发电厂、东营市化工园区三个百万吨级CCUS示范项目,建设国内最大的脱碳固碳产业基地。 原载 2024年4月29日《中国石化报》第8版 责任编辑 马 玲 “热能油液”自主技术 助力新能源车产业发展 张春辉(中国石化润滑油有限公司) 新能源汽车动力电池、锂电池储能、充电桩和数据中心超级计算属于国务院国资委“9+6”重点领域,在高安全性、高效率、节能绿色低碳等新质生产力因素牵引下,新能源领域重大技术装备正处于“从风冷向全面液冷”的转型升级进程,这是一次最新的技术变革。 中国石化润滑油有限公司基于在电力用绝缘润滑油、有机热载体和冷却液等润滑领域30多年的技术和市场沉淀,在解决润滑科技领域中出现的流体润滑减磨、热能管理、防锈缓蚀与材料密封、安全预防、绿色减碳等应用难题方面具备较强的先发优势,积极承担“9+6”重点领域润滑油液的研制与生产,率先提出“热能油液”的概念。热能油液属于润滑油液大类,具有“高科技、大市场、小产品”的属性。润滑油公司目前已获中国、美国等国40多个热能油液发明专利,参与主持制定多项热能油液国家及行业标准。公司具备满足国家和行业标准的全套新能源热能油液理化和台架试验装备,联合客户开发并搭建了动力电池热管理系统循环腐蚀实验等系列热能油液实验台架。作为国内最早进入热能油液领域的专精特新企业,基于应用一代、研发一代、预研一代的梯度产品研发规律,润滑油公司在动力电池、锂电池储能、充电桩和数据中心等战新领域新型液冷介质技术方面抢占市场先机,目前已形成全面覆盖冷板式液冷、单相浸没式液冷和双相浸没式液冷三大液冷体系的热能油液集群产品,也是润滑油公司打造战略高地、开拓新领域的重要方向。 帮助电动汽车热管理系统拧紧“安全阀” 当前,电动汽车正朝着“长续航里程、高能量密度”的方向发展,冷板式液冷成为纯电动汽车热管理的重要发展趋势。2023年新能源汽车动力电池的热管理系统中,冷板式液冷技术占比60%。 相比于传统内燃式发动机冷却系统,新能源汽车热管理系统在材料、运行温度等应用场景方面存在较大区别。新能源汽车热管理系统使用大温差双工况模式,采用微通道铝合金金属冷板和大量的工程塑料。冷却液需要同时具备优异的金属和非金属材料相容性,大温差高低温消泡性和使用稳定性,以避免沉淀析出阻塞微通道换热,影响动力电池的安全使用和寿命。 润滑油公司从2014年起开展新能源汽车冷却液的研发,创造性地研发了高稳定性多机制功能剂组合技术,解决了新能源汽车金属缓蚀、非金属相容、大温差消泡、使用稳定性四大技术难题。2021年获得宁德时代的技术认证,并在小鹏汽车、长安汽车等新能源汽车上大规模装填使用。 助力解决锂电池安全“痛点” 在新型储能中,锂电池储能比重达97%。据预测,2030年全国新型储能装机将达到1.3亿千瓦,是2022年底已装机量的15倍。随着储能设备功率密度及对安全寿命要求的提高,应用冷板式液冷技术的锂电池储能系统运行能耗、安全性、电池寿命、电芯温度均匀性方面均优于风冷技术。2025年液冷渗透率有望超过风冷。 润滑油公司在2017年开始布局锂电池储能专用冷却液产品,针对锂电池储能热管理系统10年超长寿命要求,强化金属缓蚀性能。为保障冷板温度的均一性,研制了宽温型抗泡剂和抗沉积剂,设计研发储能热管理系统动态模拟试验方法,已获得锂电池储能头部企业海博思创、阳光电源等企业的技术认可和商务合作,市场占有率超过30%。 锂电池是新能源汽车和锂电池储能的核心部件,开发一种低风险、电池包本体安全型的锂电池热管理系统技术迫在眉睫。近年来,各大头部锂电池企业将目光聚焦于单相浸没式液冷技术。单相浸没式传热介质与电池本体直接接触,要有良好的安全性、材料相容性、使用稳定性及生物降解性。单相浸没式液冷技术高安全性的核心是传热介质。 润滑油公司开发了一款围绕安全性设计的单相浸没式传热介质。整个产品设计针对电芯热失控的不同阶段采用梯次设防、层层递进的策略达到杜绝热扩散的目的。该产品以多种基础油和合成液为基液,在充分考虑多场景流体润滑减磨性、安全性、材料密封相容性基础上,通过筛选添加低电离势添加剂,显著提高击穿电压,改善了电性能。该产品在锂电池模组正常工作条件下,单一电芯发生热失控可有效杜绝热扩散的发生,在锂电池模组极端条件下,即便发生热扩散也可以起到抑制和延缓燃烧,为驾乘和运维人员赢得宝贵的逃生和消防时间。该产品目前获得国内锂电池排名第二的亿纬锂能商业化订单,并持续扩大与宁德时代、华为数字能源公司在储能领域浸没式传热介质的技术合作。 打通高压超充桩补能提速“最后一公里” 随着我国新能源汽车渗透率不断提升,长续航需求让位于快速充电需求。截至2023年底,我国1000伏特高压直流桩市场占有率仅有4%,超级充电桩日渐成为限制新能源车渗透率提升的关键因素。 随着快充电池和800伏特高压快充车型的商业化放量,充电桩需要从功率和散热维度进行技术升级,在功率维度要想实现主流乘用车5分钟快速充电,桩功率至少要在350千瓦以上。华为全液冷充电桩最大单枪功率已经达到600千瓦。在散热维度持续充电电流250安培以上充电桩的冷却方式将从风冷转向液冷,液冷充电桩的热管理核心是充电枪线和充电模块。全液冷高压超级充电桩是补齐快速补能的最后一环。 2020年,润滑油公司与华为数字能源公司开展充电桩冷却液的同步研发工作,充电桩冷却液要在零下90~零下30摄氏度的工况下,10年的使用寿命内,具备良好的非金属材料相容性和金属材料缓蚀性能,采用低消耗缓蚀功能剂和橡胶调节保护剂方案,基于多年积累的数据建立了产品寿命预测数学模型,通过多因素腐蚀和相容性加速试验验证了该产品能够满足超级充电桩10年的使用寿命,成为华为超级充电桩唯一认证冷却液产品。产品还在小鹏汽车和星星充电超级充电桩上得到应用。 新能源商用车和乘用车续航里程的提高推动充电桩功率的持续提升,兆瓦级超级充电桩将是充电桩行业下一个爆点,最新的GB/T 20234.1—2023标准《电动汽车传导充电用连接装置第1部分:通用要求》在应用范围中规定直流连接装置额定电压DC1500伏特,额定电流不超过1000安培,预示着600千瓦的华为全液冷超级充电桩仅仅是高功率超级充电桩的开始。润滑油公司已经与华为数字能源和超聚变公司开展兆瓦级超级充电桩单相浸没式传热介质的同步开发,该介质已于2023年通过1000安培大电流传热试验,试验结果满足GB/T 20234.3—2023标准要求。 推动数据中心行业高水平发展 随着数字化与工业化融合不断加深,数据中心的重要性愈发突出。据估计,我国2026年智能算力规模将达1300 EFLOPS(每秒100亿亿次浮点运算),较2023年增加3倍以上,2025年数据中心耗电量预计将超过4000亿千瓦·时,约占全国用电量5.8%,未来10年数据中心用电量将增加5倍,能源消耗水平将直接制约算力规模的提升。当前算力竞争即国力竞争,降低数据中心PUE值(评价数据中心能源效率的指标)已成为液冷数据中心建设的最大驱动力。 润滑油公司自2018年起开展数据中心液冷产品的研制,已完成间接式液冷二代产品的迭代延寿升级。有别于传统冷却系统,间接式液冷数据中心热管理系统采用微通道金属冷板,为保证在10年的使用寿命内换热效率稳定和避免出现腐蚀渗漏造成数据中心宕机等重大事故,长效数据中心液冷产品需要具有持久的抗沉积、抗菌抑菌和有色金属缓蚀性能,以及良好的非金属相容性。目前润滑油公司与超聚变、曙光、华为等国内多家液冷服务器制造商开展合作,已完成华为和超聚变的技术认可,并在全国超20个中国移动、中国电信、中国联通和华为云的数据中心项目实现装填。为更好地助力新能源智能汽车行业算力建设的高水平发展,润滑油公司基于数据中心液冷产品技术积淀,开展了新能源智能汽车车载数据中心冷板式和单相浸没液冷工质的开发,与国内头部企业智能汽车团队开展了深度合作。 原载 2024年第5期《中国石化》杂志 栏目编辑 孙 艳 责任编辑 孙 艳 新星公司:新能源发展驶入快车道 曹海峰(新星公司) 新星公司锚定地热领先行业、绿氢示范引领、绿电支撑需求的目标,加快构建“热氢风光”新能源产业体系,全力建设技术先进、治理现代、质效一流、引领未来的现代新能源企业,2023年地热供暖能力比上年增长15%,新疆库车绿氢示范项目全面建成投产、平稳运行,风电光伏绿电发电量比上年增长102%。 强化地热产业布局。该公司坚持资源先行,优化市场布局,深入推广“雄县模式”,在雄安新区、天津、山西、河南等地实现勘探突破,获取近20个优质地热田。以科技为支撑,形成中深层水热型地热勘探开发利用全产业链六大技术体系,成功实施中国石化首口、国内水平位移最长的地热连通井——新星绿源陕西中天未来玥U形地热连通井,推动地热开发利用技术取得积极进展。截至目前,新星公司地热业务已拓展至全国11个省(市)70余个市(县、区)。 打造绿氢示范项目。新疆库车绿氢项目实现光伏发电、绿电输送、绿电制氢、氢气储运、绿氢炼化全流程贯通,形成多项自主可控核心技术,持续做好项目运行优化,发挥“示范先行”优势,为后续项目提供支撑。 加快风光绿电发展。充分发挥集团公司一体化优势,做好新能源与传统能源结合,持续加大风电光伏项目资源获取力度,加快推进重点项目建设。2023年,开工建设中国石化首个百兆瓦级陆上风电项目——新星公司中原油田增量配电网风电项目,建成投用中国石化在长三角最大光伏项目——新星公司扬子石化25兆瓦光伏发电项目,中国石化绿色能源示范企业建设取得积极进展。 原载 2024年1月12日《中国石化报》第2版 责任编辑 封雪寒 林小涵 胜利油田:绿电友好消纳的胜利探索 徐永国 王维东 于 佳 赵 轲 尹永华 孙育涛 颜 曾(胜利油田) 近年来,胜利油田依托丰富的生产场景,大力发展以太阳能为主的新能源,依托油田生产电网和自备电厂,加快建设绿色智能电网,拓宽绿电输送通道,保障新能源及时并网消纳,推进能源供应结构转型升级,扩大绿电应用规模,实现了油气勘探与新能源融合发展。 截至目前,胜利油田新能源装机规模达到440兆瓦,累计供应绿电12亿千瓦·时,全部用于油田生产,生产直接用能绿电占比达到23.2%。 那么,什么是新能源?就是竖块光伏板、立台风电机吗?远没有这么简单! “刹车”“油门”来回切换 天空飘来一朵云,袁永宽都“紧张得不要不要的”。 10月28日,山东东营,多云。胜利发电厂1、2号机组主控室里,电话铃声此起彼伏,这天当值的值长袁永宽紧盯着屏幕上的两条曲线,不停地发出调控指令。 在距离主控室不远处的设备间,十余名值班员工也紧盯曲线走势,时刻调整发电机组运行参数,确保电网平稳运行。 在胜利发电厂工作近30年,袁永宽笑称,现在的自己,“每天像坐过山车,干得那叫一个心跳”。 “心跳”,是因为新能源的波动特性。 作为全国最大的企业自备电网之一,胜利油田电网的主要电源是胜利发电厂的火电。新能源并网后,电网运行遇到重大挑战。 “受天气影响,随机性太强。”袁永宽说,“白天太阳一出来,光伏发的绿电开始发挥威力,可是到了晚上,就失效了。” 正是这种不稳定性,导致“绿电”和“煤电”在电网中就像潮起潮落一样此起彼伏,每分钟都可能给电网带来大的波动,这就需要煤电机组快速做出反应,也给袁永宽和他的同事带来了考验。 他说,自从有了新能源,最怕的不是晴天,也不是阴天,而是多云天。因为,天空飘来一朵云,就得赶紧踩“油门”,加大设备给煤量,提高煤电的发电量;等云一散开,再踩踩“刹车”,减少设备给煤量,降低煤电发电量。 一天下来,经常在“刹车”和“油门”之间来回切换,给电厂值班人员增加了不少工作量。 电力行业同样也感受到变化。在胜利油田电力分公司干了15年“潮流计算”,对于新能源会给电网产生什么影响和波动,最初,潮流计算员韩群雁心里也是十分忐忑。 在电力行业,“潮流计算”是一种重要的计算手段,一般在电网投入运行前介入,根据电网中电流走向变化,利用潮流公式计算,事先对电网可能出现的故障进行预判和分析,提前制定预防和应对措施。 韩群雁说,过去火电是从高到低单向流动,有了新能源以后,单向流变成多向流,而且多了不止一个电源,诸多分布式光伏场站发出的电流从四面八方汇聚到电网,给电网带来很多新的“潮流”。 这种情况,加之光伏发电的不稳定性,对电网运行造成一定冲击,在“潮流计算”时,除了安全外,他们还要考虑更多因素,比如,如何减少新能源对电网的波动、如何减少线损并提高绿电的经济使用率等,目的就是平息这场看不见的博弈,让电网保持平衡和稳定。 “网”“荷”优势得天独厚 2017年,胜利油田第一次接触绿电。油田电网接纳第一个光伏电站——孤东油区80兆瓦项目。尽管基于传统思想对光伏有些抵触,但他们感觉到,绿色低碳发展是大势所趋。 新能源这匹“狼”来了。 2021年,中央财经委员会第九次会议提出,要构建清洁低碳安全高效的能源体系,控制化石能源总量,着力提高利用效能,实施可再生能源替代行动,深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力 系统。 在此背景下,胜利油田明确新能源是重要战略性新兴产业的定位,统筹发展传统油气、新能源、绿色低碳三大产业,加快构建新型能源体系,整合盘活闲置土地资源,大力发展新能源产业。 “必须统筹处理好清洁发展与系统安全、电力保障和系统成本的关系,既要保障新能源大规模开发和高效利用,又要满足油气勘探开发用能需求。”胜利油田电力分公司经理刘玉林说。 胜利油田完善新型电力系统总体布局,推进主干网架提质升级,从国网500千伏变电站引入12条220千伏电源,形成稳固可靠、方式灵活的油田电网新架构,支撑高比例新能源在更大范围内优化配置。同时,加快建设新能源与油气勘探开发高效耦合的智能配电网,支撑油田太阳能光伏项目接入。 同时,提升现有煤电机组灵活调节能力,推动煤电向基础保障性和系统调节性电源并重转型,更好地参与电力系统调节,支撑新能源能发尽发和充分消纳。 胜利新能源驶入发展快车道,太阳能、风能、地热、余热等齐上马,新能源发电装机占油田发电装机总容量的42%,井场周边一块块向阳而立的光伏板成为油区一道新风景。 胜利油田新能源管理中心经理张维进说,胜利油田发展新能源具有得天独厚的“网”“荷”优势,丰富的土地资源、不可或缺的强大的电网构架和负荷资源,能够充分发挥电网优化配置资源的枢纽作用,提升绿电供给能力和规模,确保应接尽接、全量消纳。 “孤东采油厂管理的3000口油水井,在白天100%用上了绿电。”胜利油田高级专家顾永涛说。作为胜利油田新能源建设规模最大的区域,孤东采油厂年光伏发电量2.9亿千瓦·时,绿电占比更是达到54%。 然而随着新能源快速发展,无论是绿电还是火电都走到了新的“十字路口”。 胜利发电厂相关负责人称,火电作为电网的主力承受着巨大的调峰压力,此前,发电厂通过精调细控火电的发电量,尽可能为绿电让出道路。但如今电厂的调节能力已快到上限,“绿电消纳”这一问题越来越棘手。 2024年以来,胜利发电厂下大力气对机组进行脱胎换骨的“大手术”,对3号、4号机组进行升级改造,最大限度满足调峰要求。尽管如此,他们依然认为,这也不是解决“绿电消纳”的唯一出路。 “十字路口”也是机遇 2024年,党的二十届三中全会审议通过的《中共中央关于进一步全面深化改革推进中国式现代化的决定》提出,加快规划建设新型能源体系,完善新能源消纳和调控政策措施。 相关人士称,这既体现了新能源消纳的重要性,又反映出解决消纳问题已迫在眉睫。 2024年8月6日,国家发展改革委、国家能源局、国家数据局联合发布了《加快构建新型电力系统行动方案(2024—2027年)》,在新型电力系统前面卸下了“以新能源为主体”这一定语,意味着经过3年的大规模转型实践,中央对构建新型电力系统的思路发生了重大修正和 改变。 中国工程院院士刘吉臻在接受华夏能源网采访时称,新型电力系统是个多维度的目标体系,远不是大规模上马新能源那么简单。构建新型电力系统,首先要处理好新能源与煤电的关系,落实“双碳”目标也不是七手八脚把煤炭“干掉”。 在他看来,绿色转型是新型电力系统的根本目标,但电力保供也同样是新型电力系统的关键。煤电不但是兜底保供的主力,而且是提供灵活性调节和支撑的主力。 胜利油田经营管理部油田电力技术专家严川也表达了同样观点。他说,绿电和煤电既相互制衡,又互为支撑,两者不可或缺。如果没有煤电,新能源也发展不好。 他认为,国家针对新能源下发的一系列通知,也契合了胜利油田目前的发展形势。 他说,新能源规模化发展,给电网运行带来改变的同时,很多绿电消纳不了,造成资源浪费,富余电量消纳变得越来越重要。 他进一步解释,国家对新能源倡导的思路是“友好消纳”,核心是既要最大化消纳,又要安全经济消纳,两者之间是友好的关系,不能造成矛盾。 “应发尽发,能消尽消”这一思路,是胜利油田在新能源项目建设初期的“特殊产物”。然而,随着新能源规模化加快,一个现实问题绕不过去,就是“电网消纳负荷有上限,电厂的压减负荷有下限”。 严川称,现在国家对新能源发展的思路从“规模化发展、快速发展”变为“高质量发展”,肯定要改变发展策略,通过“风+光+储”“电+热”“储能多元布局”等搭配方式,提升新能源的消纳能力。更重要的是,从重建设改为重运营,真正把新能源用好。 对于未来发展,他认为,最好的办法就是把富余的绿电储存起来。 2023年9月13日,胜利油田建成国内首个油气领域具有自主知识产权的大型“源网荷储”一体化智慧能源系统,把生产、输送、消纳和储存四个环节糅在一起,通过弹性调节让这四个链条产生互动,通过“智慧大脑”智能匹配“发供用储”等各类资源,实现多能平衡互济、源荷高效匹配、新能源友好消纳,从能源消费向能源调节转型,提高资源的配置质量和效率。 不仅如此,胜利油田还开展多元储能研究应用。与清华大学、中船集团、山东电工电气集团等高校企业合作,联合开展储能技术攻关,研究部署适合油田电网形态的多元储能体系;在孤东106兆瓦集中式光伏发电站配建10兆瓦/20兆瓦·时电储能;在胜利发电厂开展熔盐储热可行性研究论证,探索热电机组与储能联合优化运行;在孤东区域规划建设100兆瓦/200兆瓦·时储能项目,支撑黄河以北新能源高比例并网,为页岩油气电动压裂、网电钻机等提供移动供电保障。 胜利油田还利用丰富的地下圈闭空间资源,加快油气田压缩空气储能关键技术研究;通过推广微型电储、光热储能等分布式供能系统,有序替代稠油注汽加热炉装置,目前已建成11座电储能设备。 “还可以把储电转换成储热”。在严川看来,胜利油田既是耗电大户,更是耗热大户,油田目前能耗中的热耗占比超过50%、电耗超过43%,储热要是能突破,也是一个提升调节能力的方向。 严川说,要辩证看待矛盾和问题,“十字路口”也是发展机遇,随着技术不断升级,胜利油田一定能找到更多消纳绿电的办法,为新能源更好发展铺平道路。 原载 2024年11月4日《中国石化报》第8版 责任编辑 马 玲 上海石油:B5柴油实现“绿色价值” 陆佳宏 陈 雯 王汝鹏(上海石油) 前不久,在第二届上海国际碳博会上,上海石油携B5柴油亮相,引起众多关注。此前,“上海石油餐厨废弃油脂制生物柴油项目”被评为2024年上海市第一批减污降碳协同增效优秀案例。 上海石油通过对餐厨废弃油脂资源化再利用,打通防止废弃油脂回流餐桌的“最后一公里”,实现了碳减排与大气、水、土等多领域污染物减少及食品安全提升的多重协同增效。 社会接纳、市场肯定、客户认同 上海已构建起餐厨废弃油脂“收运、处置、应用”全过程全产业链闭环监管体系,生物柴油与车用柴油按比例混合的绿色B5柴油成为助力实现“双碳”目标的环保新势力、杜绝“地沟油”回流餐桌的有效途径。 自2017年10月,上海石油在庄行加能站、纬三路加能站向车辆加注第一枪B5柴油以来,已累计布局250余座加能站向社会供应B5柴油,日均供应超140万升。城市主干道、国省道的3座加能站已将0号车用柴油全部替换为B5柴油。 “每天环隆加能站向市场供应B5柴油6万多升,这款绿色柴油长期促销,是真正给到客户的实惠油,深受客户青睐。”该站经理张庆华说。 消纳9万吨生物柴油减少碳排放 餐厨废弃油脂制生物柴油常态化应用于车辆,既保障了市民食品安全,又促进了资源循环利用。2023年11月,国家能源局发布《关于组织开展生物柴油推广应用试点示范的通知》,指出通过组织开展生物柴油推广应用试点示范,拓展国内生物柴油的应用场景,探索建立可复制、可推广的政策体系、发展路径,逐步形成示范效应和规模效应,是加快实现生物柴油绿色价值的必然趋势。 上海石油是推动生物柴油市场化供应的先行先试者。由他们承担的“上海石油餐厨废弃油脂制生物柴油项目”被评为2024年上海市第一批减污降碳协同增效优秀案例。7年来,通过生物柴油与普通柴油按比例调配为B5柴油,上海石油向车辆推广加注累计消纳生物柴油9万吨、减少碳排放25万吨。 累计3600万次加注,树立绿色品牌 为更好地推动B5柴油推广应用,上海石油携B5柴油亮相第二届上海国际碳博会,在“食品安全与‘双碳’经济——生物柴油推广应用展示区”,他们设置展台,彰显了中国石化品牌形象,助力餐厨废弃油脂制生物柴油相关产业高质量发展。 3600万车次的加注,足以说明B5柴油作为一个绿色能源品牌已深入广大车友心中。在上海石油永联南加能站,货运车司机李师傅夫妇长年往返沪浙两地,每周到站加注B5柴油两三次,每次加注量约400升,加之加能站长期开展“加油送好礼”活动,贴心的员工还经常帮他们将加油兑换的商品快递到家,夫妇俩认准了“非B5柴油不加”。同样,卡车司机叶师傅是B5柴油的忠实用户。他说,多年加注B5柴油,车辆动力、性能等方面没有受到丝毫影响,更坚定了加注这款绿色环保油品的信心。 加大市场开拓,助力实现“双碳”目标 上海石油推广生物柴油进入终端成品油市场,历经了三个重要发展阶段。首先是网点布局由数量向质量提升的初期,其次是资源供应由被动向主动转变,最后是销售渠道由单一向多元提升。B5柴油的成功应用,有效解决了“地沟油”的流向问题,同时有效解决了生物柴油的出路问题。上海石油B5柴油销售网点的快速布局,无疑为成功破解生物柴油初期发展难题奠定了基础。 上海石油着手建设储存生物柴油的油罐等配套设施,形成了完整的供应系统,日调配能力达到千吨,进一步满足了市场日趋增长的消费需求,切实保障了上海地区B5柴油的市场供应。 近3年,上海石油加大市场拓展力度,开发B5柴油直分销市场,特别是在供应公交、环卫等企事业单位车辆用油的基础上,把B5柴油推广至物流企业等终端直销客户,实现了生物柴油的高速消纳。2023年B5柴油供应达到50万吨,为助力实现“双碳”目标贡献了力量。 原载 2024年7月10日《中国石化报》第8版 责任编辑 马 玲 碳科公司:加速碳全产业链布局 叶迎春(碳科公司) 一年来,碳科公司聚焦碳全产业链布局,强化顶层设计,加快构建碳全产业链技术体系,深挖碳资产价值,碳交易业务取得积极进展,2023年完成碳交易量超600万吨。 深挖碳资产价值。该公司在全国各地碳排放权交易市场开设碳交易自营账户,打造碳资产资源池,为系统内企业储备碳资产,降低整体履约成本。同时,逐步启动欧洲、美国、中东等地区碳交易,探索形成全球业务布局,与国内外企业就高效开发碳资产开展交流研讨,探索碳资产价值最大化路径。 构建碳全产业链技术体系。碳科公司加强碳全产业链技术体系研究,搭建碳全产业链技术平台,全面推进产、学、研、用平台建设,2023年11月与四川大学共建的碳管理与资源化利用研究中心正式挂牌,重点围绕低能高效二氧化碳捕集、矿化利用等技术进行研究,针对当前制约CCUS规模化发展的成本高、盈利能力弱等瓶颈开展攻关,全面提高CCUS技术经济效益。 强化市场开拓。该公司加大市场调研力度,结合重点园区和石化企业的碳排放情况、产业发展方向、驻地资源能源禀赋等情况做好分析工作,完成古雷石化基地零碳产业园区等“双碳”方案。积极走访“一带一路”沿线城市相关部门,聚焦“双碳”服务需求展开交流,目前已与新疆维吾尔自治区等达成合作意向。 原载 2024年1月12日《中国石化报》第2版 责任编辑 封雪寒 林小涵 青岛安工院:担当氢能安全应急管理 战略支撑力量 谷成林 吴 倩(青岛安工院) 前不久,应急管理部重点实验室新增挂牌名单公布,依托青岛安全工程研究院(以下简称“安工院”)建设的氢能安全实验室位列其中。 氢能安全实验室以满足我国氢能产业安全发展和安全监管面临的重大科技需求为牵引,聚焦氢致材料及设备失效机制、氢泄漏燃爆致灾规律等问题与难点,围绕氢能产业链安全风险评估、高压临氢材料及装备安全、氢泄漏感知及燃爆防护、氢能安全标准体系构建等方面开展系统研究,着力构建氢能产业本质安全、风险系统防控、智能化管控技术支撑体系,打造我国氢能安全创新中心、战略咨询与政策规制研究智库、高端科技人才培养基地及氢安全标准供给基地,担当氢能安全应急管理战略支撑力量。 打造氢能安全科研创新平台 与甲烷、汽油等传统能源相比,氢能安全风险主要体现在两个方面:一是因氢气本身的属性所引发的安全风险。氢分子小且无色无味,容易发生泄漏且难以察觉,同时最小点火能低、燃烧/爆炸浓度范围宽,泄漏积聚后易引发燃爆风险。二是氢致材料及部件损伤问题。高压临氢设施长期服役于高压、高纯氢环境中,易产生金属材料氢脆、非金属材料溶胀开裂及部件疲劳失效等现象,特别是我国当前缺乏针对关键零部件质量可靠性的测试平台及方法标准,难以实现全生命周期的风险管控。 针对上述安全风险,基于保护层安全防护理念,氢能安全实验室提出“不泄漏、早发现、不积聚、防燃爆”的氢能安全四原则,布局“氢能安全风险评估技术”“临氢材料及装备安全”“氢能安全防护技术”“氢能安全标准体系构建”4个研究方向,在应急管理部及集团公司的大力支持下,持续推动氢能安全研究平台建设。 针对高压氢用金属/非金属材料氢损伤机理研究不足、国内零部件安全测试平台缺乏的问题,自主设计建成0~140兆帕、-50~150摄氏度高压临氢材料与零部件测试平台,有力支撑材料及部件高压氢损伤机理及国产化研究;针对高压氢泄漏泄放自燃机理不明、氢气云爆炸后果实测数据缺失等问题,建立高压氢泄漏-扩散-自燃-喷射火-云爆炸全过程实验装备,形成从微观到宏观真实尺度高压氢泄漏喷射及燃爆实验能力,支撑高压氢泄漏泄放自燃机理及燃爆毁伤后果等基础研究;针对氢敏功能材料可控制备及微纳结构表征技术开发需求,搭建先进的氢敏功能材料分析测试平台,实现对氢敏纳米材料微观结构、颗粒聚集状态、表面形貌等高分辨率、高精度分析测试,指导高性能氢敏功能材料开发;针对管道内氢气燃爆发展机理及阻火测试的研究需求,建设国内最大DN1000氢气爆燃/爆轰测试实验及研发平台,支撑大尺度氢气爆燃、爆轰机理研究及防控技术开发。 依托高压氢安全实验平台,实验室牵头承担国家重点研发计划“政府间国际科技创新合作”重点专项“氢能工厂和车辆应用过程中氢气释放扩散研究及安全标准规范构建”,聚焦氢能产业安全发展重大科技需求,开展制氢工厂、加氢站等典型场景下氢气泄漏扩散行为特征与事故链演化规律研究,旨在明确氢气释放扩散的安全限值与防护要求,开发新型系统化防护技术并指导相关安全标准制修订。 在应急管理部及集团公司指导下,实验室依托安工院组织召开氢能安全学术交流研讨会,来自行业内15家国内外知名高校、氢能安全研究机构及氢能产业链企业的70余位专家学者受邀参加会议。会议聚焦“双碳”背景下氢能产业高质量发展面临的安全挑战与难题,深入探讨氢能安全领域“卡脖子”关键科学问题和技术难点,共享前沿技术和创新成果,为氢能产业高质量发展积极建言献策。 依托氢能安全重点实验室等创新平台,安工院建立“氢能安全研究机构协同支撑工作机制”,积极组织氢能安全科研机构、企事业单位、社会组织等开展交流协作,构建开放合作的创新生态,形成产学研用一体化创新平台,更好地推进氢能安全前沿基础理论研究,推动先进氢能安全防护及应急技术研发应用,重点聚焦氢能安全风险评估技术、临氢材料及装备安全技术、氢能安全防护技术及氢能安全标准体系构建。 开展氢能安全风险评估技术研究 为研究真实场景下的氢气燃爆行为,围绕氢能安全风险评估,实验室在国内率先开展了针对加氢站加注单元、压缩单元等真实尺度氢气燃爆实验,揭示了氢气燃爆火焰和超压的时空演变规律,阐明火焰失稳传播导致超压增强的作用机制,为高压临氢装置的安全布局及抗爆设计提供依据;针对高压临氢场景不同压力等级泄放装置自燃规律不明的问题,首次开展140兆帕高压氢气泄放自燃实验,研究经爆破片、安全阀泄放后,高压氢气的激波、自燃及喷射火自持行为,为高压氢气泄放安全设计提供理论指导和数据支撑;为探明高压氢气喷射进入不同约束环境后的自燃行为,开展氢气泄漏压力高至30兆帕及多种不同约束条件下的高压氢气泄漏自燃实验,为高压氢泄漏风险管控及临氢设备设施安全布局提供指导;聚焦我国氢能全产业链安全监管,制定氢能设施多源数据融合及传输标准规范,研发氢能风险感知、量化评估及分级预警技术,创建全国氢能安全风险监测预警与分级管控技术平台,建立氢能安全大数据中心,支撑构建应急管理部-省-市-县-企业氢能安全监管分级体系。 开展临氢材料及装备安全研究 聚焦临氢材料与装备安全,针对氢气管道氢脆失效问题,开展典型管材及焊接接头氢脆敏感性及失效机理研究,明确氢气管道焊接接头应力分布及氢扩散、氢富集规律,提出控制局部氢富集方案,开发输氢管道氢脆防控技术;针对高压储氢容器在线监测技术不完善的问题,揭示氢-疲劳耦合作用下材料损伤演化规律并开发剩余寿命评估技术,开展储氢容器早期损伤声学监测,建立健康监测预警系统并完成现场应用,助力高压储氢容器安全长周期运行;针对加氢站常用氢气阀门、加氢软管和卸氢软管等高压临氢零部件质量可靠性问题,利用测试平台参照相关标准开展真实服役工况的测试验证,包括耐压性、静水压强度、氢气气密性及氢循环耐久性,获取零部件/设备关键失效数据,建立高压临氢零部件/设备全生命周期可靠性数据库和安全指标体系,为加氢站高可靠性设备选型、本质安全化研发提供有力支撑。 开展氢能安全防护技术研究及标准体系构建 针对氢能安全防护技术,为解决临氢设施泄漏位点多、现有技术探测覆盖率低、无法快速定位的问题,实验室研发室温低功耗、高灵敏度电学氢敏传感材料与室温快速响应、高对比度光学氢敏变色材料,通过器件集成与柔性成型,形成光-电协同氢气泄漏检测技术,室温下1秒快速响应,检测覆盖率>95%,已在20余处临氢场景现场示范应用;针对现有波纹板式氢气阻火器阻火性能差、压降大、阻火单元易堵塞等问题,开发基于爆轰诱导消减技术的颗粒型氢气爆轰阻火器,阻火等级IIC,阻火速度>2000米/秒;针对氢气燃爆反应速度快、升压快的风险及现有气相燃爆防护材料与结构重量大、施工难、周期长等特点,开发多元复合轻质化抗爆材料,建立多元载荷工程化防护设计模型和折叠型快速装配抗爆工程结构,为氢能发展提供安全保障和技术支持。 围绕氢能安全标准体系,向应急管理部、国务院国资委等部门提交氢能产业安全咨询报告,为我国《氢能产业发展中长期规划》《氢能产业标准体系建设指南(2023版)》《中国氢能发展技术路线图》编制提供支撑,为产业顶层设计发挥重要作用;参与编制氢能相关国家、行业标准等14项;针对泄漏燃爆防护、氢能设备安全等开展标准研究,完成5项氢能安全国家标准草案编制并通过标委会审查,推动成立氢能安全标准化分技术委员会。 聚焦产业强根基,瞄准前沿开新篇 近年来,我国氢能产业步入快速发展期,除了制氢工厂、供氢母站、加氢站等氢能场景,大规模绿电制氢、加氢站/供氢母站站内制氢(甲醇、氨等)、掺氢天然气管道输送、液氢储运等多种新型场景不断涌现。对这些新业态的积极探索及示范应用,一方面加速了我国氢能产业技术迭代和产业升级,另一方面也带来诸多新的挑战,如安全风险辨识不清、安全防护技术较为缺乏、安全标准体系不够健全等问题,亟待开展系统的氢能安全基础研究和安全防护技术研发。 针对氢能产业发展过程中面临的新的安全风险,实验室将持续开展科研装备平台建设,围绕氢能新场景下的安全风险识别、临氢设备可靠性运行、氢能安全防护技术装备等开展科研攻关,特别是深入强化氢能安全前瞻性基础研究及应急实战技术开发,明晰不同应用场景下氢泄漏扩散燃爆致灾机理,形成氢气早期泄漏检测定位、氢气燃爆抑制等应急处置技术装备,推进氢能产业科技进步及应急管理体系完善,服务我国氢能产业安全发展。 为推动构建我国氢能安全研究生态圈,依托氢能安全研究机构协同支撑工作机制,通过召开氢能安全学术交流研讨会等方式,实验室研究提出氢能安全国家级项目指南,集聚国内优势力量开展集中攻关,提升对氢能产业的安全认知及风险防控水平;强化与国际领先氢能安全研究机构合作创建氢能安全创新平台,开展技术交流与氢能安全国际合作,共同推进全球氢能产业安全高质量发展;积极开展氢能安全标准制修订、国内外氢能安全监管制度跟踪、涉氢事故总结分析等工作,全力支撑应急管理部氢能产业安全监管及我国氢能产业链安全发展。 原载 2024年6月24日《中国石化报》第8版 责任编辑 马 玲 炼油化工 2023化工板块全力增强产业链供应链 自主可控能力系列报道 ——医食住行篇 蔡志强 潘亚男 赵鹏钧 王叶敏 李泽普 杜 洋 赵书萱 肖 婧 祁晓娇 曹建秋 卞江岐 吴金梅 刘淑梅 刘 洁 王子龙 翟瑞龙 张君花 汤 茜 何 洁 谭 捷 刘思慧 李 烨(化工事业部 等) 当前,全球产业链供应链安全问题频发、备受关注。党的二十大报告强调“着力提升产业链供应链韧性和安全水平”,将其作为推动高质量发展、加快建设现代化产业体系、维护国家经济安全的重要举措。2023年,中国石化化工板块立足市场需求与高端引领,发挥产销研一体化优势,着力推进高端化工新材料产品的产业化开发,全力增强化工产业链供应链自主可控能力,进而保障民生改善及产业安全。《市场导刊》策划推出“2023,中国石化化工板块全力增强产业链供应链自主可控能力”系列报道,首期展示2023年中国石化化工板块突破“卡脖子”瓶颈、研发生产与百姓生活密切相关的“医食住行”类化工新产品,敬请关注。 医用高分子材料 医用高分子材料包括医用聚丙烯专用料、医用SEBS专用料等,具备良好的力学性能和化学稳定性,制成的注射器、输液管、输液袋等制品要与人体组织、血液接触,原料在应用前必须进行极为严格的生物相容性安全检测认证,开发难度极大。广泛应用于医药包装、医疗器械等领域。 燕山石化持续攻关高新材料,经过多年开发与推广,在耐辐照医用注射器系列、大输液医药包装用聚丙烯等方面取得突破性进展,成功开发B4902、B4908、F5606Y等牌号,填补了国内空白。2011年,燕山石化实现连续稳定生产高流动性医用透明聚丙烯,综合性能达到同类进口产品水平。2018年,燕山石化生产的医用输液瓶用聚丙烯B4908和B4902顺利完成生物相容性评价认证,正式投入市场,打破医用耗材领域长期依赖进口原料的局面。2023年,燕山石化生产的输液袋、安瓿瓶等一系列不同品规原料成功通过国家药品监督管理局的材料安全性认证,并与多家知名药企完成了制品的关联评审认证,正式形成批量化应用。2023年,燕山石化高等级医用级聚丙烯产品总产量比上年增长逾50%,产销量超2万吨,均创历史新高。该系列材料还尝试进行国外市场的示范推广,获得极大关注。 湖南石化从2007年开始进行医用级SEBS基础研究,联合国内医用耗材头部企业,开展医用级SEBS热塑性弹性体材料的合成、加工及应用技术研究,经过十多年的技术攻关,成功开发出医用SEBS成套技术并实现规模化生产。2016年,产品通过美国USP六级医用塑料检测、欧盟检测及国内医用耗材、包材标准的检测,获得美国FDADMF注册号,可替代国外产品用于输液管并实现规模化生产。2021年建成万吨级医用SEBS工业示范生产线,产品用于输液管的市场占有率达95%。2022年,湖南石化与石家庄四药有限公司合作申请了国家药监局输液袋用SEBS的CDE号(中国食品药品监管技术研究中心的备案查询码)。2023年9月CDE号激活,湖南石化成为中国唯一医用输液袋用SEBS注册授权供应商。2023年,湖南石化医用SEBS输液管专用料和输液膜专用料产量均创历史新高。 医用聚丙烯和SEBS的规模化商业应用,标志着高端医用材料步入国产化时代。 热成型聚丙烯系列专用料 热成型聚丙烯是以热塑性塑料片材为成型对象的二次成型技术的专用原料,主要包括真空成型、压力成型、模塞辅助成型及它们的组合,通过冷却定型从而得到所需形状的制品。热成型聚丙烯具有优良的物理性能、加工性能,可满足不同制品用途的要求。广泛应用于饮品杯、果冻杯、酸奶包装、食品托盘、一次性食品包装、电子电器包装、医药包装、家居用品等领域。 随着人们生活水平提高、生活方式改变,越来越多的热成型聚丙烯制品出现在大家的生活中。普通聚丙烯由于熔体强度较低、软化点与熔点接近,造成加工窗口窄,制品成型困难,易在挤出、涂布和压延时出现边缘卷曲、收缩等现象,限制了其应用范围。 为此,天津石化根据市场需求,通过催化剂筛选评价、分子结构设计、高效助剂体系开发、生产工艺条件研究等工作,自主研发生产出PPR-MM03、PPR-ET02、PPR-EM03、PPH-CM01、PPH-E03等系列热成型聚丙烯专用料,均通过我国食品接触材料测试标准GB4806、美国食品和药物管理局FDA及欧盟ROHS三项权威检测认证。 随着下游市场对高刚耐热聚丙烯热成型制品的需求增加,天津石化自主开发高刚性高回弹负压吸塑聚丙烯热成型专用料PPH-CM01。该产品具有较高的熔体强度、良好的弯曲性能、高刚性且耐高温,主要应用于电子电器托盘、自加热火锅、热饮包装、食品包装等领域。销售人员根据PPH-CM01性能特点定向匹配客户,成功实现国产化突破,并先后出口日本、东南亚市场。 2023年,天津石化累计排产3万余吨热成型聚丙烯系列专用料。6月,该公司销往日本24.6吨聚丙烯热成型专用料PPH-CM01,首次实现放量出口。 PPH-CM01填补了国内同类产品的空白,打破了国内高端热成型聚丙烯专用料长期依靠进口的局面。产品通过国内外食品安全权威认证,符合人们对食品安全和环保的要求,在行业中处于领先地位。 高结晶聚丙烯 高结晶聚丙烯是一种中熔指、高刚性、高耐热性、机械性能出色、综合性能优越的聚烯烃材料,极高的弯曲模量和负荷变形温度及较好的表面光泽能满足家电(如电饭煲、空气炸锅、微波炉、空调面板等)外壳的制作需求。主要用于制作净水器滤芯外壳专用器材,也可用于家用电器如电饭煲外壳的制备、车用轻量化材料等。 随着人们对家电品类的品质要求越来越高,高精尖聚丙烯材料的需求也不断增加。 广州石化新产品开发团队了解到,某战略客户对净水器滤芯外壳材料有需求。他们结合客户的小试和加工应用反馈,不断优化调整产品方案,反复优化测试原料加工流动性等,对产品助剂开展了10余项近120次试验进行筛选,最终研发出初代产品并通过客户小试,经老化测试后制品耐压能力均值仍可维持在3.4兆帕,优于进口料性能。开发试产后,经过优化调整,高结晶聚丙烯HJ706获得客户肯定。2023年,该公司累计生产高结晶聚丙烯HJ706产品700余吨。 中科炼化开发生产的PPH-MH20是中国石化首款获得美国UL认证的产品。该公司携手化销华南、北化院建立高结晶产品UL认证(注:UL认证在美国属于非强制性认证,主要是产品安全性能方面的检测和认证,目的是使市场得到具有相当安全水准的商品。UL标志已成为世界著名的安全认证标志之一。)攻关团队,产销研三方联合走访市场,收集客户对PPH-MH20的耐热老化和刚韧平衡等关键性能的优化建议,满足了国内头部家电品牌对高结晶聚丙烯的需求。PPH-MH20各项产品指标均达到或超过高结晶聚丙烯行业标杆产品指标。2023年,中科炼化和化销华南成功开发25家直销客户,销售1.2万吨高结晶聚丙烯,并首次实现国产高结晶聚丙烯产品出口。 高结晶聚丙烯HJ706和PPH-MH20产品的研发不仅实现了国产化突破,而且产品性能总体优于进口料。 抗菌树脂 抗菌树脂是指通过对常规的聚烯烃材料进行功能改性,制品在使用环境中可对沾其表面的细菌、霉菌,甚至病毒、藻类等起到抑制或杀灭作用的功能化材料。广泛应用于家电、卫浴、日用品、纺织品、儿童玩具、包装、医疗卫生用品等领域。 中国石化从20世纪90年代开始研究抗菌材料。北化院通过大量技术攻关发明了新型的抗菌复合助剂。应用这种抗菌复合助剂,以及国际首创的在线生产抗菌树脂工业化技术,北化院与炼化企业联合,在现有的聚丙烯、聚乙烯工业装置基础上开发了4个大类10个抗菌树脂牌号产品,销售团队根据功能性分别制定推广策略,在国内高端品牌应用开发方面实现突破,初步打开欧美、日本等市场。 面向食品安全需求,洛阳石化开发生产出国内首款完成产品碳足迹、全生命周期核查和国内认证的功能型非织造布专用聚丙烯树脂PPH-YJ40X,抗菌有效成分符合食品安全国家标准、食品接触材料及制品用添加剂使用标准,生产的抗菌医用隔帘等制品出口海外市场。面向儿童健康安全,镇海炼化生产出R646UQZ抗菌树脂,重点应用于大型户外游乐玩具设施,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌等致病菌的抗菌率在99%以上,2023年产量899.45吨。面向家居领域,石家庄炼化生产出地毯专用料抗菌聚丙烯PPH-Y24-C,对常见致病菌的抗菌效果显著,年产量660 吨,实现了全产全销;福建联合石化累计产出抗菌聚丙烯产品1178吨,用于高端卫浴和家居用品。 2023年,中国石化抗菌树脂实现了批量生产和推广,部分产品牌号实现从无到有的突破,产量达3200吨,与各品牌的合作推广策略产生良好效应。 疫情让人们更加关注、重视卫生与健康。抗菌树脂的成功研发和产业化应用具有重大意义,填补了国内空白,初步实现行业应用的全覆盖。 高光泽聚丙烯 高光泽聚丙烯是一种优质、环保、无毒无味的塑料材料,具有高光泽度、高强度、高刚性、良好的绝缘性能等优点。相对于普通聚丙烯,该材料对光的衍射能力较强。主要应用在家电、汽车、建筑材料、包装材料、医疗器械等领域。 2018年9月,作为中国石化“十条龙”攻关项目之一,镇海炼化与北化院密切合作,攻克了让普通聚丙烯具备高光泽的功能物性,产品达到国际标杆水平,处于国内领先水平。 普通聚丙烯需要经过改性才能达到高光泽,但是改性后会影响产品的密度和气味,高光泽聚丙烯产品不需要改性,模塑收缩性、密度、气味显著降低,能够顺应节能降耗及环保的发展趋势。2020年3月,镇海炼化首次采用国产催化剂实现批量生产高光泽抗冲聚丙烯M10RG,经过攻关团队的努力,2023年该产品市场份额不断增加,产量由2022年的5000吨提升至7000吨,直销用户也由2家发展到4家。 高光泽聚丙烯成功实现了国产化突破,特别是国产催化剂的同步开发,原料生产品质与经济性进一步提升,市场份额不断增加。 HDPE燃油箱专用料 HDPE燃油箱专用料在分子结构的设计上充分考虑了油箱的耐久性、强度、耐油性、耐候性及加工性能等要求,能够有效抵抗化学物质的侵蚀,保持长期的使用稳定性。相比传统的金属材料,HDPE具有更轻的重量,有助于减少汽车的能耗和排放。 广泛应用于各类机动车辆的油箱制造,尤其适用于对燃油安全及排放等级要求更高的场合,如包含阻隔层EVOH在内的多层共挤加工方式,也包括油电混合车型所需的高压油箱。 之前,国内燃油箱生产企业的原料完全依赖进口,年市场需求量约15万吨。2023年初,茂名石化承担集团公司的“揭榜挂帅”项目——车用燃油箱专用料的高质化攻关及拓市增量,加速推进燃油箱专用料领域的国产化突破。 茂名石化项目团队构建“研产销用”充分融合的循环互动型研发新模式。 在生产端,补齐了“关键单体+生产工艺”短板,随着线性α烯烃生产(Linear Alpha Olefin,LAO)装置的投用,对油箱的耐环境应力开裂性能十分重要的关键单体己烯实现了自给自足;生产工艺上形成一套自有特色的高性能基础合成材料生产技术。在应用端,该公司团队采取与跨国大公司联合开发的方式,形成与市场接轨的高效能材料加工应用技术。经验证,HXB4505N专用料不仅加工成型速度快,而且刚韧平衡性能好,能满足各种严苛工况下的使用要求。在加工端,已完成了单层/多层、各种型号规格尺寸、中高速生产线匹配验证,能匹配国外进口多层共挤生产设备及国产多层加工设备,可完全替代进口原料应用于传统的燃油箱。在服务端,与化销华南合作形成提升产品价值、增加客户黏性的服务解决方案,为客户提供与其生产设备匹配的专用料。 2023年,茂名石化车用燃油车专用料销量逾1.5万吨,超额完成年度目标任务。 HDPE燃油箱专用料是国内目前唯一大规模商业化应用的国产专用料,使汽车关键核心安全部件燃油箱的原料不再被“卡脖子”,并成功进入全球车用燃油箱行业头部企业的采购名单。其中,HXB4505N专用料不仅通过了国内四大油箱制造商的准入,而且通过了主流主机厂的验证。 原载 2024年1月17日《中国石化报》第6版 责任编辑 雷 蕾 2023化工板块全力增强产业链供应链 自主可控能力系列报道 ——农业、建筑、汽车工业篇 蔡志强 王 冲 付 松 孙丽颜 姚 宁 刘礼珊 刘芳芳 彭 展 何 洁(化工事业部 等) 2023年,随着“十四五”规划深入实施、人民生活水平不断提升,我国农业及建筑、汽车工业将转型升级和绿色发展作为主攻方向,发展势头强劲。中国石化围绕我国农业及建筑、汽车工业发展中所需的高端化工新材料产品开展研发生产,攻克了一个又一个“卡脖子”难题,并不断推进这些高端化工新材料产品的国产化应用,助推农业及建筑、汽车工业全面发展,为我国经济迈向高质量发展提供了有力支撑。 耐候地膜用聚乙烯 耐候地膜用聚乙烯EGF-34GL是中国石化采用自主知识产权的气相聚乙烯SGPE工艺,以乙烯为原料、丁烯-1为共聚单体,添加专用助剂制备而成的高耐候地膜专用料,强度大、韧性好、透明性好,厚度仅为10微米左右。 适用于挤出吹塑薄膜制品,主要适合制作农用耐候地膜。用EGF-34GL专用料制备的耐候地膜,是国内最薄的耐候地膜,同时能够经受光照、风雨、细菌等造成的综合性破坏,有助于解决地膜污染难题。 我国是全球地膜用量最大的国家,占全球地膜总用量的76.3%。其中,新疆覆膜面积5413万亩,地膜使用量26.9万吨,覆膜面积和地膜使用量位居全国前列。 普通地膜强度及抗老化能力差,作物收获后地膜难以回收,易引发污染问题。为解决这一问题,中国石化组织中天合创、北化院、化销华北和客户企业进行研讨交流,从基料选择、配方调整、老化实验、性能检测等方面推进耐候膜专用料开发和应用。 在产品开发过程中,北化院科研团队深入研究树脂牌号、添加剂种类及薄膜加工技术等。中天合创科学制定生产方案,在助剂配方中增加抗紫外线、抗氧化剂等原料,再以原地膜料加入新配方进行加速老化试验。化销华北团队赴新疆开展客户走访调研。中国石化在新疆建立千亩示范田,实测耐候膜的使用效果。经反复试验,该款耐候地膜平均回收率逾90%,有利于实现“废旧农膜机械化回收-膜渣分离-干洗造粒-注塑制品”农膜循环产业链的全流程贯通,从源头上治理白色污染、改善农田土壤环境。 为让客户用得好又用得起,中天合创持续优化原料性能,开足马力生产,确保农膜料稳定供应。同时,优化管理流程,降低生产成本反哺下游。2023年,中天合创耐候膜专用料EGF-34GL销量逾1.6万吨,农作物增产率最高达13%。某下游用户在塔吉克斯坦地区10万亩棉田配套的地膜工厂已全部改用该产品。这也是EGF-34GL产品在国外市场的首次应用。 耐候地膜用聚乙烯EGF-34GL是中国石化为新疆棉田开发的国内首款工业化在线生产的高耐候地膜专用料,2023年实现了万吨级的应用突破并首次出口。 茂金属聚乙烯膜料 茂金属聚乙烯膜料是指使用茂金属催化剂生产的密度在0.915克/立方厘米以下的膜料产品,其整体拉伸性能、抗穿刺性能大大优于普通钛系和铬系膜料产品,有利于膜料产品减薄来降低生产成本。 茂金属聚乙烯膜料作为高端合成树脂产品,可用于农膜、自动包装、水冷吹塑薄膜或有特殊要求的高端应用领域。 我国作为茂金属膜料消费大国,年需求量约150万吨。之前,受国外技术壁垒制约,国内所需茂金属膜料主要依赖国外进口。为让茂金属聚乙烯膜料不再被“卡脖子”,2023年齐鲁石化承担集团公司“揭榜挂帅”项目——气相流化床茂金属低密度聚乙烯膜料系列产品的工业化开发。 齐鲁石化组建攻关团队,充分发挥“研产销用”一体化运行机制优势,加快产品研发生产和拓市推广。经过持续技术攻关,4条流化床全部实现茂金属聚乙烯膜料系列化生产,使齐鲁石化成为国内茂金属产品结构最全、产量最高的企业。其中,低密度茂金属膜料产品的成功研发生产,开国内首家采用气相流化床工艺生产的先河。在生产过程中,该公司团队成员针对催化剂高活性反应结块、反应温度控制不稳定、装置无法长周期运行等问题,制定解决方案和应急措施,生产的各类新产品满足客户对树脂原料的性能需求,实现国内自产高档原料的有效替代。新产品加工试验期间,齐鲁石化为客户提供全方位技术服务和加工应用配方,新产品性能达到进口同类产品指标要求,被客户批量采购使用,成功应用于各类膜料领域。 截至2023年底,齐鲁石化已累计研发生产9种茂金属聚乙烯膜料系列新产品,产销量近3万吨,超额完成集团公司年度目标任务。在总体布局下,以齐鲁石化为主,扬子石化、中科炼化参与生产的茂金属聚乙烯包装膜料系列产品,成功将自主材料应用于合成树脂产品包装膜,可使FFS膜厚度由0.14毫米进一步减为0.12毫米,每个包装袋重量减少约20克,达到国内最高水平,逐步向世界一流水平看齐。 将自主材料用于合成树脂产品包装减薄是中国石化化工板块2023年的重要工作,也是落实中国石化自主减量包装策略的生动实践。 铁系梳枝丁戊橡胶 铁系梳枝丁戊橡胶是生产高性能轮胎的关键原料,以铁络合物为催化剂、共轭二烯烃为聚合单体合成的橡胶,其特殊的“微观毛刷式”结构,使该材料具备高强度、高抗湿滑性、高阻尼等性能,可大幅缩短汽车的刹车制动距离,提高交通工具的安全性,减少油耗,增加续航里程。 铁系梳枝丁戊橡胶主要用于生产高性能轮胎胎面胶,属于变革性技术产品。 我国是世界最大的合成橡胶消费国,年需求量1200万吨,约占全球总消费量的30%,其中60%以上用于轮胎制造行业。长期以来,用于生产高性能轮胎胎面的溶聚丁苯橡胶几乎被国外企业垄断,成为亟须攻克的关键性技术。 近年来,中国科学院青岛能源所与湖南石化、玲珑轮胎、森麒麟轮胎、昊华轮胎等科技领军企业合作研发,通过设计合成新型铁系催化剂,创制具有自主知识产权的新型合成橡胶,在全球首次实现铁系梳枝丁戊橡胶百吨级间歇聚合和连续聚合中试放大试验。2023年1月,湖南石化年产3万吨生产线顺利实现首次工业试产,产品进行了轮胎应用技术评价,评测结果表明:综合性能优异,抗湿滑安全性达到欧盟新标签法最高级A级标准(标准胎为B级),绿色节油性能显著优于溶聚丁苯橡胶。 2023年12月,铁系梳枝丁戊橡胶在青岛森麒麟轮胎与中国科学院青岛能源所合作的铁系梳枝丁戊橡胶高性能轮胎制造(超高性能UHP型轮胎制造)项目实现商业应用,有效推动了铁系梳枝丁戊橡胶新材料的落地转化,首批次完成制造的4万余条高性能轮胎,全部通过品控测试,直接销售收入超1000万元。此外,2023年,化销公司积极推动铁系梳枝丁戊橡胶在下游轮胎企业的开发应用,在山东昊华轮胎与中国科学院青岛能源所合作的铁系梳枝丁戊橡胶高性能轮胎制造示范项目实现商业应用,首批次生产3万余条高性能轮胎。 项目成果2022年通过中国石油化工联合会科技成果鉴定,整体达到国际先进水平;荣获2022年科技部首届全国颠覆性技术创新大赛“总决赛优秀奖”、第二届中科院“率先杯”最高奖项总决赛优胜奖;入选工信部《重点新材料首批次应用示范指导目录(2024年版)》。 2023年,国产铁系梳枝丁戊橡胶两次实现万条高性能轮胎制造示范,标志着该技术真正具备商用价值。该技术的成功开发,突破了绿色环保、可控稳定的工业化制备技术和安全抗滑、绿色节油的高性能轮胎应用技术,解决了轮胎用高性能溶聚丁苯橡胶“卡脖子”难题。 防水卷材 TPO防水卷材,即热塑性聚烯烃类防水卷材,是以热塑性聚烯烃(TPO)树脂为基础料,加入抗氧剂、防老剂、软化剂制成的新型高分子防水卷材,具有耐水性优、抗裂性强、温度适应性宽、使用寿命长、环保美观及施工快捷等优势。 广泛应用在各种大型建筑物(机场、高铁站、大型厂房等)屋面、隧道、住房屋顶及改性行业和电缆行业等领域。 为响应国家创新发展战略,中韩石化和北化院合作开发出国内首个热塑性聚烯烃防水卷材料NS06,用于制作TPO防水卷材,其主要性能接近进口产品标准。 近年来,中韩石化陆续研发生产出NS12、NS20等NS系列防水卷专用料,成功填补我国这一领域的空白,不仅为国内防水卷材行业提供了更多选择,而且有效助力国民经济绿色低碳发展。 中韩石化生产的NS06为国内首款TPO防水卷专用料,其性能接近国外王牌牌号。该产品异常柔软,橡胶相含量约50%,低温抗冲击性能优异、与其他树脂相容性好、耐候性能好、抗穿刺性能好、热膨胀系数低。绿色环保是中韩石化TPO防水卷材NS系列专用料的独特优势,其原料及制品的生产与加工过程对环境影响小,且可循环再利用,受到用户一致好评。 凭借优越的性能、稳定的品质和完善的售后服务,中韩石化TPO防水卷材NS系列产品得到了国内龙头客户的认可。目前,中韩石化、化工销售华中公司已与苏州防水研究院达成战略合作,为多家大客户提供更完整的解决方案。2022年,中韩石化TPO防水卷材NS系列产品成功进入国际防水龙头企业供应链,出口海外基地。2023年,“中韩石化TPO防水卷材NS系列产品提量增效”作为集团公司“揭榜挂帅”项目,产销量首次突破8100吨,实现量价齐升。 中国石化用于制作TPO防水卷材的NS06主要性能已达到进口产品标准。采用NS06在中韩石化厂区屋面上建造的示范工程,是国产防水卷材专用料的首次应用范例,填补了国内防水卷材用于屋面的空白。 高强度土工布专用料 高强度土工布专用料分子量分布窄、可纺性优异、单丝强度高,可用于生产强度高、耐酸碱性与耐磨性好,且耐腐蚀、耐霉变、具有良好透水及过滤性能的聚丙烯长丝土工布。 下游产品可广泛应用于铁路、公路、机场等交通基础设施及农业水利工程等领域。 土工布因其良好的隔离、过滤、排水、加筋、防护和防穿刺等性能,被称为“岩土工程的革命”。其中,聚丙烯长丝土工布等高强度土工布因具有耐酸碱腐蚀、性能指标好、服役寿命长、环境友好等显著特点,应用领域不断拓宽,市场需求逐年递增。但是,我国高强度土工布生产原料长期依赖国外进口,供应不稳定且成本高昂。 中国石化充分发挥产销研一体化优势,从2021年起开展高强度土工布专用料开发研究,聚力解决聚丙烯土工布专用料国产化替代难题。北化院强化技术攻关,全面剖析进口料结构与性能,研发专用催化剂及产品助剂,协同优化生产加工方案;济南炼化针对现有聚丙烯产品的实际情况,反复优化工艺参数,调整催化剂及助剂配方,跟踪下游客户试用反馈,改进了熔融指数、断裂伸长率及顶破强力等多项指标。化销华北广泛开展市场调研,对接研判客户需求,精准反馈下游客户不同生产线标准。在攻关单位的共同努力下,2023年8月,聚丙烯高强度土工布专用料YU18D、YU28G实现产品定型,产品质量得到进一步提升,兼具可纺性及力学性能,断裂强度、撕破强力、顶破强力指标优异。 2023年,济南炼化累计生产销售土工布专用料1351吨,较其他聚丙烯产品增效明显。 高强度土工布专用料YU18D、YU28G产品性能指标达到进口特种树脂同等水平,填补了国内高端土工布专用料产品空白,满足了客户以之为原料生产公路、铁路标准等高端产品材料的需求。 原载 2024年1月24日《中国石化报》第6版 责任编辑 雷 蕾 2023化工板块全力增强产业链供应链 自主可控能力系列报道 ——电力电子信息制造业篇 蔡志强 陈思琪 胡学群 杜 洋 赵书萱 杨 雷 张 良 达 军 陶 炎 张亚培 陈柳梅 李树鹏 孙 薇 肖 雪(化工事业部 等) 电力、电子信息制造业是国民经济的战略性、基础性、先导性产业,规模总量大、产业链条长、涉及领域广,是稳定工业经济增长、维护国家政治经济安全的重要领域。2023年,为贯彻落实党的二十大和中央经济工作会议精神,更好地发挥电力、电子信息制造业在工业行业中的支撑、引领、赋能作用,中国石化围绕电子信息制造业发展,着力攻关重大关键技术和装备,实现重点化工新材料在电子信息制造业高端领域的国产化应用。 超纯净聚丙烯 聚丙烯简称PP,是丙烯通过催化聚合反应而成的无毒、无味的高分子聚合物,是应用最广的合成材料之一。超纯净聚丙烯是指采用特殊工艺方案使聚丙烯中的灰分达到15 ppm(1 ppm为百万分之一)以内。 超纯净聚丙烯主要用于对杂质含量要求极高的电容器膜、锂电池隔膜的制造,能有效保证介电性能和耐用性,适用于动力电容器和锂电池等工业品制造。此外,在精密电子化学品和电子产品包装、介入医卫材料等领域具有较大的市场拓展空间。 随着国家在新基建、物联网、新能源汽车、5G终端等方面加大投入,以及消费类电子产品持续升级,薄膜电容器生产原料——超纯净聚丙烯需求持续增长。 北化院科研团队经过探索研究,制备出目前国际上活性最高的商业化催化剂——HA催化剂,并开发了与之配套的直接本体法生产高纯净聚丙烯技术。在此基础上,北化院进一步开发了超高立构定向性超高活性的HA-R催化剂,并基于该催化剂开发了配套的聚合工艺技术。 中原石化联合南方电网、科研院所、知名高校、下游企业十余家单位,共组织试生产26次,优化关键参数14次,实施技术改造项目6个,生产出超纯净聚丙烯,通过权威部门新产品技术鉴定。国内多位行业专家一致认为,该产品性能指标达到同类产品的国际先进水平。2023年4月,基于中国石化超纯净聚丙烯原料生产的国内首批直流干式电容器,在南方电网世界首个±800千伏特高压多端柔性直流工程龙门换流站投运,标志着在直流干式电容器这一电力核心设备上采用国产材料实现突破,对保障我国电力能源安全及电网设备供应链安全有重大意义。 2023年,中国石化超纯净聚丙烯产销量逾两万吨。其中,单拉隔膜料PPH-FA02产销量逾1.4万吨,国内市场占有率超20%;金属化膜料PPH-FC03于2023年5月在日本某专业公司试用,制膜效果较好,电容器通过型式试验,成功进入日本市场。 中国石化生产的超纯净聚丙烯树脂是国内目前唯一大规模商业化应用的锂电池隔膜和电容器膜专用料。生产技术难题的突破,大大促进了高性能材料的国产化进程。 液体橡胶 高性能液体橡胶是5G通信高频覆铜板用树脂的优质选材。由高性能液体橡胶制备的高频覆铜板具有低介电常数、低介电损耗和低吸水性等特性,信号传播速度快,传输过程不失真。 高性能液体橡胶广泛应用于手机、电脑、汽车、军工、航天等5G高频通信,婴幼儿、食品、化妆品等环保要求较高的柔性印刷,由于技术壁垒高,我国高频覆铜板等高端领域用关键基材一直高度依赖进口,是我国石化行业亟待攻克的技术难题之一。中国石化北化院把液体橡胶作为高端新材料的一个重点攻关方向,目前已成功开发出4个种类、8个高端产品牌号及其生产技术,并陆续实现规模化生产。 2023年10月1日,茂名石化5000吨/年液体橡胶装置成功产出合格产品——高频覆铜板用液体橡胶。该装置采用北化院自主研发的技术,顺利投产标志着我国高性能液体橡胶首次实现国产化,将为我国信息产业安全提供关键原材料支撑。 该装置属于国内首套液体橡胶装置,无任何经验可以借鉴,开工难度极大。茂名石化成立专项工作项目团队进行技术攻关,解决开车过程中的关键机泵问题,目前已高质量完成3个牌号液体橡胶产品的开发任务。 化销华中充分调研液体橡胶的市场供需情况,在产品产出的第一时间迅速开展应用推广工作,并根据客户反馈意见推进产品性能指标改进及专用牌号定制,产品质量得到客户肯定。2023年11月中旬,化销华中向国内某覆铜板行业龙头企业交付一批茂名石化生产的液体橡胶产品,标志着中国石化首批国产化高性能液体橡胶成功应用于5G通信市场。 2023年,高性能液体橡胶实现了从无到有的突破,已开发的3个牌号产品进入供应链进行推广,打破了国外技术垄断,填补了国内空白。 锂电池隔膜用聚乙烯 锂电池隔膜是锂电池正负极之间的一层薄膜。由于锂电池隔膜具有大量的微孔,在锂电池进行电解反应时,隔膜可分隔正负极,防止短路,同时允许电解质离子能够自由通过,有利于充放电。性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要作用。由于加工工艺不同,锂电池隔膜分为聚乙烯和聚丙烯两类,应用场景适应性不同对材料性能要求有较大差异。 锂电池隔膜用聚乙烯可广泛应用于新能源汽车、移动电源、航天航空、消费数码、电动工具、轻型动力等领域的电池制品,需求场景日益丰富。 随着电动汽车快速发展,预计2025年全球隔膜需求将达377亿平方米,年均增速将达29%。 作为国内首家成功开发锂电池隔膜料的生产企业,扬子石化坚持“基础+高端”,攻关关键核心技术。2017年,首个锂离子电池隔膜专用聚乙烯YEV-4500完成首次工业化试生产,总体性能较好,实现国产锂离子电池隔膜用聚乙烯专用料零的突破,奠定了锂电池隔膜专用聚乙烯料市场龙头地位。2019年,扬子石化成功开发特高分子量锂电池隔膜专用料YEV-5201T;2020年,开发试验新型特高分子量锂电池隔膜专用料YEV-060F,成立新产品产销研用(MPRC)小组,于当年3月顺利完成超高分子量锂电池隔膜专用料YEV-060F的首次工业化生产。2023年,锂电池隔膜专用料YEV-150F成功产出,经推广形成批量应用;完成第二套锂电池隔膜料后加工生产线的投用,后加工能力达到7万吨/年;全年累计产销锂电池隔膜料2.4万吨,首次突破两万吨。 扬子石化与国内最大的锂电池隔膜生产企业强强联手,加速中国石化“小巨人”产品——锂电池隔膜料产品质量提升和新品研发,不断优化工艺参数、提升产品质量,收获了用户认可。 燕山石化着力攻关分子量在100万以上的隔膜料开发,已在下游企业实现规模化应用,截至目前生产过程平稳、制品性能优良。2023年,燕山石化首次实现分子量在200万以上的锂电池隔膜料工业化生产,并进一步加强科研攻关,满足锂电池隔膜料市场多样化的原材料需求。 锂电池隔膜专用聚乙烯材料的成功开发与系列化应用,形成了具有中国石化自主知识产权的隔膜原料生产技术,为保障国内新能源汽车电池材料产业链、供应链安全作出重要贡献。 XLPE高等级电缆料 XLPE高等级电缆料是以低密度高压聚乙烯为基料经过交联改性生成的,具有网型和体型结构特质。与普通聚乙烯(PE)相比,XLPE具有更好的力学性能、耐环境应力开裂性能、耐化学药品腐蚀性能、抗蠕变性和电性能等综合性能。2022年,“可交联聚乙烯绝缘料”获得中国石油和化学工业联合会评选的“化工新材料创新产品”称号。 随着制造技术的发展,目前XLPE已广泛应用于各电压等级的电力电缆,成为110千伏及以上高压电缆的主绝缘材料。 我国电线电缆消费量占全球消费总量的34%,且处于加速增长阶段。国内110千伏及以上高压电缆料的年消费量在10万吨左右。但一直以来,我国高压电缆绝缘料产业发展滞后,产品主要依赖进口。 中国石化持续推进高等级电缆料国产化进程。2010年,燕山石化承担中国石化“十条龙”科技攻关项目“高压XLPE绝缘料工业技术开发”,围绕绝缘料中试生产线建设、产品性能研究、检测分析表征、工业生产技术开发、示范工程建设等开展系列工作,完成高压XLPE生产技术工艺包编制,成功开发高压XLPE绝缘料成套技术。 2016年,燕山石化采用自主研发技术,建成了单线生产能力2.5万吨/年的高压XLPE超净绝缘料生产装置,是国内首套也是至今唯一的连续法、全封闭、超洁净可交联聚乙烯绝缘料生产装置,可从源头上控制产品质量,确保产品的洁净水平。2017年,燕山石化所产110千伏电缆料,成功通过中国电力科学研究院型式试验,具备工业应用条件。2018年,燕山石化高压XLPE超净绝缘料生产装置实现连续工业化生产,所产110千伏高等级电缆料各项性能均满足国家标准。2020年,燕山石化所产的110千伏电缆料,成功通过国家电线电缆质量监督检验中心型式试验。2021年,采用燕山石化自产原料制成的110千伏电缆投用,主要为二高压聚乙烯装置一次压缩机和二次压缩机供电。2023年,燕山石化XLPE装置新建料仓生产投用,全年XLPE绝缘料总产量近万吨,其中110千伏高等级电缆料产品比例提升至72.66%,比上年提升20个百分点;销量逾5000吨,比上年翻番。220千伏绝缘料试产成功,各项性能符合220千伏电力电缆技术要求。 此外,齐鲁石化、上海石化、茂名石化积极开展高等级电缆料基料的开发,与下游企业联合实现定制化研发生产,为促进高等级电缆料国产化规模化应用作出积极贡献。 高等级电缆料的生产及应用,成功打破国外垄断,有力证实了国产高等级电缆料的良好性能,2023年成功试产220千伏电缆料,进一步推动了高等级电缆料国产化进程。 高性能线性聚乙烯薄膜专用料 高性能线性聚乙烯薄膜专用料是一款采用特有双峰聚乙烯工艺技术生产的线性低密度聚乙烯产品,具有高强度、高挺度、耐穿刺等优异的物理性能和加工性能,兼具耗材低、可循环、易回收再利用等优势。 高性能线性聚乙烯薄膜专用料主要应用于重包装膜(FFS膜)、电缆护套、高性能聚乙烯薄膜等产品生产。 随着聚烯烃装置规模大型化、新型材料研发深入化、全球塑料使用减量化,FFS膜的生产原料及工艺面临更高标准。2019年,中国石化开始对《合成树脂包装通则》(Q/SH 0571.2013)企业标准进行修订,重新规定了FFS膜和袋的厚度,分步接轨国际标准。 2021年,上海石化通过前期市场调研,发现用于生产FFS膜的高性能聚乙烯薄膜专用料市场需求量超过10万吨/年,基本依赖国外进口。对此,该公司分析研究市场上认可度较高产品的组分,立足4号聚乙烯装置工艺实际,确定产品研发和生产方案,于2021年8月试生产成功,并顺利通过产品测试。随着该产品使用范围扩大,下游客户对产品质量提出更高要求。上海石化第一时间成立产品质量提升攻关小组,对各项工艺参数进行再确认,探索开展改进试验,通过多次优化,生产出高品质的低晶点线性膜料产品,满足了客户对FFS膜薄型化的生产需求。 2023年,中国石化生产的高性能聚乙烯薄膜专用料产品在FFS膜和电缆护套领域的推广度和客户认可度持续提升,目前由上海石化供应原料的3家FFS膜客户中,国产高性能聚乙烯薄膜专用料使用量占其总使用量的比例逾90%。 同时,该产品在沪浙地区的电缆企业中也实现了从无到有的新应用,开拓了新市场。 高性能线性聚乙烯薄膜专用料能够满足国内企业对大幅降低聚烯烃产品包装膜袋厚度的需要,符合国际对重包装膜(FFS膜)减薄减塑的新标准要求。该产品是上海石化应对市场变化、及时进行产品结构调整取得的成果,也是践行绿色可持续发展理念、实现国产化突破的高性能材料。 原载 2024年1月31日《中国石化报》第6版 责任编辑 雷 蕾 天津石化:千亿级石化产业集群 “龙头”崛起 徐常威 柴润金 董 波 李春树 张训棣 王洪哲 姚志广 (天津石化 四建公司) 渤海港湾,海风习习。沐浴着金秋的晨光,在国家“十四五”重点工程——天津南港乙烯项目现场,管道与钢结构纵横交错、塔林罐区连片成群,气势恢宏。自11月11日天津南港120万吨/年乙烯及下游高端新材料产业集群项目一次开车成功并打通全流程以来,各套装置开足马力,全力生产高端新材料。 天津南港乙烯项目是贯彻落实党中央、国务院决策部署,精准推进京津冀协同发展的重大工程,是天津打造全国先进制造研发基地、中国石化“4+2”世界级炼化基地布局的重要战略落子,更是天津石化推动转型升级、迈向高质量发展的产业核心。在项目建设过程中,按照集团公司党组关于“创新项目、效益项目、示范项目”的目标定位,“安全工程、精品工程、标杆工程”的建设要求,天津石化联合炼化工程集团工程建设公司、四建公司、五建公司、十建公司、南京工程公司等设计施工单位,锚定世界领先技术先导目标,致力打造国优工程,在项目管理、施工工法、绿色低碳、智能工厂等方面创新突破,奏响打造世界级高科技一体化天津基地的时代乐章。 一体化管理——工程建设的“统筹密码” 10个月完成60个主项单元的详细设计,半年完成超长和长周期设备订货……在由各参建单位组织的“大兵团”作战中,天津石化一体化统筹,聚合力、强优势,助力项目建设加速推进。 天津南港乙烯项目强化推行“EPC联合体总承包”发包新模式,推动落实设计采购施工一体化、安全质量施工专业一体化、施工现场一体化、生产准备与现场施工一体化等一系列以业主为核心的管理方式,实现了管理效率、施工执行力和风险管控水平的持续提升。如大件设备运输吊装,通过一体化管理,现场施工组织水平和施工效率有效提升,乙烯装置核心6台大型塔器全部吊装就位比原计划提前了17天,创同类装置吊装时间最短纪录。 安全是项目管理的重中之重。天津石化实施一体化管理,在组建“业主+承包商”专职安全检查队、建立“项目管理部+项目分部+承包商+第三方安全监理”四级安全网格的基础上,派驻安全巡察组深入现场,制定了43项特殊作业硬措施,实现超6000万安全人工时,切实保障了现场施工高质高效,真正做到“只留精品在现场,不留遗憾在工地”。 2023年12月29日,天津南港乙烯项目实现机械竣工总体目标,在系统内率先迈出工程管理新步伐。 “首台(套)”背后的挑战——施工工法的“创新密码” 作为国内规模最大的线性α-烯烃(LAO)生产装置,20万吨/年LAO装置的首台环管反应器采用“日”字形整体成框装配并一次吊装成功,误差控制在1毫米以内,高空作业风险降低70%,施工周期缩减45天以上。这样卓有成效的首创,在天津南港乙烯项目建设中屡见不鲜。 世界单线产能最大的高密度聚乙烯装置、世界最大裂解气阀……天津南港乙烯项目坚持以匠人之心谋划工程建设,大力推进管理创新、技术创新、工法创新,有力克服了“首台(套)”给工程建设带来的挑战,创造了一个又一个“全国之最”“世界之最”。 南港工业区北部临海处,中国石化存储能力最大的立体库矗立于此,高33.5米,足有4个足球场那么大。如此大的面积,顶部安装的难度可想而知。项目管理部经过深思熟虑,首次采用“地面拼装液压整体提升+空中填充支座”安装新工艺,将超千吨大型平板网架钢结构成功提升至高空,实现了主体结构一次安装就位。这一工艺大大减少了高处作业安全风险,为石油化工工程建设行业大跨度高空网架模块化施工拓展了新路径。 在模块化设计应用方面,天津南港乙烯项目也跑在工程建设前列,不仅在国内首次全面实施系统管廊模块化装配、应用钢结构栓接,而且配套建设了8个预制厂,大幅减少了现场施工人员数量。据统计,该项目所有主项钢结构工厂化预制率达100%、模块化安装实施率达95%,在建设高峰期,现场施工人员比国内同规模项目减少近一半。 “用最少的人把项目建起来”,天津南港乙烯项目树立了典范。 7万多根桩都有“户口”——智慧工地的“数字密码” “通过全厂工程级三维模型,不仅能直观看到项目设计、采购和施工进度等情况,而且深埋地下的每根桩基、每道焊缝也一目了然,可实时查看是哪个单位施工的、哪个焊工焊接的,7万多根桩都有自己的‘户口’。”在天津南港乙烯项目管理部沙盘展厅,讲解员介绍智慧工地建设情况,可视化管控令人大开眼界。 天津南港乙烯项目以“高端+智能”的基地战略为目标,打造“物理工厂数字化、现场管理可视化、生产运营智能化”的国际一流智能工厂,全方位赋能公司高质量发展。他们把数字化交付和工程管理融合在一起,建立了与及时高效工程建设过程管控相配套的数据交付管理机制,并将建设期数字化交付与运营期数字化孪生工厂建设同步谋划、同步设计、同步实施,通过系统集成,彻底打通全生命周期的数据堵点。 “以焊接为例。一般情况下,每道焊缝X光片储存年限是7~10年,如今,项目几百万道焊口所有X光片都实现了电子化,在系统中永久保存,焊口质量有据可查。”集团公司高级专家、天津石化信息档案管理中心经理高文清介绍。 天津南港乙烯项目将持续性交付的数字化成果运用到智慧工地建设中,实现了承包商人员、机具设备材料、工程进展、各施工环节及重点施工工序可视化管理,以及重要施工参数实时动态管理,大幅提升了项目建设管控水平,筑牢了数字化工厂的底座,形成了与施工现场同步可见的孪生工程。 今后,随着国内石化行业首套水质多项目分析智慧系统、世界级规模绿色智能化立体库等项目相继投用,天津南港乙烯项目自动化、智能化、数字化水平将迈向更高端,生产运营更“智慧”。 20公里管线嫁接冷能耦合利用——绿色工地的“低碳密码” 在天津南港乙烯项目和天津液化天然气(LNG)接收站之间,连接着一条20公里长的管线。在这里,LNG的冷能与乙烯装置的富余热量将完成能量互换。 你冷我热,互换共赢。天津石化与天然气分公司携手合作,从能量合理利用的角度统筹考虑,国内首创乙烯装置与LNG冷能耦合利用模式,实现了同等规模大乙烯装置能耗物耗最低、效率最高,在增强项目竞争力的同时,助力区域综合发展、减少碳排放。 减碳增效、绿色发展,是天津南港乙烯项目始终倡导的理念。该项目以建设“节能、绿色、低碳”装置为目标,对标世界领先水平,采用前沿技术,实施工业废气高效治理、工业废水深度回用、固体废物高度资源化,实现超洁净排放。 在这里,中国石化首个布局炼化基地的“绿色电厂”同步建设、协调发展,让清洁能源的浪潮在一片蔚蓝中翻涌;系统内首次建设的1.1万平方米固体废物暂存场里,所有固体废物都被严格分类、合规储存,打造了中国石化建设项目中唯一的固体废物管理示范工程;配套的循环水场国内首创采用消雾节水型新型填料,节水率较普通型提高了15个百分点,既有效节约了水资源,又减少了水处理过程中的能耗和排放……每一项举措都充分彰显了天津南港乙烯项目在绿色、环保、可持续方面的决心和实践。 开放合作的生态圈——管理特区的“国际密码” 在全球化的浪潮中,区域合作如同一阵强劲的东风,推动着石化行业百万吨级乙烯巨轮破浪前行。 2023年8月,天津南港乙烯项目引入英力士作为战略投资伙伴,成立中石化英力士(天津)石化有限公司,合资合作,频结硕果。 “中国石化和英力士都是世界知名公司,加之天津的地理位置优越,相信通过双方精诚合作、共同努力,一定能够把南港乙烯项目这一世界级石化项目打造成强强联手、实现共赢的典范。”英力士烯烃及聚合物亚洲公司首席执行官约翰·大卫·汤普森说。 作为天津市绿色石化产业链的“领航企业”,天津石化力求实现以大园区承载大产业、以大合作推动大发展。他们科学谋划项目建设新定位,从立项、方案制定、工艺路线到产品方案选择上,坚持世界领先、行业领先,聚焦新能源、新材料、新工艺转型,比选合作伙伴,推动国内前沿、国外引进、业内成熟技术集成应用。 在此基础上,该公司把开放创新作为强化企业创新主体地位的关键路径,发挥龙头项目磁石效应,广泛汇集创新要素,与国企、外企、民企合资合作,打造系统内外、企地之间、国内国际、产业链上下游共建共享共赢、一体化融合发展的“产业+创新”生态圈,构建以合资公司为主体的引进创新平台、以“专精特新”为依托的融合创新平台、以“前厂后院”为架构的自主创新平台,加快形成以“股权多元化、管理一体化、区域协同化、效益最大化”为主要特征的产业和创新特区。 21份共建协议书——先锋阵地的“红色密码” “仅用20天就完成了9台裂解炉烘炉,创国内乙烯装置烘炉时间最短纪录。党建共建激发了我们攻坚克难的动力。”作为共建单位,天津石化与四建公司的党员们深有感触。双方共同组建党员突击队、青年突击队,在急难险重任务中当先锋、打头阵。 天津石化坚持以高质量党建引领项目高质量建设,打造“党建+项目”实践平台,构建“6544”党建共建工作格局,将党建目标与六大控制目标深度融合、同频共振,将共建重点与建设难点同题共答、同向发力,实现与参建单位党组织工作互动、资源共享、优势互补,打造“加强型”党建先锋阵地,凝聚项目建设强大合力,以党建引领跑出项目建设“加速度”。 天津石化与21家单位党组织签订党建共建协议书,发挥共建优势,消除痛点堵点;和参建单位主要领导开展“一把手手拉手,安全观察万步走”活动,高效解决制约现场施工的重大问题;联合施工、监理等单位共建党员责任区,构建四级网格,有效促进现场施工本质安全。 为构建“N+1+4+5”大监督工作格局,天津石化联合14家共建单位,坚持一体发力、同题共答、风险防控,促进监督工作深度融入项目建设,全力打造廉洁工程、阳光工程。他们结合南港乙烯项目建设开展“五比三创”劳动竞赛,被全国总工会列入“十四五”全国引领性劳动和技能竞赛项目库,并评选出17个优胜单位、43个优秀单位、20支党员青年突击队、1000余名项目建设之星,让这些先进走上星光大道,掀起“比学赶超”热潮,累计形成管理创新、工法创新和技术创新120余项。这些成果不仅提升了现场施工效率,而且降低了安全风险,为项目建设注入了新的活力。 原载 2024年11月25日《中国石化报》第7版 责任编辑 魏佳琪 上海石化:揭秘碳纤维筋的超能力 王佳麟 陈丛磊 黄胜德(上海石化) 碳纤维筋,顾名思义,就是由“新材料之王”碳纤维,经过特殊拉挤工艺,与树脂结合制成的新型结构材料。这种碳纤维复合材料密度只有钢材的1/7~1/5,自身强度却达钢筋的10~15倍以上。这种形似钢筋、性能又胜过钢筋的碳纤维筋,凭借其质量轻、耐腐蚀、抗疲劳等优势,广泛应用于土木工程、海洋工程、桥梁工程等领域。它可以吊起一座大桥,也可以用来加固城墙;适用于高原地区,也适用于海洋环境……碳纤维筋是如何拥有如此“超能力”的?本版专题为您揭秘。 碳纤维如何制成碳纤维筋? 碳纤维筋是以连续碳纤维作为增强材料,与树脂基体采用适当的成型工艺所形成的棒状碳纤维增强复合材料。其中,碳纤维是主要承载部分,碳纤维的拉伸强度及拉伸模量对碳筋的强度、挠度有决定性影响。而树脂基体的作用是将碳纤维复丝粘接成束共同受力,对筋的纵向拉伸及压缩性能起一定作用,并决定了产品的耐湿热性能。 碳纤维筋具有什么特性? 碳纤维筋具有高强度、轻质量、耐腐蚀、抗疲劳等优点,抗拉强度最高逾3000兆帕,相对密度仅为钢筋的1/5,耐疲劳性能显著优于钢筋;在酸、碱、盐和潮湿等恶劣环境中耐化学腐蚀性优异;纤维筋振动衰减特性优于钢材,吸能减振效果更好。 碳纤维筋主要应用在哪里? 碳纤维筋除了应用于传统的建筑物加固,因其质量轻、耐腐蚀、抗疲劳性能好,有望成为恶劣环境下传统钢制体外预应力筋的替代品。在高层建筑、大跨度桥梁和港口码头及海底隧道等基础设施中,传统的普通钢筋混凝土结构在耐久性、腐蚀性及自身强度方面的劣势明显,碳纤维筋替代传统钢筋,可使混凝土在特殊结构或恶劣环境下仍能发挥作用。 将数十根甚至数百根较细的碳纤维筋集结成拉索,可应用于大跨度桥梁。这得益于碳纤维筋较高的比强度和比模量,将其作为悬索桥主缆,可提高桥梁的承载效率和跨径,以及桥梁的抗风雨振动性能,并从根本上解决钢丝缆索的腐蚀和疲劳问题,实现具有轻量化、长寿命特征的高性能桥梁结构。 上海石化:推动碳纤维筋在土木工程中的应用 碳纤维筋(索)因具有轻质量、高强度、耐腐蚀等优势,作为新型先进土木工程材料,在土木工程中的研究和应用已有多年的历史。相比发达国家,我国对碳纤维复合材料的研究起步较晚。国内研究人员于20世纪末开始碳纤维复合材料在土木工程领域的应用研究,取得一大批创新性的研究成果,已完成FRP(主要是碳纤维片材)加固工程千余项,创造了巨大的经济和社会效益。 在新型土木结构中应用碳纤维复合材料,不仅对其性能有更高的要求,而且需要进一步降低成本。大丝束碳纤维性价比高,是降低碳纤维复合材料成本的主要方向。 针对使用单位对高性能碳纤维筋低成本的要求,上海石化于2022年10月建成投产国内首套48K大丝束碳纤维全国产化生产线,一举改变我国大丝束碳纤维全部依赖进口、长期供不应求的局面,有力推动了国产碳纤维产业跻身世界前列。上海石化不断提升48K大丝束碳纤维力学性能,目前所生产的48K大丝束碳纤维拉伸强度已稳定在4200兆帕以上,拉伸模量亦有一定幅度提高,为高性能碳纤维筋的生产提供了稳定、低成本的原料。 同时,上海石化复合材料研发团队在拉挤工艺及拉挤设备适配性配套方面进行攻关,提高了大丝束碳纤维的强度发挥率及性能稳定性。在此基础上,上海石化联合中建八局及国内科研院所,大力推进低成本高性能碳纤维筋在各应用场景的示范性应用。 碳纤维筋市场前景广阔 嘉宾:上海石化先进材料创新研究院研发专家 黄胜德 碳纤维不仅具有较高的力学性能,以其制成的复合材料筋也有优异的耐腐蚀性能。利用碳纤维筋替代钢筋增强混凝土,不仅可以增强材料整体的力学性能,而且可以有效延长其使用寿命,实现桥梁结构的全生命周期设计。 碳纤维筋用作桥梁的预应力筋、体外筋在国外已经得到广泛使用。国内外应用实例表明,碳纤维筋具有的多项优良性能,是钢结构预应力筋的潜在替代选项,在建筑桥梁上具有广阔的应用前景。其作为一种新型的复合材料,与现有的钢筋相比,具有轻质量、高强度、耐腐蚀等特性,在桥梁设计、施工,尤其是后期的维修加固中具有钢筋所不可比拟的优势。随着国家对桥梁耐久性和全生命周期经济性要求日益提高,碳纤维筋材料在桥梁工程中的应用日益广泛。同时,随着国内碳纤维产能急速增长,碳纤维筋成本大幅下降,性价比逐步提升,将越来越被社会认可,发展前景更加广阔。 下一步,我们将基于现有技术,开发热塑性碳纤维筋材料,解决传统热固性碳纤维筋材料无法在现场二次加工的难题,形成新一代全碳纤维筋材料施工技术。在后续的市场推进过程中,我们将重点针对临水、临海应用,发挥碳纤维筋的优势,以筋索材及结构件的形式替代传统钢筋建材,解决海水侵蚀、远海运输成本高的问题。 原载 2024年7月3日《中国石化报》第6版 责任编辑 雷 蕾 燕山石化:高性能橡胶让汽车轮胎 更安全环保 张 炅 支咪咪(中国石化报 燕山石化) 近日,记者来到燕山石化合成橡胶厂生产厂区。在稀土顺丁橡胶装置库房,一辆辆电动叉车来回穿梭,将装满不同牌号产品的包装箱分类码垛。稀土顺丁橡胶产品如一块块白色“冰砖”,整齐摆放在包装箱内。 “这些是制造高性能绿色轮胎的关键基础原材料。”燕山石化合成橡胶厂装置主管程竹杰介绍道。 稀土顺丁橡胶是一种由以稀土金属钕为主体的催化体系制备的顺丁橡胶。与普通顺丁橡胶比,稀土顺丁橡胶性能更佳,可以使汽车轮胎更安全,使用寿命更长,是制造绿色轮胎的优选胶种。 近年来,燕山石化紧跟高端新材料发展趋势,瞄准高性能绿色轮胎新需求,与北京化工大学合作,成功研发出稀土顺丁橡胶成套工业化技术,填补国内空白,引领高端绿色橡胶产业发展,相关技术成果于2021年获得国家技术发明二等奖。 耐屈挠度更高、抗撕裂强度更好、拉伸强度更优,是稀土顺丁橡胶的突出优势,因此多被用在轮胎侧面。 “胎侧的厚度比胎面更薄,轻微损伤很容易发展成破裂,形成安全隐患,所以胎侧原材料对耐屈挠性的要求更高。使用稀土顺丁橡胶,可以大大延长轮胎的使用寿命。”燕山石化合成橡胶厂厂长告诉记者。 稀土顺丁橡胶还被认为是新能源汽车轮胎的理想材料。相较燃油车,新能源汽车自重更大、提速更快,对轮胎的耐磨性、抗湿滑能力、抓着力等方面提出了更高要求。 “使用稀土顺丁橡胶生产的轮胎可以使新能源汽车更省电、行驶里程更长,既节能又安全。”程竹杰说。 跟随程竹杰的脚步,记者来到催化剂配置系统前。“从楼上到楼下都是催化剂配置系统,这是整套装置中规模最大,也是最重要的生产环节。”程竹杰说。 从2012年成功产出第一块稀土顺丁橡胶,到目前长周期稳定生产3个牌号产品,回顾稀土顺丁橡胶的研发攻关历程,程竹杰感叹现在的成果都是一步步摸索和慢慢磨出来的:“装置刚投产时,产量和质量还不稳定,经过不断改造,优化催化剂配置,装置生产逐渐稳定,产量也提上来了。” 2018年,燕山石化与北京化工大学合作,在第一代催化剂的基础上成功研发应用第二代催化剂,大幅提高催化剂效率,催化剂消耗量下降70%,开启了装置长周期稳定生产的工业化之路,催化剂使用效率达到国际领先水平。 2021年,他们再次携手,开发出更高效的第三代高活性高定向性稀土催化剂,催化剂活性高出国外同类催化剂近一倍,生产更稳定、成本更低。同时,他们还开发了多品种、多体系的稀土顺丁橡胶产品,多年的研发攻关结出了丰硕果实。 除汽车轮胎外,稀土顺丁橡胶还被用于汽车发动机垫片、刹车片等汽车零部件,以及制造机械轴承、传动皮带、密封件和高尔夫球芯等产品的生产。 燕山石化生产团队针对不同客户的需求,开展个性化产品定制。例如,稀土顺丁橡胶40G牌号产品,就是他们根据客户需求定制的高尔夫球球芯专用橡胶。 客户张经理表示:“燕山石化针对我们的需求不断改进产品,用了两三年下来,产品性能和质量都很稳定。” 此前,该客户采用进口稀土顺丁橡胶作为高尔夫球球芯材料。“用国产高性能橡胶后,大幅节省了等待材料海运船期的时间,材料运输效率高了很多。”张经理说。 目前,燕山石化正不断推动稀土顺丁橡胶产品开发拓市,拓展高端运动鞋等新应用领域。 原载 2024年8月20日《中国石化报》第2版 责任编辑 封雪寒 齐鲁石化:高吸附腈纶功能性纤维的 开发及应用 慕常强(齐鲁石化) 当前,化纤行业正朝着规模化、高品质、差别化和高科技化方向发展,研发生产功能性纤维是大势所趋。齐鲁石化作为全国唯一的干法腈纶生产基地,基于自产干法腈纶优势,改良聚合工艺配方,自主研发了高吸附腈纶功能性纤维,努力打造干法腈纶原创技术策源地,加速向先进制造业、高附加值新材料产业迈进。 化纤行业发展现状及我国的政策背景 化学纤维是纺织行业的重要原料。从化纤的国际发展趋势来看,如今一些发达国家和地区逐渐放弃产量高、附加值低、生产过程环境污染严重的普通化纤材料生产,转而开发高性能、高附加值的功能性化学纤维新品种。化纤行业正朝着规模化、高品质、差别化和高科技化方向发展,以满足航空航天、国防军工、化工冶金等高新技术领域的需求,创造更高的附加值和利润。 近年来,我国陆续出台相关政策,鼓励和支持化纤新材料的发展,为化纤新材料研发和技术进步提供了良好的政策环境。2019年,国家发展和改革委员会发布《产业结构调整指导目录(2019年本)》,将“高性能纤维及制品的开发、生产、应用”列为鼓励类行业。2021年,十三届全国人大四次会议发布《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》,提出要加强碳纤维等高性能纤维及其复合材料的研发应用。2022年4月,工业和信息化部、国家发展和改革委员会联合印发《关于化纤工业高质量发展的指导意见》,提出到2025年,化纤行业要构建高端化、智能化、绿色化现代产业体系,高性能纤维研发制造能力要满足国家战略需求。 发挥干法腈纶优势研发功能性纤维新产品 齐鲁石化的干法腈纶采用水相悬浮聚合工艺制备丙烯腈共聚物,以二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂制备纺丝原液,再经干法纺丝和后处理加工,生产短纤维或丝束。 与湿法腈纶相比,齐鲁石化的干法腈纶纤维断面呈“犬骨形”,结构紧密、柔软、光滑、毛型感强,疏水性、覆盖性、膨松性更优;其溶剂腐蚀性小,不需要配套应用含钼不锈钢、钛材等昂贵材料,设备维保成本更低;其原液浓度高,因此溶剂去除和回收量、废水量均较少。加之腈纶纺丝采用干法工艺,纤维表面致密性更好,生产功能性纤维材料有着强度更高、使用寿命更长、比表面积更大的突出优势。 作为全国唯一的干法腈纶生产基地,齐鲁石化积极响应国家政策,充分发挥自产干法腈纶优势,改良聚合工艺配方,以干法纺丝工艺生产的二元共聚体纤维为原料,自主研发了高吸附腈纶功能性纤维。该产品结构致密,具备优异的耐酸、耐油和耐候性,与其他人工合成纤维相比,更适宜作为纤维改性的基体。同时,该产品表面有适量的羧基,可通过化学键合的方式对纤维骨架进行功能化,赋予该纤维特殊性能,为向高端纤维材料应用领域拓展打下基础。 攻坚克难推进功能性纤维开发与生产 2021年,齐鲁石化启动高吸附腈纶功能性纤维自主研发工作,先后完善了小聚合釜试验设备和工艺、组织了单甬道纺丝试验,并在多次纺丝试验的基础上,开展工业化小批量生产试验。 在研发过程中,齐鲁石化研发团队集中攻关解决了影响产品生产的四大问题:一是优化丙烯酸温度控制系统和定期拆检管道混合器、流量计等设备及管件,解决了丙烯酸低温结晶、高温自聚堵塞管线弯头和流量计的问题;二是精准控制催化剂、活化剂、终止剂加入量和加入时机,消除了氧化还原体系对产品分子量、特性黏度等参数带来的不利影响;三是开展3次单甬道纺丝实验,确定适宜纺丝的聚合物特性黏度和原液固含量,解决了特性黏度和固含量影响纺丝连续性的问题;四是分析调整原液系统温度,解决了二元原液黏度偏高导致原液无法正常通过原液板框压滤机的问题。 齐鲁石化研发团队针对试生产过程中出现的异常现象,逐一分析解决了腈纶装置原液过滤系统压力突升、纺丝纺位大量掉位、原液压滤机滤布使用寿命大幅降低等问题,成功实现了吨级高吸附腈纶功能性纤维连续稳定生产,获得用户好评。 高吸附腈纶功能性纤维应用前景广阔 齐鲁石化运用干法腈纶研究生产的高吸附腈纶功能性纤维产品,性能突出、特点鲜明,具备广泛的应用领域和良好的市场前景。 应用于工业废水中重金属的零排放和资源化。该产品通过接枝得到胺基螯合纤维,可在选择性吸附水中的镍、铜、铅、锌、镉、钴等重金属离子的同时,基本不吸附钙、镁离子,从而同时实现重金属盐回收纯度99%以上和工业废水重金属离子排放达标。 应用于工业贵金属催化剂的回收。该产品的改性材料可有效吸附分离失效催化剂中的钌、铑、钯、铂、铱等贵金属离子,实现工业贵金属的有效回收与分离。 应用于水中提铀。该产品选择吸附性高,改性后可用于铀矿、铀伴生矿和海水中铀的提取,在实海环境中完成PPb(极低浓度的物质)级别铀酰离子的吸附与回收。 应用于氟化工工业气体的零排放资源化。产品改性的纤维布可在无水条件下对无组织氟化氢(HF)进行化学吸附,且吸附饱和后可利用氢氧化钙再生,同时回收萤石(CaF2),可实现氟化工与新能源行业中HF与氯化氢(HCl)等酸性气体的吸附与清除。 应用于化工企业中无组织氨气的清除与回收。可运用特殊工艺,将功能酸(硫酸、磷酸等)固化到功能性纤维上,得到能够与环境中的氨气发生中和反应成盐的固态酸纤维材料,实现无组织氨气的清除和回收。 应用于炼化工艺中馏分油的氯离子脱除。既能够提高油品质量,延长催化剂使用寿命,又可以防止设备腐蚀,解决原油加工过程中氮含量高的问题。 应用于碳捕集。经过特殊工艺改性的二聚体纤维可用于工业环境中的碳捕集(CCUS),迅速、大容量吸附天然气、烟道气等工农业生产环境中的常量级二氧化碳,并利用其废热完成纤维材料再生,为我国实现“双碳”目标贡献力量。 原载 2024年第9期《中国石化》杂志 栏目编辑 宋玉春 王一冰 责任编辑 李诗晓 催化剂公司:加快高端催化剂国产化突破 冯海宁 刘芳芳 李博文 郭宏帅 王帅男 杨 光 生青青 孙宝翔 李筱玉 王子健 刘 鹏 刘昌呈 刘建良 杨明好 李静霞 (催化剂公司 石科院 齐鲁石化 等) 催化剂是炼化行业的“芯片”。当前,我国炼化行业已进入转型发展的关键期,急需把握世界科技革命的新动向,抢占科技创新制高点,而催化剂正是其中的重要一环。中国石化始终致力于绿色、高端催化剂的研发和生产,一批关键核心技术不断被攻克、一系列产品实现国产化突破。 LC-01二氧化硫低温氧化催化剂 产品名片 LC-01二氧化硫低温氧化催化剂是以煤基活性炭作为载体原料,采用特殊方法制备的烷基化废酸再生尾气处理催化剂,具有良好的活性稳定性和可再生性,能够满足烷基化废酸再生尾气处理的使用要求。 攻关历程 齐鲁石化烷基化废酸装置采用的是国外公司的湿法氧化制酸工艺,废酸再生过程中产生含二氧化硫尾气,须经二氧化硫低温氧化催化剂处理后才能实现达标排放。此前,该催化剂全面依赖进口,存在成本高、安全隐患大等问题。 齐鲁石化充分发挥自有研究院所优势,2022年以该催化剂国产化研发为课题在集团公司立项,项目团队持续开展技术攻关,加快催化剂的国产化进程。“因产品全部依赖进口,没有任何经验可循,我们前期查阅了大量技术资料,研究催化剂相关氧化原理。”齐鲁石化研究院石油加工研究所徐翠翠介绍。有了数据积累后,他们开始在实验室装置上制备。制备过程中,团队成员持续检测分析影响活性炭成分的温度、湿度及反应空速等指标,适时微调相关参数,成功开发出二氧化硫低温氧化催化剂。经实验室评价,该催化剂性能指标全部达到进口催化剂指标要求,部分指标优于进口催化剂。 催化剂研发成功后,项目团队成员立即着手开展应用方案编制、催化剂工业生产等相关工作。为保障催化剂顺利应用,催化剂齐鲁分公司全力保障催化剂的工业生产,双方克服时间紧、任务重的难题,充分沟通交流生产细节,顺利高效完成了催化剂的工业生成,并利用炼油区域检修契机,严卡时间节点,高效完成催化剂装填替代工作。 装置开车后,研发团队成员全天候、全过程、实时关注活性炭反应器温度、压降、尾气排放等关键指标,采集装置运行数据,为装置平稳运行提供技术服务支撑。 应用场景 2024年7月,齐鲁石化自主研发的二氧化硫低温氧化催化剂在该公司胜利炼油厂3.5万吨/年烷基化废酸装置实现首次工业化应用,装置开车后运行平稳,尾气二氧化硫含量持续小于1毫克/立方米,远优于50毫克/立方米的指标要求,成功实现催化剂的国产化替代,大幅降低了采购成本。 STRONG沸腾床渣油加氢技术催化剂 产品名片 由大连院开发、催化剂公司生产的STRONG沸腾床渣油加氢和煤基油加氢系列催化剂,以特定的氧化铝为载体,优化分布活性组元和助剂,兼顾强度、耐磨性能和反应性能。微球形沸腾床系列催化剂制备工艺成熟,粒度大小及分布容易控制和调整,产品收率高,耐磨损性能好,微球加氢催化剂高效连续化制备为国内外首次,可满足渣油加氢和煤液化油、煤焦油加氢装置生产需要,有效填补了国内同类催化剂空白。 攻关历程 沸腾床渣油加氢技术是渣油高效转化的重要手段,可大幅提高轻质油收率,并改善生成油性质,增强企业盈利能力。随着全球原油重质化、劣质化趋势不断加剧,沸腾床渣油加氢技术已得到广泛应用。 2004年,在集团公司的大力支持下,大连院加速沸腾床加氢工艺及配套催化剂的实验室开发,后续完成中试放大。2010年,大连院、广州(洛阳)工程和金陵石化联合攻关,推动STRONG沸腾床加氢成套技术工业化应用。2015年,拥有完全自主知识产权的5万吨/年STRONG沸腾床工业示范装置在金陵石化建成并一次开车成功。2018年,STRONG沸腾床加氢成套技术获评中国石化十大优秀技术品牌。2020年,50万吨/年STRONG沸腾床煤焦油加氢工业装置建成并工业运行,目前已稳定运行4年,STRONG沸腾床加氢成套技术的成熟性和可靠性得到充分验证。 在STRONG沸腾床渣油加氢技术催化剂成型工艺和设备上,大连院、催化剂公司考察多种成球工艺和设备,实现颠覆性创新,形成成套微球形沸腾床加氢催化剂工业制备技术。2023年,催化剂公司搭建起首条连续化、自动化、清洁化的千吨级微球生产线,在生产保供的同时不断提高制备技术水平,提升微球成型粒度分布集中度;提升生产数据化和受控性,实现随产品指标变化,精准调控成型粒度区间。2024年,催化剂公司大连基地3000吨/年微球形沸腾床加氢催化剂生产线将建成投产,未来将达到万吨级产业规模。 应用场景 2020年,榆能集团某企业50万吨/年煤焦油加氢装置采用STRONG沸腾床技术FEC-10催化剂,装置运行平稳、产品质量优良,为企业带来经济效益。工业装置运行和标定结果表明,催化剂各项技术性能达到国际先进水平。 此外,山东某企业200万吨/年渣油加氢装置采用STRONG沸腾床渣油加氢技术进行设计,2025年中交。该装置建成投产后,可实现STRONG沸腾床加氢技术在渣油领域首次百万吨级工业应用,对沸腾床渣油加氢技术和催化剂应用具有里程碑意义。 移动床丙烷脱氢PST-100催化剂 产品名片 移动床丙烷脱氢 PST-100 催化剂适用于移动床丙烷脱氢工艺,该催化剂以特定的氧化铝小球为载体,活性组元和助剂优化分布,具有活性和选择性高、积炭速率低、强度高、粉尘量少、持氯能力强、用途多样的特点。 攻关历程 近年来,我国对丙烯的需求呈持续增长趋势,预计未来一段时间将继续保持稳健增长。传统油制丙烯产能已无法满足不断增长的市场需求。丙烷催化脱氢工艺(PDH)是增产丙烯的重要技术,具有丙烯收率高、副产氢气可利用价值高、技术成熟度高、投资成本较低的特点,是目前最具竞争力的丙烯生产工艺之一。2023年,PDH丙烯产能占丙烯总产能的29%,且未来产能还将持续增长。 石科院丙烷脱氢催化剂研发团队基于数十年的连续重整催化剂及移动床工艺的研发和应用基础,于2016年成功开发出第一代拥有自主知识产权的移动床丙烷脱氢PST-100催化剂,2017年在催化剂长岭分公司实现工业生产。由于PST-100催化剂与先前生产的催化剂在制备工艺上有所差异,为确保PST-100催化剂的工业化生产,需要根据装置的具体情况对丙烷脱氢催化剂生产技术进行优化。催化剂公司协同石科院,通过融合新技术、新工艺,自主设计了新型全流程生产线,为该催化剂工业化生产提供了强有力的保障。 2021年7月,在PST-100催化剂成功工业应用的基础上,石科院与广州(洛阳)工程公司进一步合作开发成套技术,形成60万吨/年移动床丙烷脱氢制丙烯(SPDH)工艺包并通过集团公司组织的审查,第一套拥有自主知识产权的丙烷脱氢工业装置预计于2024年底完成中交。 在PST-100成功工业应用的基础上,石科院丙烷脱氢技术团队又成功开发出新一代丙烷脱氢催化剂PST-200(平均粒径1.85毫米),在保持高强度和低磨损率的同时,进一步提高了催化剂的活性和稳定性,降低了积炭速率。 应用场景 截至目前,石科院移动床丙烷脱氢催化剂已在9套装置上实现工业应用。2018年,PST-100催化剂在国内某45万吨/年移动床丙烷脱氢装置实现首次整装工业应用,装置一次开车成功。连续运行3年后,技术审查组对PST-100催化剂给予综合性能达到国际领先水平的高度评价。PST-100丙烷脱氢催化剂持续保障该装置长周期连续稳定运转超过65个月,为国内外同类催化剂之最,刷新了世界纪录。 2023年7月,PST-200催化剂在某企业60万吨/年移动床丙烷脱氢装置实现首次工业应用,并一次开车成功,装置的标定结果表明,新一代PST-200催化剂反应性能优异,丙烯选择性高,待生催化剂碳含量大幅降低。 丙烯氨氧化制丙烯腈催化剂 产品名片 丙烯腈催化剂适用于流化床丙烯氨氧化制丙烯腈工艺,该催化剂是由特定的氧化硅为载体,由铁、镍、铋、钼等多种元素组成的多元复合金属氧化物,活性组分分布均匀,具有丙烯腈收率高、耐压强、低温活性高、稳定性优异、清洁性好的特点,特别是最新牌号的SANC-11+催化剂。 攻关历程 丙烯腈是合成纤维、合成树脂、合成橡胶和有机合成工业的主要原料之一,我国产能超400万吨/年,排名世界第一。工业上生产丙烯腈的主要工艺是丙烯氨氧化法,即丙烯、氨和空气在催化剂的作用下,生成丙烯腈、乙腈和氢氰酸等。20世纪60年代起,上海院对丙烯氨氧化制丙烯腈技术进行了全面研究,先后开发了MB、SANC系列催化剂及丙烯腈成套技术(S-ANT)。在此基础上,研发团队进一步对载体、制备工艺进行优化,成功研制出具有低温活性高、耐压、稳定性好的SANC-11+催化剂。 2022年,丙烯腈催化剂首次出口海外,为中国石化开拓了催化剂海外市场。2023年,在SANC-11+催化剂成功工业应用的基础上,上海院进一步开发成套技术,形成40万吨/年S-ANT丙烯腈成套技术。各项试验结果表明,SANC系列催化剂的活性高、选择性好,丙烯腈单收率高、丙烯单耗和氨单耗低、丙烯腈精制回收率高,清洁性能优异。 在生产技术方面,催化剂上海分公司先后完成了“丙烯腈催化剂喷雾干燥工艺技术优化”“丙烯腈催化剂焙烧炉尾气脱除粉尘新技术研发”等科研项目研究工作。该公司在高质量完成丙烯腈催化剂生产的同时不断优化生产工艺,催化剂性能得到进一步提高,生产过程实现清洁化、绿色化。未来,该公司将着力为用户量身定制开发、生产更多型号催化剂,促进丙烯氨氧化制丙烯腈工业蓬勃发展。 应用场景 截至目前,丙烯氨氧化制丙烯腈催化剂已在国内外多套装置上实现工业应用。2020年,SANC-11+催化剂在国内某13万吨/年流化床丙烯氨氧化装置实现首次整装工业应用,并一次开车成功。连续稳定运行一年后,技术鉴定组专家对SANC-11+丙烯腈催化剂给予高度评价:“丙烯腈单收率为81.5%,制备1吨丙烯腈消耗1011.6千克丙烯、493.4千克氨。工业试验期内,装置运行平稳,产品质量及装置外排污水未发生异常,产品合格且均为优级品,四效外排污水合格。SANC-11+催化剂具有丙烯腈收率高、耐压性强、低温活性高、稳定性优异等特点,综合性能达到国际领先水平。” 原载 2024年9月18日《中国石化报》第6版 责任编辑 雷 蕾 石化绿色低碳工艺展现行业光明前景 陈子佩 张 锐 徐 凯 赵广乐 周海铖 高 嵩 曾雅艳(石科院) 前不久,中国石油和化学工业联合会在京发布《石化绿色低碳工艺名录(2024年版)》,在新增补的15项工艺中,由中国石化石科院自主研发的低能耗上行式双区复合液相柴油加氢(SLHT)技术、分区强化多产航煤和乙烯料的加氢裂化技术、大于60%高比例污水回用的无磷/低磷阻垢缓蚀处理工艺等3项工艺入选。 该名录旨在贯彻落实《国家发展改革委、工业和信息化部关于促进石化产业绿色发展的指导意见》精神和国家关于碳达峰、碳中和的总体要求,推动石化化工行业绿色、低碳发展,包含52项工艺,对引导企业投资项目工艺选择、推进行业绿色低碳工艺研发应用、支撑政府及金融机构政策导向具有重要指导意义。 低能耗上行式双区复合液相柴油加氢(SLHT)技术 推荐理由 “该工艺用于柴油超深度加氢脱硫,氢油比仅为传统滴流床工艺的1/10,能够降低能耗、延长催化剂运转周期、减少废固排放量,可生产出国6柴油,工艺实施效果好,具有推广价值。”——中国石油和化学工业联合会 技术名片 加氢处理是柴油产品重要的精制方法之一,通过对柴油原料进行加氢处理,可以将油品中的硫、氧、氮等有害杂质转变为相应的硫化氢、水、氨并分离去除。加氢处理还可以使柴油原料中的烯烃和二烯烃加氢饱和、芳烃部分加氢饱和,从而改善柴油的质量、提高柴油产品的稳定性及安定性。 传统的液相柴油加氢精制技术普遍采用下行式液相加氢工艺,即柴油加工原料和氢气从顶端进入液相循环加氢反应器,由上而下流经反应器进行加氢反应。由于氢气与液体的柴油原料相比质量较轻,从上层进入后往往会“浮”在反应器上方,以大气泡的形式聚集在反应器顶部,难以跟随柴油原料流经反应器内部床层。同时,为保证反应体系中液相为连续相,必须在反应器内部使用复杂的串级压力控制系统,通过外力“强制”驱动溶解氢气的柴油原料向下流动,导致装置设备及结构复杂、装置投资成本增加,同时导致反应效率降低、装置氢能耗增加。 为进一步降低炼化企业投资生产成本,2010年起,石科院和中国石化工程建设公司依托“十三五”国家重点研发计划“适应国6清洁柴油生产关键技术”,研发投资和能耗更低的液相加氢工艺。 研发团队在底层技术原理方面大胆寻求突破,基于多年对柴油加氢精制过程的研究和认识,提出连续液相、分散气相加氢理念,构建上行式液相加氢工艺,即物料流动方向与传统下行式液相加氢工艺相反,将适度过量的氢气及溶解了氢气的物料由底端进入反应器,由下而上流经反应器。 通过改变氢气和物料的流动方向,顺应氢气在反应器内自然“上浮”的趋向,研发团队从源头解决了氢气在反应器顶端聚集、不易随柴油原料流动的沉痼,使氢气以微小气泡的形式流经反应器床层,大幅提升了气液传质效率。连续的液相热熔大,还可以避免产生床层热点,使催化剂床层温度更加缓和。由于避免了大量无效氢气的循环,不仅能够有效降低整体能耗,而且能显著提升柴油产品收率,降本增效显著。 基于上行式液相加氢工艺的创新,石科院形成了低能耗上行式双区复合液相柴油加氢(SLHT)技术。该技术将传统的液相循环加氢反应器升级为液相循环加氢反应与高压分离一体反应器,可在适宜工艺条件和催化剂作用下对柴油原料连续进行加氢、脱硫、脱氮、烯烃饱和、芳烃饱和等反应,生产出石脑油、航煤、柴油等多种产品。 2023年,SLHT技术通过中国石油和化学工业联合会科技成果鉴定,业界专家一致认定该工艺总体达到国际领先水平,拥有自主知识产权,能耗较同类技术降低11.9%,节能降碳效果显著。2023年12月,该技术荣获中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖。 应用效果 目前,SLHT技术已在石家庄炼化260万吨/年液相柴油加氢装置、安庆石化220万吨/年液相柴油加氢装置等5家企业的装置应用,实现国6标准柴油的生产,总加工能力达860万吨/年,开发的催化剂已在国内外35套工业装置成功应用,总加工能力超过5000万吨/年,具备长周期生产国6柴油的能力,技术成熟可靠。应用成果表明,该技术可以延长催化剂运转周期30%以上,显著减少装置的固体废物催化剂排放,固体废物排放量年均降低16.7%。 安庆石化220万吨/年柴油加氢装置运行结果显示,当加工焦化柴油比例为3%~7%的混合原料时,柴油产品质量优于国6标准,装置年平均能耗仅为4.83千克标准油/吨,与同类液相加氢工艺相比降低11.9%,与传统加氢精制工艺相比降低51.7%,加工每吨原料碳排放可降低18.41千克。 2022年,SLHT技术配套的柴油液相循环加氢催化剂中标恒逸实业(文莱)有限公司PMB石油化工项目。该项目被称为“文莱经济催化剂”,是国家首批“一带一路”重点项目和中国、文莱两国联合公报提出的旗舰合作项目,是首个全面执行中国标准的大型海外石化项目,也是迄今文莱最大的外国直接投资项目和我国民营企业在海外的最大投资项目,对巩固两国战略合作伙伴关系持续发展、加强两国共建“一带一路”合作发挥着重要作用。SLHT技术及其配套催化剂在文莱开花结果,对扩大我国自主炼油技术的全球影响力、积极践行“一带一路”倡议发挥了积极作用。 分区强化多产航煤和乙烯料的加氢裂化技术 推荐理由 “该工艺将具有不同反应特性的催化剂与反应区内目标反应化学精准匹配实现反应级配,结合催化剂裂化活性和反应放热特点,收到增产航煤、优质乙烯料和节能降耗效果,做到了‘减油增化’,具有推广价值。”——中国石油和化学工业联合会 技术名片 常规加氢裂化装置的主要产品包括轻烃、轻石脑油、重石脑油、航煤、柴油和尾油等。其中,航煤、柴油产品可作为优质的燃料油调和组分,重石脑油可作为优质的重整原料,尾油则可作为生产乙烯的优质原料。 近年来,我国民航业发展迅速、民航运输需求不断增加。数据显示,2024年一季度,我国民航货邮运输量及旅客运输量均创下历年同期最高值,完成运输总周转量349.3亿吨公里,同比增长45.6%;完成旅客运输量接近1.8亿人次,同比增长37.7%。 随着我国民航业快速发展,航空煤油需求量持续攀升。中国石化经济技术研究院市场营销研究所数据显示,2014~2019年我国航煤产量年均增长10.9%,2023年我国航煤产量达4860万吨,比2022年增长67.5%,预计2024年国内航煤产量将达5570万吨。 为满足市场对航煤和优质尾油的需求,石科院自主研发增产航煤、压减柴油并提升尾油质量的加氢裂化技术——分区强化多产航煤和乙烯料的加氢裂化技术。研发团队基于烃分子反应规律研究,构建了链烷烃富集和环状烃选择性转化技术平台,将加氢裂化复杂反应过程进行反应区划分,根据反应区目标分子特征和反应类型自主研发多产航煤和乙烯料的分区专用加氢裂化系列催化剂RHC-133和RHC-131。 基于专用催化剂反应特征和过程反应热模拟,研发团队开展级配优化,通过精准匹配的高性能催化剂及定向调控的催化梯级活性级配技术,形成低能耗加氢裂化催化剂级配技术。通过功能级配和活性级配的结合,研发团队将具有不同反应特性的催化剂与反应区内目标反应化学精准匹配,解决了传统加氢裂化技术催化剂与复杂反应针对性不强、目标产物选择性差、能耗高等问题,可在增产航煤及优质乙烯料的同时大幅降低工艺能耗。航煤收率可提升40%以上,乙烯料BMCI值(芳烃指数)改善2个单位以上,能耗降低10%~20%。 石科院研发团队结合催化剂裂化活性和反应放热特点,通过分区调控的方式有效利用反应热,降低了工艺过程中的燃料气和动力消耗。同时,通过精准匹配目标分子化学反应过程,提高了氢气的利用效率、减少了氢气消耗,显著降低了整个工艺过程的氢耗、能耗及二氧化碳排放。以200万吨/年加氢裂化装置为例,可实现综合能耗降低10%~20%,化学氢耗降低5%~10%,直接碳排放和间接碳排放合计可降低约5万吨/年。 在中国石化科技部组织的鉴定会上,业内专家一致认定该技术达到国际领先水平,可作为炼油与化工的重要桥梁技术,对急需增产航煤和生产优质乙烯裂解原料的企业具有良好的经济效益。技术水平赢得业界认可,已获得授权专利11件,发表论文4篇,荣获北京市科技进步二等奖。 应用效果 目前,该技术已在国内4套装置推广应用,可以不同程度地将重劣质蜡油转化为喷气燃料、超低硫低芳烃柴油、化工原料及润滑油基础油原料等,技术成熟可靠。 2016年,该技术在燕山石化200万吨/年加氢裂化装置实现工业应用,连续5年长周期运转。相比前一周期,装置航煤收率提升40%以上,乙烯料BMCI值改善两个单位。技术工业应用以来,该装置累计产生经济效益3.87亿元,综合经济能耗相比技术使用前降低10%~20%,直接碳排放减少1.08万吨/年。 大于60%高比例污水回用的无磷/低磷阻垢缓蚀处理工艺 技术名片 循环水系统的用水量占企业总用水量的50%~90%,其稳定运行是保证工艺长周期运行的重要条件。为提升节水效率,企业不断提高循环水系统的污水回用比、浓缩倍数,加剧了循环水运行中存在的腐蚀、结垢及微生物滋生三大问题,阻垢、缓蚀成为石化企业循环水系统长周期稳定运行的重要需求。 含磷化合物是优异的缓蚀阻垢剂,但磷也是水资源的“敌人”,水中的磷含量过大会引起水体富营养化,造成藻类及其他浮游生物迅速繁殖,导致水质恶化,进而引起鱼类及其他生物大量死亡,对生态环境造成危害。为此,国家和地方对企业外排污水中的磷含量控制日益严格,作为污水厂磷主要来源之一的循环水系统必须采用低磷甚至无磷方案。 1988年,石科院开展循环水处理技术研发,形成炼油化工达标污水适度处理回用循环水成套技术等多项支撑炼化装置超长运行周期的关键水处理技术。30多年来,石科院先后完成循环水处理技术相关项目40余个,荣获省部级科技进步奖6项。 石科院依托自身在循环水处理领域的技术积淀,以科技创新力量守护绿水青山,自主研发出大于60%高比例污水回用的无磷/低磷阻垢缓蚀处理工艺。研发团队通过官能团构效关系分析等手段设计合成了6类28种新结构的聚合物,并通过试验优选出兼具缓蚀、阻垢的多功能无磷聚合物作为核心剂。 在此基础上,研发团队针对不同水质开展了上百次动态模拟试验进行筛选、验证,成功开发出系列高效无磷/低磷阻垢缓蚀剂及处理技术。该技术可以根据不同新鲜水和污水水质“量体裁衣”,在保证循环水系统长周期稳定运行的同时,实现高比例污水回用,有效克服了常规无磷/低磷阻垢缓蚀剂抗冲击性差、耐受污水回用比低的缺点。 石科院还解决了药剂生产过程中反应剧烈、易暴聚的技术难题,实现了温和条件下合成,水处理剂的生产过程中不产生“三废”,“一箭三雕”满足了石化企业低磷、安全、环保的三重需求。 2023年11月9日,工业和信息化部、水利部联合发布《国家鼓励的工业节水工艺、技术和装备目录(2023年)》,该技术名列其中。 未来,石科院将推进该技术进一步应用,与更多企业合作,推动循环水源头降磷、污水资源化利用,助力中国石化循环水系统的污水回用比提升至60%,使每年回用污水达1.8亿立方米,相当于近13个西湖的水量。 应用效果 目前,该技术已在长江经济带、黄河流域、京津冀、沿海等不同区域的10余家企业20多套循环冷却水装置开展工业试验和应用,实现了补水水质从低钙硬碱度到超高钙硬碱度全覆盖,污水回用比从0到100%全覆盖,甚至包括超标劣质回用水。循环水系统的腐蚀、黏附速率远优于管理标准,处理效果优异,合计创效超过5500万元,回用污水超过830万 立方米。 2022年5月至今,石科院无磷缓蚀阻垢技术产品在长江中游某石化企业炼油循环水系统工业应用。应用期间,平均污水回用比为62.73%,最高月份超过90%,碳钢试管的平均腐蚀速率为0.045毫米/年,平均黏附速率为5.31毫克/(平方厘米·月),处理效果优异,每年减少磷排放量10.89吨。 原载 2024年6月25日《中国石化报》第6~7版 责任编辑 雷 蕾 润滑油基础油mPAO国产化突围之路 张亚培 钟剑锋 杨 峥 张 博 刘金超 祝秋萍 许玲智 李圆圆 (茂名石化 上海工程公司) 近日,神舟十九号载人飞船发射取得圆满成功。此次是我国空间站应用与发展阶段第4次载人飞行任务,也是我国载人航天工程第33次飞行任务。 茂金属聚α-烯烃(mPAO)作为一款高端合成润滑油基础油,是航空航天领域的必需品。然而mPAO长期依赖进口,为打破技术垄断,茂名石化研发具有自主知识产权的mPAO成套技术,并建成国内首套3000吨/年mPAO装置。装置的开车成功,标志着中国石化成为全球第二家能够生产mPAO的企业。本版推出专题,带您了解mPAO高端合成润滑油基础油的国产化突破之路。 什么是润滑油基础油? 所有的润滑油都是由基础油和添加剂两部分构成的。顾名思义,基础油就是润滑油的基础构成和主体成分,一般占润滑油成分的70%~ 99%,对润滑油的性能起着决定性作用。因此,基础油的性能和品质直接决定了成品润滑油的性能和品质。润滑油基础油主要分矿物基础油、合成基础油及植物油基础油三大类。合成基础油包括PAO聚α-烯烃合成油、聚醚合成油、烷基苯油等。 什么是PAO合成基础油? PAO合成基础油的全称为聚α-烯烃合成基础油,以碳八~碳十二线性α-烯烃为原料,经齐聚、分离、加氢等较为复杂的工艺制成。PAO合成基础油是最常用的合成基础油,使用范围最广,是配制高档、专用润滑油理想的基础油,是高端领域关键润滑材料。 什么是mPAO? 茂金属聚α-烯烃(mPAO)是以茂金属催化体系催化聚合α-烯烃得到的聚α-烯烃合成基础油,是全新一代的润滑油合成基础油。通常情况下,传统PAO分子拥有突出的基干,从基干以无序的方式延伸出短和长的侧链。mPAO则以茂金属单活性中心作为催化剂,其独特的几何结构可得到均一的化学产品,拥有梳状结构,不存在直立的侧链。与传统的PAO相比,这种结构拥有改进的流变特性和流动特征,从而可提供更好的剪切稳定性、较低的倾点和较高的黏度指数。 mPAO主要应用在哪些领域? mPAO主要应用在高苛刻领域,包括高档汽车、航天、航海、军事、高速列车等领域。使用该产品能调配出具有更高剪切稳定性、黏度指数及更好低温性能的成品润滑油,可以实现更好的磨损保护,从而可以降低设备能耗、提高能源效率、延长换油周期,为我国发展高端装备提供有力保障。 茂名石化:成功研发销售6个牌号mPAO系列产品 2024年初,茂名石化自主研发的“一种聚α-烯烃的制备方法”获得国家发明专利。该技术已成功应用于茂金属聚α-烯烃(mPAO)全流程示范装置。该装置是国内首套具有完全自主知识产权的生产超高黏度指数全合成润滑油基础油mPAO的装置,实现了长周期的连续稳定运行,取得了突破性成果。同时,mPAO产品创效显著,在长期依赖进口润滑油基础油的风力发电、轨道交通、机器人等前沿产业领域获得成功应用,填补了国内空白。目前,茂名石化mPAO已经研发成功6个牌号系列产品。 mPAO是新一代全合成润滑油基础油,具有独特的梳状结构,是发展高端润滑材料的重要原料,国内在该领域发展落后,长期依赖进口。2016年2月,茂名石化开始研发自主知识产权mPAO成套技术。该公司启动mPAO小试研究,搭建试验装置,成功合成出第一滴mPAO。科研人员坚持不懈,进行放大试验,2017年1月,小试产品指标达到国外同类产品水平。在集团公司科技部、炼油事业部的大力支持下,2019年3月通过小试评审,获准批复建设国内首套3000吨/年mPAO装置。然而在中试装置开车期间,许多在小试中没有出现的问题暴露出来。该公司研发团队和化工分部苯乙烯车间技术人员通力合作,进一步优化关键流程、提升装置整体负荷,使装置达到较为稳定的转化率。 2021年11月,茂名石化建成国内首套3000吨/年mPAO中试装置,并于2022年1月开车成功。科研人员乘胜追击,不断开展生产优化,成功生产出mPAO100、40、50、65、150、300系列产品,性能媲美进口产品。用户使用产品后,实现更长换油周期,缩短设备停机时间和提升工作效率,降低废油量及相关处理成本。 为推广新产品,茂名石化营销中心联合公司研究院全力开拓市场,积极收集客户反馈,及时将第一手信息传递给生产部门,不断攻克技术难关、提升产品质量。为克服高端润滑油配方认证时间久、产品推广时间长等困难,茂名石化营销中心紧盯市场行情、专注客户服务,一方面及时调整营销策略,优化资源配置,提前锁定大客户,尽全力满足客户个性化需求;另一方面,精准感知客户现实及潜在需求,及时优化排产,有效提升了产品的市场占有率。 上海工程公司:全力搭建科技成果转化的桥梁 科技成果转化是连接科研和生产的重要桥梁,是把新技术转化成好产品的重要环节,也是培育发展新质生产力的有效途径。面对mPAO技术的“卡脖子”难题,上海工程公司与茂名石化等单位加强技术交流和合作,充分发挥“科研+工程”一体化优势,合作推进3000吨/年mPAO中试工艺包开发和编制工作,实现了从工艺包开发、工程设计、项目建设、成功开车,到产出合格产品,打破了国外技术垄断。 作为工程设计单位,上海工程公司与研究院、生产单位坚持系统观念、一体推进,把试验研究与工程建设、工业生产阶段的技术流程特点、细节要点、操作难点互相融合,从催化剂的研发、可控合成工艺流程的研发、成套工艺包的开发等方面开展技术攻关,模拟预判技术工程化可能遇到的问题,并从源头破题解题。最终,在大家的共同努力下,一套通过精准调控金属中心及配体桥连基团等催化剂分子结构和定向聚合技术制备梳状、分子量分布窄的高黏度指数的mPAO成套技术孕育成功,打通了新技术转化的“最初一公里”,取得了阶段性成果。 2022年1月,国内首套3000吨/年mPAO中试装置建成投产,从原料到设备全部实现国产化,并实现连续生产运行。上海工程公司在工程建设过程中坚持系统集成与本质安全,一方面在设计环节与建设单位沟通,反复讨论装置建成后的可操作性、灵活性等,不断优化设计方案,最终高质量完成施工图;另一方面,技术服务团队长期驻守现场,与研究院、施工队、操作人员等讨论研究,为装置一次性开车成功保驾护航。 中试装置只是起步,还需要“接力赛”,打通工业化的“最后一公里”。为此,在装置平稳运行后,上海工程公司组建专家团队,带领设计人员多次开展回访,解决装置运行中存在的问题,在保障中试装置平稳运行的同时,结合最新技术优化、迭代升级技术,为建设工业装置奠定基础。 挑战有机化学“无人区” “我手里这瓶液体就是mPAO产品,它是新一代具有超高黏度指数的高级润滑油,是高档汽车、航天、航海、军事等领域的必用油。这款由茂名石化自主研发生产的mPAO,可以媲美国际先进产品。”近日,在茂名石化化工中控室产品展架前,茂名石化宣讲员正在给茂名市企业文化协会企业家代表介绍李禄建团队攻克mPAO产品技术壁垒的故事。 李禄建团队七年磨一剑研发属于中国人自己的拳头产品的故事,听得大家热血沸腾,纷纷称赞茂名石化科研团队的创新实干精神。 故事的开始还要追溯到2015年底,茂名石化研究院会议室里正在开展一场激烈的学术研讨。 “mPAO关系国计民生,作为央企科研人员,我们要有啃硬骨头的担当和勇气!”茂名石化研究院负责人发出动员令。2016年初,刚到茂名石化博士后工作站报到的李禄建博士被委以重任,成为mPAO项目带头人。李禄建深知,这样的项目从立项到工业化至少需要十年时间。他在学校学的是无机化学,现在却要挑战有机化学的“无人区”。 “国家有需要,我就全力以赴!”他下定决心,果断签下项目立项书,挂帅出征。2018年,在公司的支持下,李禄建带着团队成员在研究院搭建起放大装置。经过几个月反复试验,终于突破了成套制备基础油全流程技术,可控制合成不同黏度等级油品。 项目初期,研究院实验室并不具备相应的实验操作条件,只能去千里之外的合作单位开展试验。李禄建团队加强与合作单位专家的交流,经过近千次的试验,终于成功合成出晶莹剔透的产品。接着,他们开始解决产品工业化应用的问题。2018年,在公司的支持下,李禄建带领团队成员在研究院搭建放大装置。经过几个月反复试验,突破了成套制备基础油全流程技术,可控制合成不同黏度等级油品。经过无数次的生产工艺及操作参数调整,李禄建团队研发的mPAO系列产品,各项指标能够媲美甚至优于进口产品。 原载 2024年11月6日《中国石化报》第6版 责任编辑 雷 蕾 航天润滑油脂“下凡”为生活添彩 赵 恒(润滑油公司) 10月30日,神舟十九号载人飞船成功发射,并成功与空间站组合体完成自主快速交会对接,神舟十八号航天员乘组和神舟十九号航天员乘组完成中国航天史上第5次“太空会师”!中国石化长城润滑油再次为我国航天事业提供了可靠润滑保障! 太空中存在高真空、高低温、强辐射、原子氧和微重力等恶劣环境因素,对航天器配套润滑材料结构和性能的要求极为严苛,除了要具备润滑性、防护性,还需要具备低挥发性、优良的高低温性及良好的耐空间环境等特性。 空间润滑材料的性能对航天器稳定运行至关重要。中国石化润滑油公司从零起步,打破国外垄断,自主研发生产我国首批全氟碳油脂、氟氯碳油脂、聚全氟异丙醚油脂和聚全氟甲乙醚油脂,解决了极大温差、超高真空、强辐射等复杂太空环境中的润滑难题,全面满足我国航天工业发展需求,形成了航天动力系统、导航系统、密封系统、伺服机构、舱内系统等系列航天润滑产品,应用领域覆盖航天火箭、卫星、飞船、空间站等各类飞行器,保证飞行器在轨期间的全寿命润滑,使我国成为世界少数几个掌握航天润滑技术的国家之一。 截至目前,中国石化长城润滑油已护航500余次长征系列运载火箭发射,助力神舟系列飞船、嫦娥探月、中国空间站、北斗导航系统和火星探测等重大工程,见证神舟载人飞船升空、天宫对接、北斗全球组网、月球背面软着陆等历史瞬间。这些高端航天润滑产品同样在民用领域发挥了巨大作用。 氧气压缩机油 产品性能 氧气作为国民经济基础工业要素之一,广泛用于冶金、机械、化学工业、半导体制造、医疗、国防军工等行业。由于氧气有强烈的助燃作用,对与氧气或液氧接触的润滑油有极高的要求,其既不能燃烧,也不能支持燃烧。长城FM系列氧气压缩机油在我国航空航天领域经历了多年抗氧环境的实践和考验,确保了作为民用抗氧润滑油的优异性能。液氧环境下,长城FM系列氧气压缩机油在冲击能量98焦耳下,无火花、爆炸、燃烧等现象,证明产品在液氧环境下对冲击不敏感,且在氧气压力19.6兆帕、氧气纯度高于99%的条件下,无烧结现象。 市场应用 长城FM系列氧气压缩机油广泛用于压缩氧气、三氟化氮等强氧化强腐蚀性气体的隔膜压缩机的填装油及液氧低温泵填装油。 中国石化的努力 20世纪60年代,润滑油公司开始为航空航天等单位配套生产含氟产品,含氟产品具有优异的化学稳定性、耐纯氧性,为我国“两弹一星”作出了卓越贡献。近年来,润滑油公司努力将航空航天产品民用化,针对民用市场不断创新,实行严格的质量控制,推出抗氧润滑油系列产品,其中就包括长城FM系列氧气压缩机油产品。 超高温氟素润滑脂 产品性能 随着工业和民用设备不断更新换代,一些大型设备和精密仪器的工作温度不断提高,对润滑油脂的要求也达到新高度。目前,纺织印染、板材加工、压缩机、垃圾发电、数码打印等行业的尖端设备,工作温度达到了200摄氏度,甚至300摄氏度以上。润滑油公司研制开发的原本用在航天领域的全氟聚醚油脂具有优异的耐高温性能和长使用寿命,可在200~280摄氏度以上的温度长时间使用,极限使用温度可达400摄氏度。 市场应用 超高温氟素润滑脂以全氟聚醚油脂为基础油,可广泛用于各行各业的高温工况,如印染行业热定型机链条、包装行业瓦楞机蒸汽辊轴承、垃圾发电行业垃圾焚烧炉的炉排轴承、汽车涂装线轴承、石化行业挤压造粒机轴承等。 中国石化的努力 润滑油公司针对高温高压和腐蚀环境工况下的机械运行情况展开研究,以全氟聚醚(PFPE)油脂为基础油,加入聚四氟乙烯(PTFE)树脂和特殊改性添加剂精制加工,开发出长城超高温氟素润滑脂。由于利用特殊技术对基础油进行了精细处理,产品具有更低的蒸发损失及较长的使用寿命,能够有效减少换油频率,是目前高温状态下使用的一种高效、长寿命、 安全可靠、性能卓越的润滑脂,在160~300摄氏度条件下能够正常使用。 氟素高真空润滑油脂 产品性能 真空工况广泛存在制药、化工、食品、电子信息等行业,尤其在光伏生产、半导体制造等尖端领域。光伏拉晶和半导体蚀刻需要极高的真空度,且工况中含有腐蚀性、氧化性或高粉尘物质。为获得更好的安全性和设备运转的持久性,能在航空航天高真空环境中使用的氟素高真空润滑油脂,在光伏行业和半导体行业也得到了普遍应用。 市场应用 氟素真空泵油广泛用于真空行业使用的旋片真空泵、罗茨真空泵、爪式真空泵的润滑和密封。氟素高真空润滑油脂用于泛半导体行业使用的高低温轴承、滑轨、阀门等。 中国石化的努力 据统计,我国有超600家真空泵企业,但是国内生产的主要是低端真空泵,高端真空泵还是以国外品牌为主,同时,高真空工况下的润滑剂也被国外品牌垄断。润滑油公司生产的长城48系列氟素高真空泵油、FMZ系列氟素高真空润滑油脂,在高真空及其他复杂的工况下具备不燃烧也不支持燃烧、抵抗强腐蚀介质的侵蚀、低挥发性、低饱和蒸气压等特点,逐步打破国外润滑品牌的垄断。尤其在半导体制造领域,已逐步实现全流程高真空润滑产品的国产化替代。 氟素长寿命润滑油脂 产品性能 在工业生产中,润滑剂的使用寿命越长,越有利于降低产品成本。制造的设备在出厂前经过试运行,再加入高质量润滑剂后能连续使用10~20年甚至30年,不必对润滑部位进行清洗换油,一直使用到设备役龄到期。国内日益成熟的合成油品技术为实现全寿命润滑创造了条件,用于长寿命航天器的氟素长寿命润滑油脂,可在设备出厂前加入,为设备实现全寿命润滑提供了有力支撑。 市场应用 氟素长寿命润滑油脂广泛用于高铁、地铁车门密封,汽车天窗滑轨、轴承等零部件的润滑和密封。 中国石化的努力 氟素长寿命润滑油脂以全氟聚醚(PFPE)为基础油,加入聚四氟乙烯(PTFE)树脂和特殊改性添加剂精制加工而成。频繁更换油脂工作量大、管理难度大,并存在造成停机停产、增加设备故障率等风险。润滑油公司为保养成本高或需要连续运转的机器设备研究开发该产品,其能够在超长周期内使用,是一款高效、长寿命、安全可靠、性能卓越的润滑脂,可以减少换油环节,甚至实现一劳永逸。 氟化热传导液 产品性能 氟化热传导液是一种低黏度全氟聚醚液体,主要作为热传导介质液体使用,如电子设备的浸没式液冷散热。产品具有优异的介电性能,能够完全绝缘,使用时电阻率无明显变化;高化学稳定性、热稳定性及传热性;低表面张力,具有良好的渗透性,能够完全浸润设备;优良的材料相容性,不会对塑料、金属等材料造成破坏;无闪点,不燃烧也不支持燃烧。 市场应用 在工业应用方面,氟化热传导液作为传热介质,主要用于油气开采、核电站、航空航天、汽车发动机等领域的高温高压设备中。在半导体应用方面,氟化热传导液主要用于半导体生产过程中的恒温器、加热器等热控制设备,以及高精密仪器的冷却系统。 中国石化的努力 随着人工智能、云计算、大数据及区块链等技术的成熟,以高速率、低延时和大连接为特点的5G通信发展迅速,作为信息基础设施的数据中心及通信设备承担的计算量越来越大,对计算效率的要求也越来越高。数据中心服务器不断更新迭代,带来功率密度提升,从而对散热效率提出更高要求。目前,我国液冷技术发展与国外基本同步,并且在液冷的规模应用上积累了更为先进的经验。但我国氟化液市场长期被欧美日企业占据。润滑油公司与国内主要半导体制造企业开展合作,在氟化热传导液应用方面紧抓国内发展机遇实现了快速赶超。 半导体元器件检漏液 产品性能 半导体元器件检漏液主要用于航空航天领域半导体元器件氟油密封检漏工艺,以检验电子元器件的密封性能。该产品具有优异的介电性能,属于绝缘物质;优良的化学惰性及材料兼容性,对半导体元器件无腐蚀,不影响元器件的各项参数;低表面张力,良好的渗透性,能很好地浸润元器件缝隙;无闪点,不燃烧也不支持燃烧;适宜的沸点,保证检漏工艺稳定。 市场应用 半导体元器件检漏液除了可用于仪表、半导体等高精尖领域的半导体元器件检漏,还可用于计算机、电视、集成电路、无线电设备等。 中国石化的努力 电子元器件对密封性的要求极为严格,以防止器件中的芯片、电路等与外部环境相通,造成器件损坏。电子元器件的筛选由检漏试验来确定,避免密封出现问题。 为满足电子元器件氟油检漏工艺要求,润滑油公司开发半导体元器件检漏液产品,完成产品材料兼容性、电气学性、热稳定性等应用性能研究,同时联合行业龙头企业完成应用性能试验,实现了在多家半导体元器件研发、生产企业的配套应用。 加快推进航天润滑科技民用化 嘉宾:润滑油公司副总工程师、科技开发部总经理 杜雪岭 问:中国石化如何满足国家航空航天领域发展的润滑需求? 答:我国探月工程已实现“绕、落、回”三步走目标,计划于2030年实现登陆月球。在探月工程中,实施无人月面取样返回的嫦娥五号及实现世界首次月球背面采样并返回轨道的嫦娥六号探测器的发射任务均由长征五号执行。长征五号运载火箭是我国专门为载人航天工程空间站建设及深空探测而研制的新型运载火箭,也是我国目前运载能力最大的火箭,在技术方面进行了很大的革新,所使用的燃料变成更加环保的液氧、液氢和煤油,这一变化对配套润滑油脂提出了更高的要求。 针对火箭燃料变化带来的更高标准的润滑需求,润滑油公司技术团队开展油品应用性能验证工作。由于新型发动机采用的推进剂、循环方式与常规发动机不同,最高压力、涡轮功率、推进剂流量等设计参数也均有大幅度改变,技术人员通过对每一次台架实验获得的数据进行分析筛选,研究油脂在实验中性能的变化情况。同时,不断对实验条件进行修订,最终完成全部验证性试验,配套的润滑油脂能够充分适用新型燃料及新一代发动机,保证火箭在运行过程中发动机的关键运动部件可以得到充分润滑,保障火箭顺利完成探测器发射任务。 问:航天科技民用化的前景如何?润滑油公司在这方面取得了哪些进展? 答:目前,为满足科技发展和不同客户的需求,含氟系列润滑油脂产品不断更新发展,并凭借优良性能,应用于核工业、航空航天、船舶、冶金、电子、化工、石油开发、机械制造,以及日化品、劳动保护、文物保护等领域。 具有航天技术的长城含氟系列油脂产品正在大踏步地进入民用领域,比如航天用的精密仪表油脂已广泛应用在远洋轮船的导航陀螺仪中,保证了船舶的精确定位;氧气压缩机油应用于民用制氧、氧气输送等领域,产品的不燃烧和超级抗氧化特性,确保了纯氧环境中的安全润滑,填补了国内空白;研发的有色金属加工专用产品,以超强的抗极压和对难浸润金属的良好润泽表现,支持了我国钽丝加工业的发展,使手机、笔记本电脑等实现普及和小型化;为电容原料加工研发的专用镀膜屏蔽油,以出色的低表面张力和低蒸发的黏附表现,成功取代了进口产品;发挥产品的生物惰性,制成人类呼吸器具中使用的无毒环保的特殊润滑材料,比如宇航员、飞行员、潜水员、消防员使用的呼吸器中的润滑剂。 近年来,通过推进航天科技民用化,润滑油公司自有的航天润滑技术在民用领域也将得到进一步推广。随着科技水平不断提高,长城含氟润滑产品将在更加苛刻的工况环境中发挥越来越重要的作用,也将为确保相关行业的安全环保提供更可靠的润滑保障。 问:未来,中国石化还将从哪些方面发力,助力航空航天领域润滑油产品研发生产? 答:根据国家航天局对我国航天发展规划中重点推进行星探测、月球探测、载人航天、重型运载火箭、可重复使用天地往返运输系统、国家卫星互联网等重大工程的要求,我们将开展航天领域新产品开发,重点针对长周期、高真空、耐辐射等工况,利用中国石化自主技术优势,加强与航天单位沟通,探索更艰难环境下的新型润滑方式,支持中国航天事业迈向更浩瀚的宇宙,做到“中国航天设备飞到哪里,中国石化润滑油就跟到哪里”。同时,推进航天科技民用化,利用航天润滑油优异的氧化安定性、热稳定性、化学稳定性、低饱和蒸气压等特性,推进航天润滑科技在民用市场的应用,如氧气行业、石化行业、半导体行业、轨道交通行业等。 原载 2024年11月13日《中国石化报》第6版 责任编辑 雷 蕾 液冷用油液:助力我国迈入“超充”时代 樊秀菊 赵佳洋 周 菁 王 玲 胡 晓(润滑油公司 北京石油 龙禹公司) 2024年被誉为我国“超充”发展元年。近日,在2024第七届深圳国际充电桩及换电站展览会暨第十二届中国国际电动汽车充换电产业大会上,多款液冷超级充电桩亮相,为新能源用户带来了“分钟级”补能体验。 随着电动汽车行业加速发展,用户对电动汽车的接受度不断提高。新能源纯电动汽车应用越来越多,“充电慢、充电难”成为业内的关注重点。液冷超级充电场景可以很好地解决这一问题,成为行业竞逐的焦点。在液冷超级充电场景下,全液冷超级充电桩的最大输出功率一般可达600千瓦,最大电流600安。这意味着在理想状况下,以100千瓦·时的新能源车为例,从30%充到80%,最快仅需5分钟。什么是液冷充电桩?相比传统充电桩,液冷充电桩有哪些优势?中国石化为推进“液冷超充”都做了哪些努力? 什么是“液冷超充”? 液冷超级充电技术是将液体冷却系统应用于电动汽车充电过程中的新能源技术。它的主要原理是通过液冷系统,冷却充电过程中产生的热量,从而提高充电效率和速度。 液冷超级充电系统由液冷充电枪(车辆插头)、冷却液、液冷电缆、冷却系统(热管理系统,包含循环泵、储液箱、散热器等)、充电枪芯件流道结构、尾部电缆锁紧结构、温度控制等组成。液冷超级充电桩是在电缆和充电枪之间设置专门的液体循环通道,通道内加入起到散热作用的冷却液,通过液冷系统高效带走充电线缆上的热量,从而让更细的充电线上可以加载更大的充电电流,成倍提升充电功率,达到高速充电的目的。 液冷终端技术路径有哪些? 为满足大功率充电中的散热需求,同时保持便利性、避免充电枪线过重,液冷超级充电桩需配置液冷充电终端(充电枪+线+冷却系统)。液冷终端按照冷却介质可分为间接式液冷和浸没式液冷两种技术路径。 间接式液冷,主要采用冷却液作为散热介质,电缆内设计冷却管路,通过水泵推动冷却液的循环流动进行散热,以保持电缆低温恒温运行,增强电缆的载流能力。 浸没式液冷,主要是将电缆直接浸没在绝缘油中散热,辅助循环系统高效带走大功率充电产生的热量,以保持电缆低温恒温运行。 目前,由于液冷超级充电硬件技术发展相对滞后,材料兼容性问题导致的渗漏并未妥善解决。因此,间接式液冷路径仍是目前液冷超级充电的首选,浸没式液冷路径也在逐步探索中。 相比传统充电桩,液冷超级充电桩有哪些优势? 冷却效果更好。采用液体冷却方式可以更高效地冷却电池,防止电池过热导致电池寿命缩短。 充电速度更快。利用液体冷却技术,可以将电池充电速度提高至最大输出功率的80%以上。 充电更加安全。通过液体冷却技术,可以保证充电时电池温度始终处于安全范围内,避免由于过度放热而发生事故。 液冷超级充电桩广泛应用于电动汽车及新能源汽车的充电领域,特别是在高速公路等大功率充电场景中表现出优越的性能。此外,在极端天气下,液体冷却技术还有助于保障电池的安全性。 “液冷超充”未来发展趋势如何? “液冷超充”处于起步阶段,潜力大,发展前景广阔。但目前我国大功率液冷超级充电桩渗透率仍较低。未来,“液冷超充”技术将持续加速渗透,但面临投入成本过高、设备利用率和投资回报率较低等困难。要解决这些难题,首先要通过技术创新来降低设备生产成本,提高生产效率,从而降低投入成本;其次要加强市场调研,根据实际需求合理规划产品方案,提高设备利用率,进而提高投资回报率;再次,要通过政府支持政策、产业资本引导等方式降低投资风险,吸引更多资金进入该领域,推动“液冷超充”技术的发展与普及。 大功率“液冷超充”技术的发展与布局,任重道远,需要多方配合,共同努力,形成合力,才能更好地推动行业发展,进一步推进有序充电和V2G(电动汽车给电网送电),助力节能减排、绿色低碳发展,加速实现“双碳”目标。 企业实践 中国石化润滑油公司始终致力于多个行业的冷却介质相关产品与技术的研究,针对不同的行业和领域及多种应用场景开发专用产品,如传统发动机冷却液、电动汽车恒温液、逆变器冷却液、燃料电池冷却液、数据中心冷却液、全浸油等系列产品,与国内外的重点原始设备制造商(OEM)合作开发,取得其技术认证,实现了产品的工业化应用。近年来,润滑油公司不断深耕挖潜,重点关注战略性新兴产业相关油液技术的开发与研究,其中就包括液冷超级充电用油液。 浸没式液冷用油液 浸没式液冷采用的是电缆和绝缘油直接接触,相比间接式液冷具有更高的冷却效率。由于绝缘油与电子元器件直接接触,在使用过程中会存在一定安全风险,因此对绝缘油的电化学安全性能要求更高。低温条件下,绝缘油会变得更加黏稠,导致在使用过程中散热效率降低,在一定程度上也会限制浸没式液冷技术的推广,需要油冷介质具有足够低的黏度来达到良好的换热效果。因此,浸没式液冷所用绝缘油需要兼顾高电化学性能及低黏度,这也是该产品开发的重点及难点。 充电桩全浸油 产品性能 浸没式液冷模式冷却效果更好、安全系数更高,能够满足超高倍率条件下(大于600千瓦)的充电需求。浸没式液冷介质要具备良好的安全性能、材料兼容性及换热性能。中国石化充电桩全浸油采用自主专利技术,针对更大功率超级充电桩特性需求,可在极端温度下对电池系统提供高效的热管理,同时闪点、绝缘电阻和击穿电压高,能显著提高充电桩系统主动安全性能。此外,该产品黏度低、流动性好,比热容和导热系数相对较大,能够有效提升换热效率;所用原料不损害充电桩的金属材料、高分子材料,能够长期稳定地对充电桩系统提供高效热管理,减少运维成本,延长产品更换周期。 中国石化的努力 润滑油公司北京研究院针对超级充电桩新的热管理需求,识别产品关键性能及开发难点,针对浸没式冷却方式,于2022年研制开发完成性能优异的充电桩全浸油产品。为推广充电桩全浸油,润滑油公司与多家国内知名企业合作,完成该产品的仿真模拟换热效率试验、热失控测试、非金属及金属材料的兼容性考察、可靠性验证等工作。 间接式液冷用油液 间接式液冷主要采用的冷却液大多为乙二醇型,其主要成分为乙二醇、水和多种添加剂。乙二醇为防冻剂,可以保证产品具有良好的防冻功能;添加剂包括金属缓蚀剂、阻垢剂、抗泡剂、染色剂等,可以保证产品具有良好的综合性能。由于充电桩设备涉及的材料类型较多,如多种金属材料等,同时还大量使用了硅橡胶等非金属材料。而冷却液是一种导电介质,一旦因金属腐蚀或者材料兼容性不良导致液体泄漏,可能会与充电桩高压零部件接触,产生安全风险。因此,冷却液产品需要具有良好的多种金属防腐蚀性能、分散性能、抗泡性能、材料兼容性能及稳定性能等,以保障充电设备的安全运行。 中国石化在冷却介质产品开发方面已经有几十年的经验,所开发的冷却液系列产品均采用国产化原材料、自主知识产权单剂配方,已经在传统汽车、工程机械、高端农机、新能源汽车、储能、风电等场景均有应用,同时积极进行专利布局、标准研究与制定,在行业具有较强的影响力和话语权。 SC充电桩冷却液 产品性能 超充液冷充电桩设备目前主要使用间接式液冷对充电设备进行温控,其液体管路较细,使用了多种金属、非金属材料,在散热、冷却、金属防腐蚀、材料兼容等方面都有相关的技术要求。SC充电桩冷却液系列产品采用自主专利配方技术,具备优异的防冻、金属腐蚀抑制、材料兼容性、抗泡、防沉积等性能,完全满足间接式超充液冷充电设备的技术要求,温控精准,能够保障设备的平稳运行。 市场应用 该产品适用于液冷超级充电桩相关的整流柜、充电线、充电枪、充电桩等间接式液冷温控系统。 中国石化的努力 在液冷超级充电场景下,全液冷超级充电桩的最大输出功率可达600千瓦。润滑油公司北京研究院针对超级液冷充电桩的热管理需求,识别产品关键性能,确定科学的技术目标,综合研究防冻技术、金属缓蚀技术、抗泡技术等,推出了性能优异的SC充电桩冷却液产品。在开发过程中,润滑油公司积极进行该产品的专利布局,通过行业调研、深度挖掘,与目标客户共同开展金属腐蚀抑制性、非金属材料兼容性、实机试验测试等工作,使该产品最终获得国内液冷超级充电桩头部企业技术认证,并实现工业化应用。 应用场景 ● 项目名称:珠峰华为全液冷超级充电项目 地理位置:西藏自治区日喀则市珠穆朗玛国家公园 应用情况:润滑油公司北京研究院协助华为公司开展珠穆朗玛峰全液冷超级充电项目的液冷介质评估。9月3日,珠峰全液冷超级充电站正式投入运营,标志着中国石化冷却介质产品在高海拔寒区的应用探索取得了胜利。 珠峰全液冷超级充电站是全球海拔最高的光储液冷超级充电站。该站采用华为超级充电解决方案,配置3套主机、4把600千瓦超级充电枪和16把250千瓦快速充电枪,应用中国石化冷却介质新技术。目前,中国石化冷却介质相关产品已应用在天全、卡子拉山、理塘、桑堆、拉萨、林芝、罗布林卡、珠峰等318国道川藏超级充电绿廊沿线服务区的23座华为超级充电场站。 ● 项目名称:北京石油小武基充电站 地理位置:北京市朝阳区小武基路149号 应用情况:2024年初投营的北京石油小武基充电站占地面积约3000平方米,设有65个小型车辆充电位、5个货车专用充电位,是北京石油首座运用液冷超级快充技术打造的全液冷超级充电站,最高充电功率可达600千瓦,最快可实现“一秒一公里”。该站充电设备具有大功率充电快、枪线便于操作、无漏液漏电隐患、效率高、能耗低等优势。车主只需要通过手机扫码或者通过“易捷加油”App/小程序中的“一键加电”即可自助操作充电,大幅提升车辆补能效率。 ● 项目名称:重庆龙禹公司金湖超级充电站 地理位置:重庆市两江新区照母山 应用情况:重庆龙禹公司金湖超级充电站占地面积3738平方米,周边是照母山高档住宅区,紧邻重庆市光环购物商圈。该站是重庆地区首座超级充电综合加能服务站,电容为2000千瓦·时,配置充电功率为1680千瓦的群控群充系统。该站共建有充电桩32个,其中液冷超级充电桩3个、超级充电桩27个、交流充电桩2个,液冷超级充电桩单枪输出功率最高可达480千瓦(600安),能够为客户提供快捷的充电体验。 未来将开发更长使用周期冷却介质产品 嘉宾:中国石化润滑油有限公司北京研究院院长、党委书记 雷凌 为适应新能源车快速增长,我国充电基础设施规模持续扩大,2023年全国充电基础设施共860万台。充电设备在运行中会发热,为保障设备的正常运行,需要冷却介质进行散热。 充电桩设备发展初期普遍采用强制风冷,但是传统的风冷模式已难以满足超级充电桩在高充电倍率(大于240千瓦)条件下的冷却需求。液冷模式凭借散热效率高、噪声小且更加安全稳定的优势成为未来充电桩冷却模式的主要发展方向。目前,国内外都在重点发展全液冷超级充电桩。 中国石化结合液冷超级充电桩设备的技术要求,与国内头部充电桩企业合作开发,分别针对间接式液冷和浸没式液冷开发了不同的冷却介质系列产品,满足充电桩设备发展的技术要求。性能优异的产品、先进的技术方案、优质的客户服务,得到了认可。 目前,越来越多的充电桩企业对冷却介质提出了长寿命的要求,从5年延长到10年,甚至希望未来可以达到20年,与充电设备同寿命,这样可以减少设备维护成本。因此,中国石化未来需要针对全液冷超级充电冷却介质更长使用寿命的要求,识别技术难点,制定科学的技术方案,不断优化产品,提升技术水平,开发更长使用周期的冷却介质产品以满足客户需求,保持技术先进性及行业领先地位。 中国石化具备丰富的冷却介质技术开发经验,可以快速响应客户的个性化需求,如低温、长寿命、生物降解等,并制定技术方案,提供定制化专用产品。专业精湛的技术服务团队还可以为客户提供优质高效的油液监控服务,保障产品应用的可靠性与稳定性。 同时,中国石化作为国内冷却介质技术的引领者,需要引领行业的发展,制定充电桩油液产品相关标准,帮助解决冷却介质产品质量参差不齐、标准缺失、油液产品选择缺少依据等问题,为客户选择冷却介质产品提供支撑,提升企业在战略性新兴领域的影响力和话语权。 原载 2024年12月18日《中国石化报》第6版 责任编辑 雷 蕾 当橡胶变成液体时 潘亚男 祁彦平 张亚培 陈柳梅 肖 雪(北化院 茂名石化 化销华中) 橡胶还有液体的?除了做汽车轮胎,还能用于5G通信?前不久,茂名石化5000吨/年高性能液体橡胶装置成功产出合格产品——高频覆铜板用液体橡胶,并顺利向国内某覆铜板行业龙头企业交付,开出首张订单,标志着中国石化首批国产化高性能液体橡胶成功应用于5G通信领域,将为我国信息产业安全提供关键原材料支撑。液体橡胶有哪些特性?是如何在通信领域发挥作用的? 什么是液体橡胶? 液体橡胶通常指分子量在2万以下、常温下具有一定流动性的黏稠状聚合物,加工成型方便。其中,共轭二烯烃类液体橡胶是液体橡胶一个重要分支,按照单体组成不同,可分为液体聚丁二烯橡胶、液体聚异戊二烯橡胶、液体丁苯橡胶和液体丁戊橡胶等。 液体橡胶与固体橡胶有何区别? 液体橡胶相较固体橡胶最大的区别就是分子量小,常温下是液体,通过升温、光照等处理引发分子链交联后转化为固体,质地纯净。 高性能液体橡胶的应用领域有哪些? 高性能液体橡胶是高频覆铜板主要基材之一的优选材料。由高性能液体橡胶制备的高频覆铜板信号传播速度快、传输过程不失真,主要应用于手机、电脑、汽车、军工、航天等5G高频通信,婴幼儿、食品、化妆品包装等环保要求较高的柔性印刷,以及高性能热塑性硫化橡胶(TPV)和绿色轮胎等领域。 高性能液体橡胶如何在覆铜板上发挥作用? 高频高速覆铜板是电子行业的关键元器件,是将电子玻纤布或其他增强材料浸以树脂胶黏剂,通过烘干、裁剪、叠合成坯料,一面或双面覆以铜箔并经热压而制成的一种板状材料,主要用于制作电路板(PCB),其主要基材——特种树脂的性能直接关乎覆铜板的最终性能。液体橡胶介电常数和介电损耗低、易于热固化成型、固化后耐热性能和力学性能好,是5G通信高频高速覆铜板最理想的基体树脂。 5G覆铜板用液体橡胶技术研发历程 ● 2018年8月:北化院收到国内覆铜板头部企业技术需求,燕山分院开始进行液体聚丁二烯橡胶技术开发工作;10月,北化院小试技术开发取得突破,与国内覆铜板头部企业建立液体橡胶协作攻关团队。 ● 2019年5月:中国石化生产的第一批次液体聚丁二烯橡胶通过国内覆铜板头部企业性能评价。 ● 2020年1月:北化院与国内覆铜板头部企业启动“高频电子电路基材研发及应用研究”联合攻关项目。8月,茂名石化SBS装置进行液体聚丁二烯橡胶的聚合放大试验,制备出各项性能优异的液体聚丁二烯橡胶胶液。 ● 2021年10月:5000吨/年高性能液体橡胶工业生产技术许可茂名石化。12月,“高性能液体橡胶成套工业技术开发”项目列入中国石化“十条龙”攻关项目。 ● 2022年8月:液体橡胶后处理技术取得关键性突破,实现产品中金属杂质含量小于10ppm(1ppm为百万分之一)。 ● 2023年:7月,5000吨/年液体橡胶工业装置建成中交;10月,产出合格的5G覆铜板用液体丁二烯橡胶HB40产品;11月,完成5G通信高频覆铜板用液体丁苯橡胶(HBS30)的工业试生产,产品达到优级品标准;12月,完成柔性树脂版用液体丁苯橡胶(LBS40)的工业试生产,产品达到优级品标准。 持续丰富产品功能提高附加值 嘉宾: 北化院副总工程师、燕山分院院长 徐林 化销公司化工销售合成材料部副经理 高永平 问:高性能液体橡胶实现国产化,对我国信息产业安全生产有何重要意义? 徐林:低介电常数和低介电损耗是5G通信高频覆铜板的重要指标。基体的介电常数越低,信号的传播速度越快;介电损耗越低,信号传播过程越不容易失真,实现信号的高速稳定传播必须选用低介电常数和低介电损耗的基材。4G通信覆铜板用环氧树脂作为交联固化树脂,介电常数和介电损耗高,不能够满足高频线路使用要求;聚四氟乙烯(PTFE)树脂介电常数和介电损耗低,但加工性能差,难以在5G通信高频覆铜板领域大规模应用。高乙烯基窄分布液体橡胶的介电常数和介电损耗低、吸水性低、加工性能好、热固化效率高、固化后刚性和耐热性好、热膨胀系数低,是5G通信高频覆铜板最理想的交联固化材料。 感光弹性体是柔性树脂版最重要的组成部分,是将热塑性弹性体、反应性增塑油、光引发剂按照一定的比例混合得到柔性树脂版感光层预聚体,然后将具有图文的菲林片放置在未曝光的预聚体上,紫外线曝光,菲林片透明的地方透紫外光,感光层内的引发剂分解成自由基,引发可交联物质固化。感光弹性体需要具备优异的黏接力、良好的透光性、适宜的影像还原性能和硬度,因此反应性增塑油的选择至关重要。高性能液体橡胶作为反应性增塑油,加工性能好、光固化效率高、固化后刚性和力学性能好,同时可以降低版材硬度、增加回弹性、固化图文、提升交联密度,是感光弹性体最关键的原材料。 北化院经过5年的技术攻关,解决了高性能液体橡胶分子结构设计与精准调控、催化剂高效脱除、易致色物质分离、溶剂循环利用等产业化面临的关键技术难题,开发出高性能液体橡胶成套工艺技术,在茂名石化建成液体橡胶生产装置,实现了5G通信高频覆铜板和柔性树脂版用液体橡胶的工业化生产,填补了我国高端液体橡胶产业空白,为我国信息产业安全提供了关键原材料保障。 问:高性能液体橡胶的市场前景如何? 高永平:液体聚丁二烯橡胶和液体丁苯橡胶广泛应用于通信高频覆铜板、柔性树脂版、轮胎、防水、涂料、电绝缘材料等领域。液体橡胶市场虽总体规模不大,但前景看好,其技术瓶颈多,且下游各种延伸产品及市场专业化要求高,因此不仅要拓宽应用领域,而且要在生产加工应用技术上进行攻关突破。 在通信行业,我国境内覆铜板产量占全球产量的72%,5G行业市场是覆铜板市场中发展最快的细分领域,液体橡胶年需求量约1000吨。有关机构研究表明,2026年我国5G专网市场规模将逾2300亿元,持续呈现高速增长态势。作为5G产业的关键元器件,预计未来5年高频覆铜板在该领域应用将进一步拓展,与之相应,液体橡胶需求量必将持续 上升。 在轮胎行业,液体聚丁二烯在轮胎生产过程中做“胎机胶”用,可降低热量生成,环保且黏性及相容性好,对改善轮胎的外观、低温性能有很好的作用,尤其是在雪地轮胎中应用较广。液体聚丁二烯在国产化之前,因其价格高昂,轮胎领域需求集中在外资品牌,国内品牌的应用仍在技术研发与试用阶段。后续,随着国产料的量产入市,叠加环保上的优势,在液体橡胶轮胎领域将有更大市场。 问:下一步,中国石化将从哪些方面进一步引领我国新材料产业高质量发展? 徐林:新材料是国民经济多领域基础性、战略性、先导性产业。新材料应用涉及国民经济和国防军工等众多领域,市场需求增长迅速。化工新材料是新材料产业的重要组成部分,是国家经济发展和产业链供应链稳定安全的关键基础,也是石油石化产业转型升级的重要方向。 从产业结构看,我国化工新材料产业规模实现大幅增长,面临做大做强的难得机遇。但是,自主产品供需矛盾突出,结构性短缺与过剩局面并存。据工信部2018年统计,在130种关键基础化工材料中,32%的品种仍属于空白、52%的品种仍依赖进口。 因此,我国化工新材料的研发与生产必须走自主创新之路,必须在有限的窗口期内构建具有先发优势的关键技术和引领未来的前沿基础技术,有力支撑我国化工新材料产业发展壮大。对液体橡胶技术来说,未来将着眼于持续丰富产品功能、提高产品附加值等方面。一方面,开发端基改性的液体聚丁二烯橡胶,满足军工、防伪、新能源汽车、高档涂料对高性能液体橡胶的要求;另一方面,紧紧围绕国家“双碳”目标,减少对化石能源的依赖,开发生物基液体橡胶,满足市场对高性能橡胶制品的需求。 原载 2024年2月7日《中国石化报》第6版 责任编辑 雷 蕾 低密度茂金属聚乙烯膜料不再“卡脖子” 刘芳芳 田洪辉 李 蔚 熊文晋(齐鲁石化 化销华北) 低密度茂金属聚乙烯膜料具有光学透明性好、低温冲击性能优异、抗撕裂和抗刺穿强度高、热封温度低、密封性能好等优点,可用于拉伸膜、重包装膜、软食品包装袋、冷冻包装袋、农膜、缠绕膜等领域或有特殊要求的高端应用领域。 一直以来,国内低密度茂金属膜料依赖进口。齐鲁石化自主研发生产低密度茂金属膜料,有望替代进口,应用于各类膜料领域。 2023年,低密度茂金属膜料的生产开发和推广应用项目列入中国石化“揭榜挂帅”项目。齐鲁石化提前实现“揭榜挂帅”产品生产及创效目标。物资装备部(国际事业公司)发挥采购牵引作用实现了供应链协同效益最大化。 产品名片 ● 什么是低密度茂金属聚乙烯膜料? 低密度茂金属聚乙烯膜料是指使用茂金属催化剂生产的密度在0.915克/立方厘米以下的膜料产品。 ● 低密度茂金属聚乙烯膜料产品与其他茂金属聚乙烯膜料产品的不同之处是什么? 低密度茂金属膜料较普通茂金属膜料具有光学透明性好、低温冲击性能优异、抗撕裂和抗刺穿强度高、热封温度低、密封性能好等优点。 ● 低密度茂金属聚乙烯膜料产品可以应用在哪里? 低密度茂金属聚乙烯膜料作为高端合成树脂产品,可用于拉伸膜、重包装膜、软食品包装袋、冷冻包装袋、农膜、缠绕膜等领域或具有特殊要求的高端应用领域。 齐鲁石化:产品性能达到进口同类产品指标 齐鲁石化紧盯市场信息,持续探索定制化、差异化路线,深入分析市场需求和产品效益情况,深挖现有装置潜能,积极组织低密度茂金属聚乙烯膜料新产品的开发生产。 研发前期,齐鲁石化产销研团队成员多方联动,奔赴全国下游企业开展调研,了解客户对产品的需求,确保各类信息准确及时。研发过程中,齐鲁石化科技发展部、塑料厂、研究院等密切配合,经过持续技术攻关、反复试验,2022年齐鲁石化成功研发生产出低密度茂金属膜料产品,开国内采用气相流化床工艺生产的先河,打破国外技术垄断,取得历史性突破。 低密度茂金属聚乙烯产品研发成功后,齐鲁石化充分发挥产销研一体化机制作用,在包装膜、农膜、缠绕膜等领域开展替代进口配方研究,加大新产品生产推广力度,带动塑料产品转型升级。 新产品加工试验期间,齐鲁石化团队成员为客户提供全方位技术服务,针对客户生产中出现的问题,采用电话、微信、省外48小时内上门服务等方式,第一时间给予指导解决。 低密度茂金属聚乙烯膜料新产品开发生产工艺调整幅度大、质量要求高,没有任何可供参考的工艺控制参数和经验可借鉴,加之催化剂性能和各牌号产品性能差异大,装置切换生产难度极大。 为彻底攻克“卡脖子”技术,齐鲁石化塑料厂迎难而上,反复研讨制定详细的试生产方案,针对催化剂高活性反应结块、反应温度控制不稳定、装置无法长周期运行等难点问题,多次组织召开专题攻关会,对可能出现的风险制定解决方案和应急措施并细化落实。 在生产过程中,领导干部、技术人员跟班工作,指导操作人员及时调整工艺参数,解决开发生产过程中出现的问题。操作人员紧盯工艺参数变化,精准调整,在降低产品密度性能指标方面屡获新突破。目前,齐鲁石化生产的低密度茂金属膜料密度降至0.9131克/立方厘米,产品性能超过同类进口产品。 同时,他们狠抓生产全过程管理,班组成员不定期抽检产品外观质量,及时协调做好产品检验和分析,跟踪工艺运行状况和产品质量情况,积累掌握了第一手资料,确保了产品生产期间装置的安全平稳运行。经过加工试验,各类低密度茂金属聚乙烯新产品能够满足客户对树脂原料的性能需求,加工后成品表面光滑度、鱼眼、晶点等完全满足产品标准要求,实现国内自产高档原料的有效替代。 过硬的产品质量、一揽子定制化技术服务,使低密度茂金属聚乙烯新产品得到下游企业认可,逐步被客户批量采购使用,成功应用于各类膜料领域。 物装(国事):推动产品应用于重包装膜领域 2020年以来,中国石化茂金属聚乙烯原料在齐鲁石化、扬子石化开始生产,市场销路亟待打开。与此同时,国内用于产品包装的重包装膜,需要使用大量茂金属聚乙烯原材料,但国内茂金属聚乙烯市场几乎被进口产品所占据。 2022年11月起,物资装备部(国际事业公司)会同化工事业部、化销公司,协同齐鲁石化、扬子石化等茂金属聚乙烯生产企业,北化院、催化剂公司等催化剂研制企业和系统内重包装膜需求企业,通过推动重包装膜企业使用中国石化生产的茂金属聚乙烯,带动中国石化茂金属聚乙烯产业链发展。他们成立了联合工作小组,建立了季度例会工作机制,加强产、购、销、研、用联动,促进全产业链协同创效,致力于实现集团整体效益效率最大化。采购方面,以集团化采购需求为牵引,引导重包装膜框架协议供应商使用中国石化茂金属聚乙烯原料;应用方面,茂名石化、上海石化等重包装膜使用企业的物资供应部门会同使用单位,克服试制初期的生产连续性、质量稳定性等方面各种困难,积极试用中国石化自产茂金属聚乙烯加工的重包装膜;销售方面,化销公司向重包装膜厂商提供赊销账期;生产方面,组织企业优化生产工艺,提升茂金属聚乙烯质量,其中就包括低密度茂金属聚乙烯;科研方面,紧跟市场需求推进催化剂研发升级,加快催化剂天津新材料基地建设,为上游催化剂量产打下基础。 2023年,17家重包装膜厂商采购中国石化自产茂金属聚乙烯9849吨(其中包括低密度茂金属聚乙烯),比上年增长3倍多,实现了供应链协同效益最大化。 化销华北:一体化拓市实现产品多领域替代 中国石化积极响应国家“十四五”规划,加快茂金属聚乙烯等高性能树脂材料关键技术突破,通过关键技术攻关和产销研用密切配合,实现茂金属膜料多领域替代进口。 化销华北紧跟FFS膜(重包装膜)轻量化趋势,在物资装备部(国际事业公司)、易派客的支持下为FFS膜供应商提供低密度茂金属聚乙烯试验料13.6吨,联合北化院、齐鲁石化研究院与塑料厂开展30余次上机试验,新增17家FFS膜稳定合作客户,增量3500余吨。 该公司销售团队在市场调研过程中,瞄准液袋和棉花打包膜行业,发挥产销研用一体化优势,联合齐鲁石化多次与相关行业龙头企业进行技术交流,定期回访,累计销售低密度茂金属聚乙烯产品4600余吨。 为摸清国内下游低密度茂金属聚乙烯需求,化销华北销售团队针对高端聚烯烃(PO)膜到山东地区进行调研,了解多家大型农地膜企业防流滴薄膜的市场现状和生产需求。针对国产低密度茂金属聚乙烯在粮食包装膜和阻隔膜领域应用基本空白的现状,他们联合齐鲁石化走进粮食包装领域和镀铝阻隔膜领域的国内龙头企业进行交流,了解客户需求,为精准开发目标客户和推动齐鲁石化低密度茂金属膜料产品升级奠定基础。 原载 2024年4月10日《中国石化报》第6版 责任编辑 雷 蕾 超细旦腈纶纤维:比天然真丝更抗皱 比一般纤维更柔软 何文生 张林伟 武小荣 宋 磊 闫谋镇(安庆石化 化销华南) 不是真丝穿不起,而是“超细旦”更具性价比。 超细旦腈纶纤维被称为天然真丝的“平替”,具有柔软的手感,还能克服天然真丝易褶皱等缺点,在服装和家居领域被广泛应用。前不久,在2024中国国际纺织纱线(春夏)展览会上,中国石化优选超细旦腈纶纤维等高附加值腈纶产品参展,吸引了众多客商前来参观交流。本版推出专题,带您了解腈纶家族的高端产品——超细旦腈纶纤维,揭秘它的神奇之处。 产品名片 ● 什么是超细旦腈纶纤维? 超细旦腈纶纤维泛指0.8旦及以下的腈纶纤维。超细旦腈纶纤维可通过特定的加工技术,比如强捻、假捻等,制成超细旦腈纶纤维丝,有效改善了纤维的分散性、平滑性和粗糙性。(注:旦是表示纤维粗细的单位,是指一定长度的纤维重量,值越小,纤维越细。) ● 超细旦腈纶纤维有什么特性? 超细旦腈纶纤维手感柔软、强度高、光泽柔和、吸湿性比普通腈纶高,织物具有真丝的天然手感,轻薄柔软,透气性、悬垂性良好。因为它比传统的纤维细,所以比一般纤维更具蓬松、柔软的触感,且能克服天然纤维易皱、人造纤维不透气的缺点,具有保暖、不发霉、无虫蛀、重量轻、防水等优良特性。 ● 超细旦腈纶纤维应用在哪些领域? 众所周知,真丝有柔软的手感、丝鸣感、较好的悬垂性,是织制绉织物的理想原料。而超细旦腈纶纤维因其细腻的质地和高度仿真的特性,被当作真丝的平替产品,在服装领域的应用越来越广泛。 超细旦腈纶纤维和真丝各有优势,选择哪种材料取决于应用需求和个人偏好。在追求天然纤维和高档质感的情况下,真丝是首选;在考虑成本和易护理性时,超细旦腈纶纤维可能是更合适的选择。 安庆石化:优化工艺实现超细旦腈纶纤维稳产量产 在目前国内腈纶市场持续低迷、腈纶制品外贸市场受限、以常规产品为主体的腈纶生产企业整体效益下滑的严峻形势下,只有走产品差异化道路、开发高附加值高端腈纶特色产品,才能拓宽出路。 近几年,随着人们对服装舒适性要求的日益提高,超细旦腈纶纤维成为腈纶新产品开发的重要方向之一。由超细旦腈纶纤维制成的超细旦丝织物具有真丝的天然手感,轻薄柔软,透气性、悬垂性良好,能克服天然纤维易皱、人造纤维不透气的缺点,具有保暖、不发霉、无虫蛀、重量轻、防水等优良特性。 2023年,在集团公司的大力支持下,安庆石化和化销华东积极与客户沟通交流,确定进行超细旦腈纶纤维系列化产品的研发,包含常规性能和高收缩性能产品,实现进口替代。 在研发超细旦腈纶纤维的过程中,安庆石化严控每一道工艺工序、紧盯每一个环节细节,不断对工艺参数进行调整优化,确保各项指标达到设计要求。对纺丝成形和牵伸过程中强度不足产生断丝,导致频繁缠辊的技术难题,他们努力优化聚合物分子量和负拉伸率等参数,保证迅速成型的初生纤维具有一定的强度,有足够时间进行双扩散,去除纤维中的硫氰酸钠。在保证总牵伸倍数的同时,他们摸索优化牵伸倍数分布,减少短时间内高倍牵伸对纤维结构的冲击,防止纤维拉断。 此外,安庆石化还对喷丝板进行了重新设计,改善喷丝板孔数分布,提升凝固浴流通能力,增强纺丝成型效果,解决细旦初生纤维较细、强力及强度不足、不耐凝固浴流动冲击、易发生断裂导致缠辊的问题,实现了超细旦腈纶纤维的稳产量产。 从投料到产品下线,安庆石化腈纶部全程跟踪,及时解决生产过程中遇到的难题,对沸水收缩率不足的问题,采取调整定型压力和再牵伸比例,实现沸水收缩率稳定。 2023年,安庆石化累计生产超细旦常规纤维(0.8旦)约40吨、超细旦高收缩纤维(0.8旦)约50吨,关键指标沸水收缩率能够满足客户需求。2024年初,客户对超细旦腈纶纤维系列产品含油率指标提出更高要求,安庆腈纶立即进行优化调整,使产品含油率满足了客户需求。 化销华东:以点带面拓展超细旦腈纶纤维市场份额 随着国内经济发展,内需和出口纺织品档次提高,超细旦腈纶纤维市场需求量快速增长。 化销华东深入开展超细旦腈纶纤维纺织市场专项调研。该公司合成纤维团队基于超细旦腈纶纤维的市场运用情况,组建产品小组,多次走访浙江、江苏、山东等地的纺织客户,全面摸排市场容量和客户生产情况,形成市场调研报告,为做实产品营销提供有力支撑。 同时,化销华东依托稳固的客户渠道,加大与行业重点客户交流力度,以“面对面”(线下走访)、“电对电”(电话交流)实施针对性推广营销,灵活调整合约销售模式,开具小量订单给客户试用,跟踪了解产品试用情况,协同企业动态开展定制化生产,以高品质产品和专业化服务促进点的突破,以点带面拓展超细旦腈纶纤维市场份额。 2023年至今,化销华东销售安庆石化细旦纤维产品近5000吨,销售范围覆盖全国。其中,超细旦腈纶纤维产品在市场推广中实现了国产化替代,赢得了客户的认可。 全力提质增产 满足客户差异化需求 嘉宾: 安庆石化腈纶部副经理 王旺祥 化销华东合成纤维部腈纶高级产品经理 张林伟 问:与国外先进企业相比,国内腈纶行业发展有哪些优势?仍存在哪些差距? 张林伟:我国是全球腈纶的消费中心。近年来,国内腈纶年需求量稳定在52万吨左右,约占全球消费量的1/3。腈纶纤维拥有良好的热弹性、保暖性和染色性等物理和化学性能,在服装、家居等领域都有广泛的应用。 国内腈纶行业发展有以下优势: 一是产业链协同优势。国内腈纶行业拥有完整的产业链,从原材料供应到生产加工,再到终端销售,形成了从源头生产到终端应用的成熟产业生态。目前,我国是全球腈纶的生产和消费中心,这有助于降低腈纶生产成本,提高腈纶行业整体竞争力。 二是产品齐全。腈纶生产工艺主要有湿法和干法工艺,国内化工企业腈纶生产装置可适配这两种工艺。同时,由于内需较大,国内腈纶行业朝着多品种发展,主要产品包含短纤、丝束、毛条等系列,能满足客户多样化需求。近年来,国内腈纶行业在生产工艺和新兴技术等方面不断投入,通过持续的技术攻关和设备升级,大幅提升产品质量稳定性和新产品开发水平,可生产出具有高附加值的差异化产品。 三是庞大的消费市场。居民生活水平提高和消费结构升级,倒逼纺织原料向高档次升级,腈纶纤维可纺成高支纱,制得的纺织品手感平滑、柔软细腻、色泽柔和,符合潮流服饰面料的发展趋势。国内庞大的需求市场为腈纶行业提供了稳定的消费基础,目前,国内市场对腈纶纺织品的需求仍持续增长,特别是在服装和家居等领域。 国内腈纶行业虽然在多个方面具有优势,但也面临挑战,主要包括: 常规产品过剩明显,产品差别化程度低。国内腈纶产能大规模投放,腈纶产品同质化竞争激烈,常规腈纶产品过剩明显,差异化的高附加值产品偏少,如细旦、异型、抗菌和双抗腈纶纤维等应用于高端服饰领域的差别化产品生产能力及质量稳定性与国外先进企业相比仍存在差距,需依靠进口产品满足国内市场需求,影响了国内腈纶行业的竞争力和市场适应性。 技术创新能力有待提高。尽管国内腈纶行业在技术投入和产品开发上取得了一定进步,但与国际腈纶聚酯纤维行业的新产品开发和应用水平相比,技术迭代升级仍存在一定差距。特别是在产品质量稳定性、功能化纤维的研发和生产方面,国内腈纶行业需要进一步加大投入,并增强技术创新能力。 问:超细旦腈纶纤维在中国石化腈纶产品体系中处于什么地位?在国内处于怎样的水平? 王旺祥:超细旦腈纶纤维像蚕丝一样,手感柔软、抗菌保暖,可用于一些贴身衣物的纺织,属于腈纶产品中相对高端的产品。目前,国内市场上相关系列产品主要从日本进口,价格高昂。中国石化生产超细旦腈纶纤维,不仅能完善湿法生产工艺腈纶产品体系,而且能增强企业的市场竞争力。 目前,安庆石化在超细旦腈纶纤维的研发生产方面,除了完成粗细结构上的要求,还进行了高收缩功能型超细旦腈纶纤维的开发,产品关键指标沸水收缩率稳定,可实现进口替代,这在国内尚属首家。超细旦腈纶纤维的成功开发对国内腈纶市场是个利好消息,下游客户可以用更低的价格拿到与国外相同品质的产品,拓宽了下游客户的利润空间,进而增强了国内纺织产品的竞争力。 问:在研发生产超细旦腈纶纤维产品的过程中遇到了哪些困难? 王旺祥:一是过细的纤维结构导致生产过程不稳定。在超细旦腈纶纤维产品试制初期,断丝、毛丝较多,绕辊频繁,不仅增加了员工工作量,而且增加了安全风险和生产过程的能耗。不稳定的生产也得不到稳定的产品质量。对此,安庆石化研发人员通过大量分析试验,着手解决溶剂系统杂质偏高、纺丝成型工况差、原液过滤精度低等问题,通过优化原液温度和凝固浴浓度参数等措施,提升纺丝成型效果,增加初生纤维的强度,降低纤维的断丝率,使断丝、毛丝、绕辊等问题得到解决,生产稳定性大大提高。 二是关键指标沸水收缩率不足。纤维越细,沸水收缩率越难提高和稳定。安庆石化在产品研发初期,超细旦高收缩腈纶纤维的沸水收缩率达14%,无法满足客户需求。而过高的定型压力又会造成纤维拉断缠辊等生产问题。面对难题,安庆石化研发人员对纤维结构进行分析,最终通过改善二次牵伸倍数等措施,将超细旦腈纶纤维沸水收缩率提高至客户要求指标,达到进口产品水平。 问:超细旦腈纶纤维还需要从哪些方面进一步改进提升? 王旺祥:首先,对比进口产品质量,提高纤维质量均匀性。安庆石化生产的超细旦腈纶纤维使用硫氰酸钠作为溶剂,牵伸倍数远超常规纤维。目前,安庆石化生产的超细旦腈纶纤维均匀性要低于进口纤维水平,要继续通过优化喷丝板结构、降低牵伸倍数等措施,改善纤维均匀性。 其次,提高超细旦腈纶纤维产量。目前,国内超细旦腈纶纤维日产量远低于常规纤维,存在较大的市场空间。我们可以提高纺位数,在保证生产稳定的情况下提高纺速。 最后,实现客户的质量定制。针对超细旦腈纶纤维超细、沸水收缩率高、超柔软等特性,通过牵伸倍数优化和油剂改良等措施,灵活调节控制质量指标,力争实现客户对产品质量的定制,满足客户对产品性能的差异化需求。 原载 2024年5月22日《中国石化报》第6版 责任编辑 雷 蕾 聚酰胺材料: 揭开“合成纤维皇后”的神秘面纱 张亚培 钟剑锋 杨 峥 彭 展 陈子佩 杨 萌 乔 志 巩笑笑 李泽阳 任军平 邓鑫璐 张 依(石科院 湖南石化) 谈到“聚酰胺”,可能会感到陌生,但它的别名“尼龙”早已广为人知。作为重要的合成高分子材料,聚酰胺凭借卓越的性能成为现代生活中不可或缺的一部分。 20世纪三四十年代,聚酰胺6刚面世时,由于其性能优异、应用领域广泛,被誉为“合成纤维皇后”。早晨起床后,人们掀开由聚酰胺面料纺织的纱帘,穿上由聚酰胺面料制作的衣服,拉开洗手间的聚酰胺把手,使用聚酰胺材料的牙刷漱口,而后走进办公室打开由聚酰胺材料制成外壳的笔记本电脑开始一天的工作……聚酰胺,这种人们离不开的精细化工产品是如何合成出来的?中国石化又是如何积极布局聚酰胺研发生产、打破国外垄断的?本文带您走近应用广泛的尼龙——聚酰胺。 什么是聚酰胺? 聚酰胺俗称尼龙,是一种大分子链结构单元包含酰胺基团的线型热塑性聚合物。具有强韧、耐磨、自润滑、使用温度范围宽等综合性能。聚酰胺品种繁多,其中聚酰胺6(PA6、尼龙6)、聚酰胺66(PA66、尼龙66)产量最大,约占聚酰胺产量的90%以上。用聚酰胺6生产的合成纤维,俗称锦纶,具有高强度、耐磨性和耐腐蚀性优异、染色性好等特点,是合成纤维的重要品种。 聚酰胺材料是如何合成的? 聚酰胺的合成之旅始于一系列特定的单体,它们是构成聚酰胺长链分子的基础。如果把高分子比作一串精美的珍珠项链,那么聚酰胺就是由无数“珍珠”——单体,通过酰胺键这一“丝线”巧妙串联而成的。 合成聚酰胺的单体包括内酰胺、二元酸、二元胺及氨基酸,其种类和组合方式的多样性,赋予了聚酰胺丰富的品类和特性。例如,通过内酰胺的开环聚合,可以得到PA6,而二元酸和二元胺的缩聚反应则孕育出PA66。这些不同的合成路径,就像不同的食谱,决定了菜品的风味和口感。 聚酰胺材料有什么特点?应用在哪些领域? “多面手”:在纺织和包装领域,聚酰胺可以转化为多样化的衣物、伞具、户外装备,为日常生活带来便利与舒适;在工程塑料领域,聚酰胺的轻质特性使其在汽车制造中扮演重要角色,助力车辆减重、提高能源利用效率;在电子设备制造领域,它的绝缘性能为电路安全提供了坚实保障;在机械领域,聚酰胺的机械强度、耐磨性和耐化学性,使其成为制造精密零件的理想材料,广泛应用于汽车零件、电子设备外壳和机械齿轮。 “变形金刚”:聚酰胺拥有优良的可塑性,能被加工成各种形状和尺寸,从细微的纤维到粗壮的管材,聚酰胺材料都展现出卓越的成型能力。此外,聚酰胺还能与其他材料结合,形成具有特殊性能的复合材料,进一步扩展了应用范围。 “潜力股”:生物基聚酰胺的开发减少了对石油资源的依赖,同时减少了对环境的影响;改性聚酰胺的研究,通过添加填料和增强材料,不断提升聚酰胺的性能,以适应更加严苛的应用场景;抗菌、阻燃等功能聚酰胺的研究,大大拓展了其应用边界。废旧聚酰胺的回收和再利用,也成为研究热点,有助于减少环境污染,同时节约资源。聚酰胺的多功能性和可持续性,使其在工业和日常生活中扮演着重要角色。 国内聚酰胺市场情况怎么样? 目前,我国聚酰胺市场正处于稳步增长阶段,总产能约711万吨/ 年,2025年预计达800万吨/年。其中,中国石化聚酰胺产能21.5万吨/年。未来,聚酰胺在纺织、工程塑料、食品包装领域的市场需求将持续增加。 国内聚酰胺6产能快速增长,更多厂商将涉足工程塑料等高附加值领域。同时,随着技术创新和环保趋严,国内厂商在高温聚酰胺、生物基聚酰胺等领域也取得了一定进展,未来将有更多新技术和产品投入市场。在汽车领域,聚酰胺复合材料的应用占比很大。随着汽车轻量化和新能源化,聚酰胺在汽车领域的应用将继续增长,预计到2030年,车用聚酰胺材料用量将达144万吨。此外,聚酰胺复合材料有望在风电叶片材料中替代环氧树脂复合材料,成为主流的轻量化材料。 石科院:探索研发高端聚酰胺材料 己内酰胺是聚酰胺6及其共聚物的主要原料。2000年,在闵恩泽院士的带领下,石科院组建了以集团公司首席专家宗保宁为首的研发团队,专注于己内酰胺生产技术的研究。 2008年,石科院成功开发出具有自主知识产权的己内酰胺绿色生产成套新技术,标志着我国在聚酰胺生产领域迈出了重要一步。基于该技术,2023年底,湖南石化60万吨/年的己内酰胺产业链搬迁与升级转型发展项目实现全线贯通,一次开车成功,不仅提升了产能,而且推动了产业绿色发展和技术水平提升。 为有效应对己内酰胺产能的结构性过剩及聚酰胺6产品附加值有限的挑战,2019年,宗保宁领衔的研发团队与中国科学院长春应用化学研究所陶友华课题组携手合作,开展新型抗菌共聚酰胺材料的研发。2023年,石科院作为关键参研单位,承担中国石化“高端聚酰胺材料制备关键技术研发与产业示范”重大科技项目,推动己内酰胺原料向聚酰胺新材料转型,增强了我国在全球聚酰胺材料领域的竞争力。 目前,石科院研发团队正积极探索研发具有创新结构的单体及聚酰胺材料。这些材料的功能不限于传统应用,还涵盖了阻燃等高附加值领域。中国石化持续深耕聚酰胺产业,不仅显著提升了我国石化产业技术水平,而且为高端聚酰胺材料的未来发展奠定了坚实基础。 湖南石化:产销研协同培育聚酰胺核心竞争力 寒冬时节,湖南石化15万吨/年聚酰胺装置保持满负荷平稳运行,日产聚酰胺(尼龙6)切片400多吨。与此同时,在该装置一侧,聚酰胺研发中心搬迁项目建设有序推进。 聚酰胺俗称尼龙,广泛用于机械、汽车、电器、纺织、化工、航空、冶金等领域。 湖南石化聚酰胺切片产品的性能与质量在国内处于领先地位,具有高可纺、高强度、高透明的显著优势。通过持续的技术创新和产品升级,该公司在国内率先成功开发双向拉伸尼龙膜(BOPA)用切片,打破了国外品牌的长期垄断。截至目前,该公司已成功开发多种型号的聚酰胺切片,包括BOPA专用料、多层共挤薄膜专用料等20多个牌号产品,覆盖了民用纺丝级、工业膜级、工程塑料级、复合材料全系列,能够满足市场对高端聚酰胺材料的需求。 该公司在超高黏聚酰胺领域,以生产挤出级产品为主,重点涉及膜、管等领域的应用;在中、高黏聚酰胺领域,成功开发出适用于BOPA薄膜的中黏产品;在低黏领域,以高流动性尼龙为主,成功完成了第二代高流动性尼龙新品的开发及在导热领域的应用;在共聚聚酰胺领域,成功开发聚酰胺6、聚酰胺66共聚尼龙成套工艺技术,并在单丝、薄膜领域得到广泛应用。 2011年,经集团公司批准,湖南石化正式启动高流动性聚酰胺的小试研究项目。历经13年努力,该公司成功完成高流动性支化尼龙从小试、中试到工业生产的全流程工艺技术研究。此外,湖南石化在聚酰胺弹性体领域的研发也取得良好成效。2022年1月,该公司成功产出约200千克聚酰胺6弹性体,在高端运动鞋材、医疗器材及永久抗静电剂等领域都有广泛的应用前景。 2023年9月,集团公司科技部组织召开“高端聚酰胺材料制备关键技术研发与产业示范”重大科技项目启动会,明确总体攻关目标。该项目由湖南石化牵头,上海院、石科院、北化院等9家单位参与,6家院校协作。为承接技术研发,湖南石化组建了聚酰胺部(中国石化合成纤维技术中心湖南聚酰胺分部),设置研发中心、营销中心和产能为15万吨/年的聚酰胺装置生产中心,推进产销研有机结合。 该聚酰胺装置以己内酰胺为原料生产双向拉伸尼龙膜专用料、多层共挤薄膜专用料等20多个牌号尼龙6切片产品。装置共有4条生产线,采用新工艺,推动节能降耗,减少“三废”排放,提高产品质量。2024年1月,该聚酰胺装置的4条生产线全部投产,5月实现满负荷运行,主要指标达到设计值。聚酰胺装置开车以来,湖南石化持续优化生产运行,着力提升经济技术指标,产品月均综合优级品率达到年度控制指标。 为实现拓市扩销,湖南石化坚持产销研用一体化协同,聚焦市场和用户需求,一方面发挥生产线及产品牌号多等优势,稳定生产,做大总量;另一方面加强调研走访,参加业界产业论坛交流,与下游用户合作,“点对点”研发和批量试生产,提供专用新牌号产品,强化市场应用推广。稳定外销的9个牌号聚酰胺切片产品深受用户欢迎,新产品分批次在下游用户应用,反响良好。2024年前11个月,湖南石化累计生产聚酰胺切片逾13万吨,产销率100%。 引领聚酰胺产业链迈向“高精尖” 嘉宾:湖南石化炼化工艺专家 徐风华 我国聚酰胺的产量和需求量占全球的一半,主要产品为聚酰胺6和聚酰胺66,但在高端聚酰胺单体、聚酰胺特种功能化产品方面进口依存度高。聚己二酰间苯二甲胺(MXD6)是湖南石化目前主攻的产品之一。 MXD6作为一种高端聚酰胺单体,具有吸水率低、热变形温度高、拉伸强度和弯曲强度高、成型收缩率小、对氧气及二氧化碳等气体的阻隔性好等优势,常用于包装材料和代替金属用作工程结构材料。该产品在包装材料领域,主要用于高端饮品、易变质药物、酒类等对气体阻隔性要求较高的产品包装;在工程材料领域,主要用于汽车结构材料,例如汽车外壳、车体、大梁和底盘等零部件。此外,MXD6还可应用于磁性塑料、透明胶黏剂等领域,具有广阔的应用前景。 目前,MXD6原材料及其聚合技术长期被国外公司垄断,全球MXD6总产能约6.2万吨/年,预计在2028年达12万吨/年。我国尚没有实现规模化量产的企业,且国内进口MXD6普遍价格昂贵,限制了我国新型结构材料产业的发展。 中国石化积极推进高质量发展,将高阻隔MXD6技术开发纳入“高端聚酰胺材料制备关键技术研发与产业示范”项目,由湖南石化牵头研究MXD6及其原料合成技术,进行高阻隔MXD6产品开发与推广,建设MXD6千吨级中试装置和万吨级工业化装置,助推我国特种聚酰胺自给率提升到85%以上,引领我国聚酰胺产业链向“高、精、尖”发展。 拓展海外市场缓解聚酰胺销售压力 嘉宾:中国石化经济技术研究院 赵睿 随着生物基和高性能聚酰胺等新材料的开发,聚酰胺行业在多个应用领域的竞争力显著提升,未来发展前景广阔。我国目前已成为全球最大的聚酰胺6生产和消费国,聚酰胺6经过“十四五”以来的快速发展,已开始净出口,未来计划新增产能大部分源于现有大中型生产企业的扩建,且呈现上下游一体化模式。 我国聚酰胺6的消费驱动力近期是纤维生产,远期在工程领域。全球纺织业生产中心在我国,而人口大国对于纤维的消费量更是远高于其他国家和地区。另外,由于价格和某些性能优势,聚酰胺6在纤维领域还将继续替代部分聚酰胺66的市场,预计未来几年,国内聚酰胺6纤维的年需求量将增长15万~20万吨。从长远来看,我国汽车、电子电器等领域的升级发展,将拉动工程塑料的需求增长,聚酰胺6作为工程塑料的消费增速将高于纤维领域,其所占比例会逐步增加。因此,对新建的聚酰胺6项目,企业一方面要采取己内酰胺-聚酰胺6-锦纶的一体化建设模式,另一方面要注重聚酰胺6工程塑料(改性塑料合金)产品和市场的开发。 聚酰胺6盈利能力继续下降。2024~2028年,我国聚酰胺6拟在建项目有12个,涉及产能合计超过250万吨/年。但由于聚酰胺6行业低迷,价格下降、毛利率降低,预计未来几年多个拟建项目不会如期建成投产。聚酰胺6供需矛盾依旧突出。“己内酰胺-聚酰胺6-锦纶”产业链配套一体化程度将进一步加深,可能会出现部分老旧产能的淘汰,以缓解产能过剩带来的压力。但聚酰胺6下游需求跟进不足,预计2025年聚酰胺6厂商的盈利空间将持续压缩。 聚酰胺6出口量持续增长。预计未来5年,我国聚酰胺6出口量将持续增长。随着未来几年新增产能的投放,行业产能规模持续壮大,市场竞争加剧,叠加同质化产品竞争的影响,聚酰胺6生产企业将进一步拓展海外市场,对冲国内竞争风险、缓解销售压力。聚酰胺6的出口主要贸易对象仍将集中在东南亚和南亚地区纺织业较为发达的国家,以出口锦纶民用丝商品为主。 原载 2024年12月11日《中国石化报》第6版 责任编辑 雷 蕾 绿色日化品:添彩美好生活 黄 瑾 袁宏桥 陈平轩 胡德俊(川维化工 金陵石化) 前不久,金陵石化高端日化品项目在江苏省南京市江北新区举行开工仪式。该项目助力打造国内首家从石油原料到终端产品的日化品新材料产业集群,实现产业转型升级和可持续发展。 日化品与人们的生活息息相关,涵盖个人护理、家庭清洁、美容美发等方面,是现代生活不可或缺的一部分。随着人们生活水平的提高和消费观念的转变,我国日化品的市场需求不断增加,形成了一片“蓝海”。而人们环保意识的日益增强,也倒逼日化品打造“绿色”名片,不仅要对环境友好,而且要对人体健康无害。 中国石化始终致力于为社会提供更加环保、低碳的日用化学品原材料,帮助下游制造商生产出对环境影响小、对人体安全的日化品,满足消费者对健康、环保生活的需求。本版推出专题,为您揭秘石油、天然气如何变身绿色日化品。 工业直链烷基苯(LAB) 客户反馈 “30多年前,我们就与金陵石化烷基苯厂合作,一直以来双方的战略合作关系坚固稳定。目前,我们有近一半的工业直链烷基苯原料来自金陵石化,他们原料保供能力强、产品质量过硬,产品各项指标处于国内领先水平。使用金陵石化工业直链烷基苯原料生产的磺酸产品,色泽、活性物含量均能满足客户需求,受到国内外客户好评。我们还有某款热销产品需要指定采购金陵石化工业直链烷基苯原料,不然会影响指标数据,进而影响客户体验。”——华东地区某大型洗化产品头部企业 产品名片 ● 什么是工业直链烷基苯? 工业直链烷基苯是烷基苯类产品应用最广、最主要的有机化合物,是一种无色、无悬浮物的透明液体,其结构由苯环和直链烷基基团组成。 ● 工业直链烷基苯如何应用在绿色日化品领域? 工业直链烷基苯是合成洗涤剂的主要原料。根据日化品配方占比,其主要运用在餐具和果蔬洗涤剂、洗衣液、洗衣凝珠、洗衣粉等领域。工业直链烷基苯是市场公认的绿色环保、高性价比的日化品洗涤原料,是去除污渍的关键活性物成分,具有水溶解性、油溶解性、生物降解性等优势。 ● 工业直链烷基苯具有什么特性? 生物降解性:工业直链烷基苯经过磺化、中和制成的烷基苯磺酸钠,初级生物降解度在7天后不低于90%。 低温性能:工业直链烷基苯凝固点低于零下50摄氏度,作为基础油主要应用于低温区域,低温流动性好,可用于调和低温发动机油、低温液压油、低温润滑脂等。 油溶解性:使用绿色直链烷基苯为原料生产的表面活性剂,不仅溶于水,而且易溶解于油,是高端阴离子表面活性剂重要原材料。 应用性能:以工业直链烷基苯为原料生产的表面活性剂具有去污力强、杀菌效果好、无残留、无污染的特点。 生产工艺 原油经蒸馏等加工工艺后得到煤油组分,煤油输送至烷基苯加氢-分子筛装置,经催化加氢、分离精制得到精制液体石蜡,再经过特殊处理提取其中碳10~碳13组分,经过脱氢-烷基化工艺处理生产出工业直链烷基苯。 市场情况 工业直链烷基苯是生产表面活性剂的主要原料,目前国内产能总体过剩,市场竞争激烈,筹备和待建烷基苯装置产能有增无减。中国石化充分发挥表面活性剂全产业链优势,针对外部市场环境变化及时优化营销策略,在确保长约客户稳定的基础上,进一步拓展国内外客户,国内市场占有率逾30%。 企业足音 金陵石化:完全实现生产装置全面国产化 金陵石化深耕洗化行业43年,拥有“产学研销”系统性生产经营构架,经营对象涵盖国内外洗化巨头和国内民营洗化企业。 作为我国洗化行业最早的生产基地,金陵石化先后展开分子筛格栅板、液力透平、双环反应器、氢氟酸泵等核心设备和工艺技术的国产化改造,打破了国外技术垄断。该公司对烷基化装置抽真空系统实施改造,解决了多年来抽真空系统压力不稳及腐蚀难题;完成了加氢装置、脱氢烷基化装置,以及新建装置的全部国产化配套,完全实现了工业直链烷基苯装置成套设备、关键核心设备国产化。 目前,该公司已研发形成NDC2/4/6/8/10多系列脱氢催化剂产品,率先实现脱氢催化剂国产化并荣获国家科技进步三等奖,进一步巩固了国内绿色洗化企业龙头地位。 专家视点 构建更高质量绿色日化品产业体系 嘉宾: 金陵石化烷基苯厂党委书记、厂长 徐圆圆 金陵石化工艺技术专家 黄爱忠 面对工业直链烷基苯严峻复杂的经营形势,我们坚持以科技创新优势打造绿色拳头产品,坚持在核心技术和关键设备国产化方面持续攻关,组建科研、技术、生产、设备等方面专家攻关团队,成功研发出拥有自主知识产权的双烯选择加氢工艺与催化剂。其运用后,工业直链烷基苯产量增加5%以上,活性明显提升。此外,长链烷烃脱氢催化剂、5A分子筛吸附剂等达到世界先进水平,成功在海外推广应用。通过不断积累积淀,金陵石化工业直链烷基苯质量始终在行业内名列前茅,某些国内外知名下游洗化企业“点名”采购我们的工业直链烷基苯。40多年来,我们生产的工业直链烷基苯产品质量一直保持优级。 近年来,我们协同中国科学院、中国日用化学工业研究院、南京大学等单位组建创新联盟,以工业直链烷基苯为原料研发生产高端洗衣凝珠、高端洗衣液、高端餐具洗涤剂、高端洗手液四大系列共12款绿色日化新品,形成日化品全产业链经营构架。不仅如此,我们还在产品深加工上下大功夫,根据客户需求开发高附加值定制化产品。近10年,我们已研制出10余种工业直链烷基苯“专精特新”产品。 尽管这些产品具有高技术含量、高附加值等优势,但目前仍存在标准体系结构不尽合理、体系功能不够完善等问题。面对未来国内绿色日化品发展趋势,我们初步形成了“强链+合作”的经营战略设想,将携手国内洗化企业巨头,推动物流、仓储、包装等产业在南京地区的发展,进一步加大对外合作力度,更加贴近市场进行产业布局,打造国内表面活性剂技术最优、产业链最完整、生态友好型的绿色高端洗涤材料产业基地,实现洗涤日化品类全覆盖,形成阴离子、阳离子、非离子等表面活性剂产业基地集群,构建韧性更强、质量更好、价值更高的绿色日化品产业体系。 聚乙烯醇(PVA) 客户反馈 “我公司从10多年前就开始采购川维化工生产的聚乙烯醇产品,目前已实现每年超万吨的采购量。川维化工生产的聚乙烯醇无磷、环保性能好、成膜性能优,其膜的抗张强度、撕裂强度、耐磨强度等物理性质好,非常适合制造日化品的水溶性包装膜,在市场上拥有较好的口碑。川维化工还十分重视质量技术服务,我们在产品使用过程中遇到问题,他们都会派销售和技术人员第一时间帮助我们解决。川维化工生产的聚乙烯醇产品品质明显优于国内其他厂家产品,有国际SGS认证(通用公证行)和Reach认证(欧盟法规《化学品的注册、评估、授权和限制》),为我们的出口业务提供了支持。”——深圳某日化品贸易公司 产品名片 ● 什么是聚乙烯醇? 聚乙烯醇由醋酸乙烯经醇解反应、聚合而制成,是一种白色、粉状、安定、无毒的水溶性高分子材料,其物理性质随着聚合度和醇解度的改变而改变,化学结构稳定,但也可根据其分子结构发生醇的相关反应,与各种醛发生缩醛化反应等。 ● 聚乙烯醇具有什么特性? 聚乙烯醇具有较好的化学稳定性及良好的水溶性、耐溶剂性、成膜性、气体阻隔性、环境友好性等,产品用途广泛,是衣食住行不可或缺的环保高分子材料。 ● 聚乙烯醇如何应用在绿色日化品领域? 聚乙烯醇是一种无毒无害、绿色环保的可降解高分子材料,因其显著的绿色环保属性,被广泛应用于日化品领域,如化妆品、洗涤用品、日化品包装等。聚乙烯醇具有保湿、锁水特性,用在面膜中可以增加对皮肤有利的营养因子;具有水溶性,可加工成可溶解薄膜,用于制作洗衣凝珠等;具有可生物降解性、气体阻隔性,能被加工成一次性防感染洗衣袋,可有效隔绝病菌,且使用后可降解。 生产工艺 以天然气为原料,通过部分氧化法产出乙炔气体,乙炔气体与醋酸在催化剂作用下合成醋酸乙烯(VAC)。VAC在引发剂作用下聚合生成聚醋酸乙烯(PVAC),经醇解生产出聚乙烯醇,再经干燥、粉碎等环节,最终形成颗粒状、片状或粉末状的聚乙烯醇产品。 企业足音 川维化工:环保PVA产品满足绿色日化品市场需求 随着环境意识增强和绿色消费观念深入人心,绿色可持续产品成为市场“新宠”。川维化工成功研发出一系列环保型聚乙烯醇产品,为国内绿色日化品市场注入了新活力。 该公司专注于聚乙烯醇材料在绿色环保方面的功能性改良与应用拓展,通过反复试验与技术创新,成功开发出一系列具备优异水溶性、生物降解性、无毒的环保聚乙烯醇产品,契合了绿色日化品市场对原材料的高标准要求。特别是近年来该公司推出的聚乙烯醇新品,不仅保持了原有产品的优点,而且增强了抗污、保湿等特性。 聚乙烯醇产品中的甲醇甲酯含量越低,产品环保性能越好。在生产工艺相同的条件下,川维化工的工艺人员在配方、温度、添加催化剂等方面对聚乙烯醇产品进行高度精细化调节,始终将产品中的甲醇甲酯含量控制到最低。为确保产品环保指标可控,该公司产品检测人员将产品检测周期由4个小时一次缩短到几分钟一次,再到实时检测,实现了产品质量,特别是环保指标实时监控,确保了产品品质的稳定性。目前,市场上普通聚乙烯醇产品的甲醇甲酯含量在3%左右,而川维化工生产的聚乙烯醇产品的甲醇甲酯含量最低可控制在1%以内。 目前,该公司已与全球日化品领域巨头公司建立长期合作关系,为用户提供定制化聚乙烯醇原料解决方案,助力合作伙伴开发出一系列广受好评的绿色日化品,如生物降解的洗衣凝珠、无磷洗护用品、无塑化妆品、化妆品包装等。这些产品不仅在国内市场受到了消费者的热烈追捧,而且远销全球60多个国家和地区,赢得了国际市场的广泛认可。 专家视点 聚乙烯醇在绿色日化品领域应用前景乐观 嘉宾: 川维化工化工工艺高级专家、聚乙烯醇研究室主任 侯双燕 川维化工聚乙烯醇研究室主任师 吴刚 聚乙烯醇作为一种环保型高分子材料,在绿色日化品领域因其良好的水溶性、成膜性、生物降解性等特性,正逐渐受到重视。目前,聚乙烯醇在日化品领域的应用已进入较为成熟的阶段,尤其是在洗衣凝珠、洗衣片、化妆品成膜剂等产品中得到广泛应用。这些应用能够减少塑料包装的使用,降低环境污染。同时,聚乙烯醇的生物降解性也符合绿色消费趋势。应用效果表明,聚乙烯醇能够提供优异的清洁性能,且使用后可迅速溶解于水,缓解了废弃物处理的压力。 随着绿色日化品需求日益增长,聚乙烯醇产品消费量也逐年上升,特别是在一线城市和高消费群体中更为明显。未来,随着技术进步和成本控制的优化,聚乙烯醇在绿色日化品领域的应用将进一步扩大,市场前景乐观。 有机遇就有挑战。面对“蓝海”市场,国内各聚乙烯醇生产企业纷纷进行产品高端应用领域的开发和布局,加强差别化开发和产品链延伸,市场竞争愈加激烈。由于国家对环保、绿色生态的要求越来越高,聚乙烯醇中残存有机溶剂含量将被要求越来越低,低甲醇、低苯、低汞、低醋酸钠等技术研究将愈加受到重视。随着国内聚乙烯醇企业生产技术积累和研究的深入,高端改性聚乙烯醇研究开发必将吸引更多投入。 未来,中国石化聚乙烯醇产品要满足绿色高端的市场需求,首先要加强技术创新与产品升级,继续研发高性能、多功能的聚乙烯醇衍生物,提高其生物降解速度,增强其抗菌性、保湿性;其次,要不断增强为市场提供定制化解决方案的能力,通过研发和生产协同努力,为客户提供定制化的聚乙烯醇解决方案,如针对护肤品的特殊成膜需求、洗涤用品的高效清洁配方等,不断提升产品附加值;再次,要做好市场细分与精准营销,不断提高聚乙烯醇产品的市场渗透率。聚乙烯醇生产企业还应当确保产品整个生命周期都符合绿色低碳的标准,更好地适应并推动产品在高端绿色日化品领域的发展。 原载 2024年5月29日《中国石化报》第6版 责任编辑 雷 蕾 阻燃防火:且看中国石化“金钟罩”材料 陈思琪 翟瑞龙 潘亚男 刘玉福 曾文勇 万 敏 陈艺文 刘淑梅 张春梅(北化院 广州石化 上海石化 仪征化纤 等) 夏季多高温、雷雨天气,易引发火灾,对企业的安全生产、人们的人身安全造成威胁。能够抑制或延滞燃烧,不会传播火焰或熔滴的阻燃材料成为防护安全的“金钟罩”,被广泛应用于服装、石油、化工、冶金、造船、消防、国防等领域。中国石化致力于研发生产具有阻燃功能的特殊材料,织就“真金不怕火炼”的防护服、提高车辆遇到火源时的安全性、为家居用品提供阻燃保护……为各行各业筑起守护安全的坚强防线。本版推出专题,揭秘中国石化的“金钟罩”材料。 V-2级阻燃聚丙烯树脂 产品名片 ● 什么是V-2级阻燃聚丙烯树脂? 普通聚丙烯树脂的极限氧指数为17%~18%,一经点燃迅速燃烧殆尽,并产生大量带焰熔滴,导致火焰的二次传播,具有较高的火灾风险。V-2级阻燃聚丙烯树脂是一款通过在线阻燃改性技术生产的功能化产品,赋予聚丙烯树脂不易燃烧的属性。 ● V-2级阻燃聚丙烯树脂应用在哪些领域? 目前通过在线技术生产的V-2级阻燃聚丙烯树脂,在电子电器、汽车工业、建筑材料和包装材料等方面有着广泛的应用。 生产工艺 采用在线改性工艺,在聚丙烯粉料进入造粒工段,将阻燃复合助剂按照设计比例,通过电子秤下料系统进入造粒机筒体,与聚丙烯粉料一起经混炼、剪切等工序形成熔融状树脂,再由齿轮泵加压通过筛网、模板进行水下切粒,合格颗粒经干燥、振动筛选后送至料仓,生成V-2级阻燃聚丙烯树脂。 市场情况 多年来,石化行业源头工厂只提供聚丙烯原料,没有涉及改性领域。随着下游应用的发展,阻燃聚丙烯市场持续扩大。目前,国内阻燃聚丙烯市场规模已超150万吨/年。针对下游改性厂添加阻燃母粒的掺混不均匀性及改性后的高成本等问题,将阻燃聚丙烯树脂提前到源头企业生产是大势所趋,可大大提高阻燃效率、减少树脂性能损失、降低下游客户生产成本。 企业足音 北化院:在线阻燃改性降成本提效率 阻燃聚丙烯主流的生产方式是下游树脂改性企业对聚丙烯树脂进行二次加工改性,原料生产与阻燃剂添加相互独立,存在阻燃剂在聚丙烯基体中分散效果不佳、阻燃效率降低、产品综合性能衰减等问题。 北化院通过大量实验优化确定阻燃聚丙烯配方,结合中国石化树脂生产平台的优势,将阻燃改性引入聚丙烯生产线,解决了阻燃助剂与生产助剂不匹配等问题,成功开发出V-2级阻燃聚丙烯树脂。 应用北化院自主开发的在线阻燃改性生产技术,可直接在石化企业的生产装置上完成阻燃改性,最大限度保留了树脂的基础性能,具有更高的阻燃效率。同时,省去了树脂改性企业的二次加工环节,能够有效降低企业的生产成本。目前,V-2级阻燃聚丙烯树脂已在广州石化批量生产,并供给下游卫浴制品生产企业试用,产品性能达到客户要求,成本优势显著。 广州石化:成功生产阻燃聚丙烯树脂 聚丙烯的阻燃改性一直是业界关注的焦点。2022年12月,广州石化在2号聚丙烯装置应用北化院研发的阻燃剂,首次试生产V-2级阻燃聚丙烯树脂产品获成功,并于2023年4月进行了二次生产,成为中国石化系统内首家成功生产V-2级阻燃聚丙烯树脂的企业。分析结果表明,该产品具有良好的阻燃性、刚性、耐热性,可应用于电源电路插板插座、卫浴等领域。 V-2级阻燃聚丙烯树脂产品对阻燃剂配比要求严苛。生产前,广州石化技术质量部研发中心技术人员提前与北化院做好沟通协调,就产品阻燃性能开展测试,全面了解下游客户对阻燃产品性能、级别等方面的要求,综合评估测试结果,不断优化试产方案。生产期间,由于阻燃剂与当前其他产品使用助剂性能差异较大,广州石化采取装置提前介入的方式,开展生产风险评估、做好参数优化,及时解决产品熔指波动问题,推动顺利生产。截至目前,广州石化累计销售V-2级阻燃聚丙烯树脂近50吨。 专家视点 加快攻关更高等级阻燃聚丙烯 嘉宾:北化院高级专家 李杰 作为五大通用塑料之一,聚丙烯在交通运输、建筑、电工器材、航空航天等领域有着广泛的应用。随着国内经济快速发展,很多应用领域对聚丙烯提出了阻燃的需求。我国阻燃聚丙烯市场规模超过150万吨/年,现有的生成方式是下游改性厂对聚丙烯树脂进行二次加工改性。北化院开发的在线阻燃改性技术开国内在石化企业装置上直接生产阻燃聚丙烯的先河。 通过北化院在线阻燃技术生产的V-2级阻燃聚丙烯树脂在一定程度上可以延缓火焰的蔓延,为火灾应对和逃生争取更多的时间。然而,V-2等级并不是最高级,该等级阻燃聚丙烯并不适用于对阻燃性能要求极高的应用场景,例如一些特定的电子设备外壳或建筑内部材料,可能需要V-1或V-0等级的材料。实现V-1甚至V-0等级材料的在线生产,是我们下一步的攻关方向。 预氧丝 产品名片 ● 什么是预氧丝? 预氧丝是一种氧化型聚丙烯腈(PAN)纤维,被称为“无法燃烧的新材料”。其不会燃烧、熔化、软化或滴落,防火性能优越、应用领域广阔,能够满足工厂企业安全生产的需求,为阻燃防火提供了新选择。 ● 预氧丝具有什么特性?应用在哪些领域? 预氧丝具有强度高、毛丝少、热稳定性强、耐化学性和电绝缘性等特性,可广泛应用于阻燃防火服、特种作战服、建筑、航空航天、汽车、储能等领域。 生产工艺 原油经过常减压装置蒸馏处理后,可从中提取石脑油等组分,石脑油进入乙烯装置,在温度700~900摄氏度的乙烯裂解炉中裂解成丙烯。丙烯在催化剂的作用下,与氨、氧气发生丙烯氨氧化反应,生成丙烯腈。丙烯腈经过聚合、脱单,与溶剂进行混合溶解制得纺丝原液,经过纺丝、牵伸、干燥等工序形成原丝,原丝再经过预氧化工序制成预氧丝。 市场情况 目前,我国中低端预氧丝产能较为充足,主要应用于保温隔热领域。但应用于储能和个人防护等领域的中高端预氧丝仍依赖进口。上海石化是中国石化唯一能够生产可纺预氧丝并实现高端预氧丝国产化替代的企业,单线产能约4000吨/年,生产的高端预氧丝具备优越的力学性能、良好的可纺性和超高极限氧指数(指在规定的试验条件下,试样在氧、氮混合物气体中维持平衡燃烧所需的最低氧浓度,通常认为极限氧指数大于27%的材料是难燃的、小于20%的材料是易燃的),最高极限氧指数可达50%。 企业足音 上海石化:产品实现首次国内销售和出口 上海石化坚持科技创新,在预氧丝产品生产工艺技术研发和应用方面先行先试。2023年以来,该公司着力攻关预氧丝生产工艺技术,落实生产控制工艺优化措施,先后经历两次试生产,在2023年12月首次实现纱线、碳布打样成功。 2024年4月,上海石化完成预氧丝产品首批针刺及后道工序加工试制,并根据下游客户加工反馈意见,不断调整预氧丝生产工艺操作,提升产品综合性能。该公司还持续深化产销研用一体化,成立专业销售团队,产品工程师及时跟进市场动态,密切对接企业生产和客户需求,大力拓展国内外预氧丝应用领域客户。2024年3月,他们将预氧丝产品正式推向个人防护等领域,实现首次国内销售和出口。 专家视点 加强技术攻关拓展应用市场 嘉宾:上海石化碳纤维事业部碳纤维销售专家 陈艺文 当前,国内对中高端预氧丝产品的市场需求量较大,但基本依赖进口。对此,上海石化主要从三个方面进行优化和改进。首先是持续加大技术攻关力度,着力提升预氧丝产品性能。目前,上海石化在预氧丝实际生产中主要面临两大技术瓶颈:一是生产过程中使用的国产油剂和进口油剂存在一定差异,导致丝束的可纺性仍需进一步提升;二是预氧丝产品的应用领域逐步高端化,发烟量等指标还未达到航空航天领域的使用标准。对此,上海石化将在预氧丝生产过程和油剂使用方面做好优化,促进产品各项指标符合中高端市场领域需求。其次是加强产品供应链规范化建设,提升预氧丝产品供应的稳定性,增强产品的市场竞争力。最后是全力拓展系统内外部应用市场,推动预氧丝产品扩销增效。 对位芳纶 产品名片 ● 什么是对位芳纶? 对位芳纶是对位芳香族聚酰胺纤维的简称,是指酰胺键连接的由对位芳香基组成的线型大分子构成的合成纤维,其中85%以上的酰胺键直接与两个芳基连接。 ● 对位芳纶具有什么特性? 力学性能:对位芳纶最突出的力学性能就是高强度和高模量。其强度是钢的3倍,是涤纶工业丝的4倍,初始模量是涤纶工业丝的4~10倍,是聚酰胺纤维的10倍以上。 热性能:对位芳纶耐高温性能好。其具有很高的玻璃化转变温度和热分解温度,分别为270摄氏度以上和430摄氏度以上,最高分别达360摄氏度和600摄氏度。 阻燃性:对位芳纶具有较高的燃烧温度和极限氧指数值,在空气中极难燃烧,离开火焰后自动熄灭,在500~600摄氏度的高温下也难以点燃,是很好的阻燃材料。 耐候性:芳纶和其他含苯聚合物一样,对紫外线、电子射线敏感,可见光对其影响程度较大。波长300~450纳米的光波易为芳纶吸收,能导致酰胺基裂解,造成强度下降,同时颜色也会变黑。 ● 对位芳纶应用在哪些领域?市场情况如何? 对位芳纶是我国关键的战略材料,广泛应用于航空航天、军事、体育用品、个体防护等领域,是国防建设和经济发展的重要功能性材料。随着全球经济的发展和人们生活水平的提高,市场对高性能纤维材料的需求量越来越大。对位芳纶作为优异的高性能纤维材料,能够优化终端产品性能、延长使用寿命、降低使用成本。随着对位芳纶技术的不断发展,其性能将会更加优异,应用领域也将不断拓展。 生产工艺 以对苯二胺和对苯二甲酰氯为单体,在N-甲基吡咯烷酮(NMP)-氯化钙溶剂体系中,经低温缩聚制备出纺丝原料聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)树脂,洗涤干燥后的PPTA树脂和浓硫酸混合形成液晶纺丝液,采用干喷湿纺制备出对位芳纶纤维。 企业足音 仪征化纤:打造中国石化特种纤维研发生产基地 2023年9月,中国石化科技部在仪征化纤召开4000吨/年对位芳纶工艺设计包审查会,听取仪征化纤等项目单位汇报、审阅相关资料,专家经提问、讨论,一致同意该工艺设计包通过审查,认为开发的工艺设计包技术先进,工艺流程、设备选型设计、控制方案合理可行,整体技术具有创新性。 对位芳纶与超高分子量聚乙烯纤维、碳纤维并称为三大高性能纤维。对位芳纶具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸碱、重量轻等优良性能,被誉为“子弹打不透、烈火烧不着”的材料,在国防军工和民用工业上都有广泛的应用。2019年11月,历经16年攻关,仪征化纤建成千吨级对位芳纶工业化示范装置,又历经近4年攻关,形成了4000吨/年对位芳纶工艺设计包,在奋力打造中国石化芳烃下游产业链示范基地和特种纤维研发生产基地方面迈出重要一步。 专家视点 阻燃防静电工装市场前景广阔 嘉宾:仪征化纤公司化纤工艺专家兼特种纤维研究所所长 王芳 阻燃工作服是一种特殊工作服,广泛用于化工生产工作场所。在有易燃易爆风险的工作场所,如果作业人员穿着阻燃防护服,可减轻烧伤程度、较少烧伤面积。发生大火时,穿着阻燃防护服可有效延长逃生时间。 2021年9月1日,新《中华人民共和国安全生产法》施行。2022年,国家市场监管总局(国家标准委)会同应急管理部制定的《个体防护装备配备规范》开始实施。根据新《中华人民共和国安全生产法》和《个体防护装备配备规范》,国内各石油化工企业陆续配备大量阻燃工装。随着人们生活水平日益提高,对阻燃工装的舒适性也提出越来越高的要求,不仅要安全,而且要穿着舒适。“仪特斯”阻燃工装在满足所有安全性能的前提下,有效缓解了防护性能和舒适性的矛盾,使操作人员“愿意穿”。据不完全统计,国内有300多万家化工企业,“仪特斯”阻燃工装具有广阔的市场前景。 原载 2024年6月19日《中国石化报》第6版 责任编辑 雷 蕾 弹性体材料:让你的运动鞋更轻更软更弹 彭 展 翟瑞龙 刘玉福(湖南石化 仪征化纤) 我国运动鞋年产量约百亿双,弹性体材料是制鞋的重要基础原材料。随着健康生活理念深入人心,国民对运动健身的热情日益高涨,对运动鞋的性能需求也逐渐转向更轻便、更柔软、更高弹。中国石化围绕新特产品开发、突破“卡脖子”技术和提升客户消费体验等方面攻坚克难,着力为国内运动鞋市场提供性能优越、舒适稳定的生产原料。前不久,在安踏(中国)有限公司举办的新品科技发布会上,湖南石化生产的ES系列SEBS弹性体新材料得到高度认可。本版专题揭秘中国石化如何让你的运动鞋更轻、更软、更弹。 氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS) 产品名片 SEBS是一种热塑性弹性体,是以聚苯乙烯为末端段,以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线型三嵌共聚物。SEBS为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)的加氢产品,属于热塑性弹性体(TPE)。 目前,湖南石化开发了3个运动鞋中底用SEBS新牌号产品。其中,SEBSYH-530是湖南石化与安踏(中国)有限公司联合开发的用于发泡鞋材的新型热塑性弹性体。该产品能显著提升泡棉加工的尺寸稳定性,使用过程中具有优秀的阻尼减震性能,拥有细腻亲肤的表面触感。 SEBS市场情况如何? 近年来,我国SEBS产能持续增长,特别是在2019年至2023年迎来了扩能高峰期。 5年内,SEBS产能年均增长率高达13.2%。至2023年底,我国SEBS总产能已达40.5万吨/年。2024年,我国SEBS行业依然保持扩能态势,预计将新增产能逾10万吨/年,年末总产能将达到53万吨/年,比上年增长30.9%。而2023年,我国SEBS产能利用率仅为63%,未来新增产能将进一步加剧国内市场竞争。 SEBS如何应用在运动鞋中底领域? 中底作为运动鞋的核心部分,位于鞋大底和鞋垫之间,主要负责提供缓冲、支撑和能量回馈。中底的材料和设计直接影响运动鞋的舒适性、稳定性和整体性能。在运动鞋中底主材应用方面,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)发泡材料稳居运动鞋主流之位,但是由于其柔软性、耐压缩性、止滑性、弹性与材料拉伸性等不够理想,通常会加入三元乙丙橡胶(EPDM)、聚烯烃弹性体(POE)、半结晶热塑性聚烯烃弹性体(OBCs)、热塑性弹性体(TPE)等对其改性。SEBS材料兼具柔软与柔和质感的优势,使用其改性后的EVA具有更佳的动态黏弹性质。当SEBS均匀地分散于EVA体系中时,能够降低分子链间的作用力,起到增塑作用。同时,SEBS具有更好的柔韧性、耐热性及良好的相容性、共混性,而且利用SEBS充油可以降低材料成本。因此,用SEBS取代丁基橡胶、三元乙丙橡胶等弹性体,与EVA共混,能够制得性能优越、价格低廉的材料,可以满足在运动鞋中底领域应用的需要,从而提升运动鞋的穿着舒适度和性价比。 生产工艺 SEBS生产工艺包括聚合单元、凝聚单元、后处理单元和溶剂精制单元4个部分。在聚合单元中,精制的苯乙烯被送入聚合釜,环己烷经加热后也被送入聚合釜,配好的活化剂也用泵定量送入聚合釜,充分搅拌后,加入引发剂开始聚合。一段时间后,加入丁二烯进行二段反应,再经过一段时间,加入苯乙烯,进行三段反应,然后按品种加入一定量的终止剂,使反应终止,生产出SEBS基础胶液。基础胶液加氢后,通过凝聚、后处理,制成SEBS产品。废溶剂经精制回收循环利用。 绿色SEBS材料应用未来可期 嘉宾: 集团公司化工和材料领域高级专家 梁红文 湖南石化橡胶部橡塑中心科研技术组组长 莫笑君 SEBS是一种优异的苯乙烯系热塑性弹性体,是介于橡胶与树脂之间的一种高分子材料,不仅可以取代部分橡胶,而且能使塑料得到良好的改性。SEBS不必经硫化即可具有类似硫化橡胶的物理性质,可直接注射成型、循环回收利用,已被广泛地应用于各领域,发泡鞋材是其中 之一。 近年来,EVA发泡鞋底材料成为休闲运动鞋材的主流,其凭借良好的柔韧性、弹性,优异的耐化学品和着色性能,以及较轻的重量,受到运动鞋底生产厂商的青睐。但由于EVA塑性材料在柔软性、耐压缩性、止滑性、弹性与材料拉伸性等方面较差,要使用弹性体作为改性剂。SEBS发泡材料与EVA兼容性好,且与其他改性材料相比,具有更好的软硬度范围、柔软触感、压缩永久变形低等优势,目前已有许多国际知名运动鞋品牌指定使用SEBS发泡材料。 SEBS可通过添加加工油来调整材料的软硬度,故可制得硬度范围广泛的发泡制品。SEBS发泡材料不仅能解决传统发泡材料无法解决的问题,而且兼具其他发泡材料的优点。比如,SEBS发泡材料具有EVA发泡材料的低比重特性,PU发泡材料的低压缩歪、高弹性及止滑特性等。SEBS发泡材料制作过程简单,可以二次成型制成复杂造型产品,且不含有毒物质,可实现百分之百回收。目前,SEBS发泡制品大多采用化学发泡的方法制得。 随着经济的发展和人们生活水平的提高、环保意识的增强,绿色无污染及轻量化产品受到青睐。SEBS凭借其重量轻、耐老化性能好,以及无毒、对人体无害的特点,未来可通过超临界发泡技术将SEBS制备成发泡材料,应用于鞋材大底、保温隔热板及枕芯等领域。 热塑性聚酯弹性体(TPEE) 产品名片 热塑性弹性体是一种改性的工程塑料,兼具橡胶优良的弹性和热塑性塑料的易加工性,又被称作“第三代橡胶”。TPEE是热塑性弹性体家族中的新品种,作为基础高端合成材料,被广泛应用于汽车零部件、高端电线电缆及轨道交通等领域,并以轻便性、柔软性、高弹性等特性成为运动鞋底新材料。 TPEE如何应用在运动鞋中底领域? TPEE按照加工方式可分为注塑级、挤出级和吹塑级三种。作为基础高端合成材料,TPEE弹性体主要应用在汽车部件上,有力推动了我国汽车工业轻量化发展。同时,我国是世界制鞋大国,采用新材料、高新技术完善传统制鞋工艺,成为我国制鞋产业发展趋势。TPEE凭借轻便性、柔软性、高弹性等特性成为运动鞋底新的替代材料,有助于促进我国鞋底制造行业向着更加轻量化、功能化、智能化和绿色化方向 发展。 TPEE具有什么特性? 力学性能:具有优异的拉伸强度、回弹性、柔韧性、耐冲击性能,抗蠕变和耐疲劳性突出。 热性能:具有良好的耐热性能,熔融温度为170~220摄氏度;低温柔韧性好,可在-50~160摄氏度下长期使用。 耐化学介质:耐油性、抗溶胀性和耐渗透性非常优异,适合多种油类环境,如燃料油、热油、油脂、液压油等;对燃油的渗透仅为氯丁橡胶、丁腈橡胶等耐油橡胶的1/300~1/3;耐化学溶剂性能好。 耐候性与耐老化性:在水汽、臭氧、自然老化等环境下,都具有优异的耐候性和化学稳定性。 耐磨性:在耐磨性方面优于许多柔性材料,如聚氯乙烯和其他刚性塑料。在磨耗及高机械强度要求环境中,优于聚氨酯和橡胶。 加强PBT产品应用研究开辟新赛道 嘉宾:仪征化纤研究院工程塑料研究所科研主任师 张建 热塑性聚酯弹性体(TPEE)是一类含有聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)聚酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚软段的线型嵌段共聚物。投身TPEE研发工作十多年,我深刻体会到关键核心技术是买不来、求不来的,实现高水平科技自立自强,要不等不靠、自主创新、大胆试验、小心求证,以技术创新推动产品转型升级,自主创新方能做大做强,自主创新才能无可替代。 鞋业是我国传统的民生产业。随着生活水平的提升,人们对鞋类产品的质量及功能化的要求越来越高。鞋底质量是运动鞋质量的重要评估指标,鞋底质量主要取决于鞋底材料。目前,国外知名品牌致力开发TPEE材料制作运动鞋底。仪征化纤加大攻关力度,全力拓展TPEE材料在运动鞋底制作中的使用。下一步,我们将继续强化PBT基础研究和产品应用研究,开辟新赛道,为中国石化新材料产业的发展壮大作出更大贡献。 原载 2024年7月10日《中国石化报》第6版 责任编辑 雷 蕾 VAE:用途极广的绿色环保材料 黄 瑾 刘晶晶 李德奎 马 林 王 莹 赵书萱(川维化工 燕山石化 等) 醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液(VAE)是一种高性能的水溶性乳液,因具有优良的综合性能,被广泛应用于建筑材料、纺织印染、造纸、涂料、胶黏剂、标签和密封材料等领域,是生活中随处可见、不可或缺的绿色精细化工产品。中国石化积极布局VAE产品的研发生产,不断巩固在国内市场中的优势。VAE产品为什么会成为市场追捧的“香饽饽”?具有哪些其他材料无法比拟的优势? 什么是VAE? VAE是由乙酸乙烯酯和乙烯为主要原料,与其他辅料通过乳液聚合工艺制得的一种高分子化合物,具有显著的环保属性和良好的黏结性能。 乙烯-醋酸乙烯共聚树脂(EVA)和VAE是乙烯与乙酸乙烯酯共聚物的不同类型。醋酸乙烯含量小于40%时为EVA树脂,产品柔韧;醋酸乙烯含量在40%~70%时为乙烯-醋酸乙烯弹性体(EVM),富有弹性;醋酸乙烯含量在70%~95%时为VAE乳液,外观呈乳白色。 VAE是怎样生产出来的? VAE的生产工艺通常为半连续乳液聚合,将单体、引发剂、乳化剂、分散介质等加入反应釜中达到一定转化率后聚合而成。该工艺特点是聚合快、生产一批次产品用时短、生产效率高,生产转换便捷,适合多品种生产。 VAE具有哪些特性? 柔韧性 VAE分子链中引入乙烯作为内增塑剂,增加了高分子链的旋转自由度,保证了产品永久性柔软。 耐酸碱性 VAE在弱酸和弱碱存在条件下均能够保持稳定性能,产品应用范围较广。 耐紫外线老化 VAE聚合物具有内增塑性,避免了聚合物性能老化。因此,VAE乳液对紫外线有很好的稳定性,VAE成膜后也可以保持这一特点。 良好的混溶性 VAE根据各种不同需要能与大多数添加剂、颜料和填料、高低分子水溶性聚合物混合,如分散剂、润湿剂、防冻剂、消泡剂、防腐剂、阻燃剂等,且不会发生凝聚。 良好的成膜性 VAE乳液最低成膜温度一般低于5摄氏度,因此能够很好地成膜,皮膜对水滴有较好的阻隔性。 良好的黏结性 对纤维、木材、纸张、塑料薄膜、铝箔、水泥、陶瓷等制品有很好的黏合作用。 VAE可应用在哪些领域? VAE被广泛用于胶黏剂的基料。VAE具有广泛的黏结性能,除了能黏结木材、皮革、织物、纸张、水泥、混凝土、铝箔、镀锌钢板等材料,还能用作压敏胶和热封胶,而且对一些难以黏结的材料如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酯等薄膜更是具备特有的黏结性。 涂料基料 VAE可以用作涂料的基料。以聚醋酸乙烯乳液、丙烯酸乳液、VAE、丁苯乳液、丙苯乳液、醋苯乳液等为基料制造的涂料统称为乳胶漆。VAE乳胶漆可用作内外墙涂料、屋面防水涂料、防火涂料、防锈涂料。VAE乳胶漆涂膜耐起泡性好,耐老化不易龟裂,与多种基材有较好的附着力,安全无毒,使用方便。 纸加工 VAE可用于纸加工。VAE在纸加工中主要用于纸张浸渍、纸张涂层和纸浆添加,其特点是能够给多种纸张上光,增加纸的干湿强度、韧性、光泽度,提高色彩稳定性,降低油墨印刷消耗量,提高纸张档次。作为纸浆添加剂,VAE可以制作各类非石棉型垫片。VAE还可以用于特种纸加工,如用干法膨化造纸技术制作一次性使用的餐巾、面巾、尿布、卫生巾等。 水泥改性剂 水泥是建筑工程中应用最广泛的材料之一。但单纯的水泥制品存在容易龟裂和耐水性、抗冲击力、耐酸性差的缺点,在一定程度上影响了水泥的使用效果。VAE作为水泥改性剂有助于改善水泥制品的性能,增强水泥的柔韧性、耐水性和抗冲击性,同时提高其抗酸性能。通过添加VAE,可以改善水泥的质地和耐久性,从而提升其使用价值,能够更广泛地应用于建筑工程中。 器材、家居用品制造 太阳能电池板:VAE在太阳能电池板制造中被用作背板的关键材料,具有良好的电气绝缘性和耐候性,有助于保护电池元件。 医疗器械:由于VAE生物相容性和低毒性,在医疗器械制造中得到应用,例如医用胶带和医疗包装。 运动器材:运动器材制造中广泛使用VAE,例如制作运动护具、游泳浮板和健身器材,因其轻盈且能收到良好的缓冲效果。 家居用品:VAE被用于制作家居用品,如地板垫、儿童玩具等,用品的舒适性和安全性受到广泛认可。 VAE市场情况怎么样? 目前,国内VAE乳液生产企业有川维化工、皖维集团、瓦克化学、塞拉尼斯等,产能110万吨/年,2025年预计达143万吨/年。 国内市场供应大幅增加,但受产业链转移及房地产市场影响,消费量有所下降。华东地区作为VAE传统主力消费区域,需求暂时保持稳定,随着经济逐步恢复,需求将大幅增长,竞争也更加激烈,特别是在新品定制、物流效率、技术服务等方面。华南地区也是VAE的主力消费区域,辐射东南亚,后期需求呈增长趋势。华中和川渝地区之前对VAE需求量较小,但随着高质量发展和产业链转移,成渝经济圈和中部城市崛起,需求总量明显增长。同时,VAE国际市场需求也在不断增长。其中,东南亚地区作为潜力市场,随着国内VAE供应量增长,将成为国内分流VAE资源的主要地区。 川维化工:产销研一体化打造绿色VAE品牌 川维化工是VAE产品国际标准的第一起草单位,生产的VAE是中国石化首个获得中国石油和化学工业联合会“石油和化工行业绿色产品”证书的绿色产品,并连续21年获得“中国环境标志产品”认证。1~8月,该公司生产的VAE产品销量实现历史性突破,继续保持国内市场占有率第一。 开发多元化产品 川维化工依托自有研究院VAE研发团队,实施多品种、差异化、绿色化、精细化产品开发。目前,川维化工VAE产能与产能建设初期相比增长了8倍,产品品种由6个发展为20多个,形成成熟的自有VAE生产技术。 川维化工持续推进科技创新,经过200多次小试和16次工业化试验,不断对标达标、优化工艺、专项攻关,终于在2024年初自主研发生产出能同时满足稳定性、高强度、耐水性三项综合性苛刻要求的VAE新品,可应用于建筑物、房屋厨卫等的防水涂料中,实现了高端产品国产化替代,填补了国内空白。 布局高端市场 川维化工在客户开发方面,针对行业规模客户制定大客户开发策略,与行业龙头客户进行战略合作;在应用领域方面,将目标领域定位在建筑、家具、包装、复合和高端黏合剂等,并在新装置投产前做好产品品种储备;在物流仓储方面,为不同需求的客户提供吨桶、液袋等多种包装方式供选择。 此外,该公司还根据海外客户对VAE产品的需求,采用200公斤产品包装桶和20吨集装箱运输方式,为客户单独备货,满足差异化需求。 做强做大VAE产业 川维化工聚焦精细化工和新材料发展方向,致力于把绿色环保的高端新材料优势产品做大做强。2021年,6万吨/年VAE技术升级项目投产,川维化工VAE产能实现跨越式增长。新装置建成首月即实现稳定生产、产品全产全销。正在建设中的6万吨/年VAE再扩能项目也将于2024年底投产。投产后,川维化工VAE总产能将达18万吨/年,进一步巩固在国内市场的优势地位。 燕山石化:加快高性能VAE国产化 20世纪80年代,燕山石化有机化工厂引进第一套1.5万吨/年VAE乳液生产装置,成为国内首家生产VAE的厂家。2009年装置改造扩能后,燕山石化有机化工厂连续9年VAE产销量位居全国第一,市场占有率达19%。近年来,该装置持续高负荷运行,年产销量稳定在11万吨左右。 胶粉是VAE重要的下游应用领域。近年来,燕山石化有机化工厂开发出BJ-809等高性能胶粉专用VAE产品。该产品经过喷雾干燥制成,遇水后可重新恢复为乳液状态,不影响正常使用,还可大幅降低VAE长距离运输和储存的成本。燕山石化胶粉销量约占国内胶粉总销量的23%,有力推动了高性能VAE国产化进程。 目前,燕山石化有机化工厂拥有30余个牌号的VAE产品,广泛用于木材、纸张、织物、皮革、铝箔、混凝土、玻璃纤维、镀锌铁板等领域,新产品差异化率达34%,拥有下游客户50余家。 化销国贸:VAE出口实现逆市增长 1~9月,化销国贸VAE海外市场拓展取得重大进展,出口量同比增长57%,实现逆市增长。 VAE属于环境友好型的精细化工品。近两年,国内VAE新增产能超过40万吨/年,面临产能过剩局面,急需开拓海外市场。由于VAE的保质期只有6个月,且对存储温度要求苛刻,加之海洋运输周期长,限制了海外市场开拓。为解决出口难题,化销国贸一方面联合生产企业将常规桶装改为集装箱液袋包装,提升价格竞争力;另一方面采用铁路、海路联运的方式,使交货时间平均缩短约10天。此外,该公司还充分利用海外营销网络,大力推销VAE产品。 截至目前,中国石化的VAE产品已经出口至亚洲、欧洲、非洲、南美区域的20多个国家,出口品种10多个,并首次获得1200吨液袋订单,国际竞争力和国际声誉逐步增强。 原载 2024年10月9日《中国石化报》第6版 责任编辑 雷 蕾 高端特种蜡:赋能绿色低碳生活 常换芳 杜益军 肖旭慧 徐峥辉(河南油田 炼油销售 高桥石化) 特种蜡是以石油蜡为原料生产的蜡产品,是蜡王国的“特种兵”,广泛应用于农业、化工、轻工、纺织、造纸、食品、建筑、交通运输、电子电力、医药和其他特殊领域,是绿色低碳生活不可或缺的元素。 随着国家“双碳”政策实施,各行业对绿色环保产品的需求日益旺盛。近年来,中国石化始终致力于研发生产环保性能更强的相变蜡等特种蜡产品,推动特种蜡产品不断升级、应用领域不断拓宽,为“油转特”注入强劲动力。同时,通过提供更环保、低碳的特种蜡原材料,帮助制造商生产节能环保的家具、电池、服装、化妆品、床上用品等,满足人们对低碳生活的需求。 橡胶防护蜡 产品名片 ● 什么是橡胶防护蜡? 橡胶防护蜡是一种物理橡胶防老剂,能使橡胶制品有效免受臭氧、日光的影响,从而延长橡胶类产品的使用寿命。 ● 橡胶防护蜡主要应用在哪些领域? 橡胶防护蜡作为橡胶防护添加剂,是橡胶物理防老剂,一般应用在各种轮胎橡胶及鞋材橡胶的防护上。 ● 橡胶防护蜡具有什么特性? 紧固效果好:橡胶是大分子有机物,分子与分子之间有间隙。橡胶防护蜡能够析出蜡组分,填充这些间隙,让橡胶制品更紧实。 可延长使用寿命:橡胶防护蜡能在橡胶制品表面形成保护膜,避免臭氧辐射、日光暴晒等造成橡胶制品老化。其与化学防老剂结合使用,会产生加乘效果,延长橡胶制品的使用寿命。 生产工艺 橡胶防护蜡主要由石蜡(主要成分为直链烷烃)和微晶蜡(主要成分为支链烷烃)加入添加剂按一定比例调和而成。由于与橡胶溶解性差,橡胶防护蜡在橡胶中呈过饱和状态,因此从橡胶内部连续不断地迁移到橡胶表面,形成一层均匀的蜡膜,可阻隔空气中的臭氧,延长轮胎的使用寿命,满足不同轮胎及橡胶制品的需求。 市场情况 国外橡胶防护蜡的研究始于20世纪30年代,投入生产至今已有90多年的历史。随着子午线轮胎的发展,作为物理防老剂的橡胶防护蜡得到广泛应用。 我国是世界轮胎第一生产大国,并逐渐形成了具备完善产业配套与规模优势的产业集群,产业链的区位集群优势显著。随着我国经济发展水平的提高和汽车消费能力的增强,橡胶防护蜡需求呈快速增长态势。预计未来轮胎的消费需求将更加旺盛,对橡胶防护蜡的需求也将随之增长。 目前,我国生产橡胶防护蜡生产厂家主要有南阳能化、阳谷华泰、百瑞美等,生产能力超16万吨/年。中国石化炼油销售公司负责统一销售中国石化石蜡产品,是国内最大的橡胶防护蜡原材料供应商。 相变储能蜡 产品名片 ● 什么是相变储能蜡? 相变储能蜡,是经精细加工制成、形态可以随着温度变化在固态和液态间自由转换的相变储能材料。这种蜡可以吸收或释放大量潜热来进行储能或调温,具有绿色环保节能的特点。 ● 相变储能蜡主要应用在哪些领域? 相变储能蜡广泛应用在冷链运输、新能源、电子电气、通信、建材、纺织等领域。 ● 相变储能蜡具有什么特性? 形态可以自由转换:该产品的形态可以随大气温度的变化在固态和液态间自由转换,供不同需求的客户使用。 储能性好:该产品具有较强的储能性,加入该产品的枕头、“凉脖项圈”等,在气温达到28摄氏度以上时不再升温,使人们感觉舒适。 节能效果好:在住宅的装修材料中加入该产品,可以吸附冷气或暖气,使房间恒温,推动现代化住宅不断向绿色环保方向迈进。 生产工艺 从常减压原油蒸馏中得到的柴油馏分,经酮苯脱蜡或尿素脱蜡,生产出正构烷烃混合物,再经过蒸馏切割成单分子烃,根据不同的需求生产出正构烷烃含量不同的中低温系列相变蜡、相变储能专用蜡系列产品。 市场情况 此前,国内相变蜡市场主要被国外产品垄断,产品价格较高。南阳能化经过攻关,使相变储能蜡产品指标达到国外同类产品的标准,打破了国外同类产品长期以来的市场垄断。目前,南阳能化生产的相变储能蜡广泛应用于国内电子、纺织及工艺品行业,还出口到日本、韩国、欧盟等市场。 理疗专用蜡 产品名片 ● 什么是理疗专用蜡? 理疗专用蜡是把固体专用蜡熔化后在其中加入中药材粉末用于治疗疾病或者美容的特殊蜡材料。这种蜡具有消除伤疤、美容、润肤的功效。 ● 理疗专用蜡主要应用在哪些领域? 理疗专用蜡主要应用在美容、中医治疗、日常保健理疗等领域。 ● 理疗专用蜡具有什么特性? 可熔性强:该产品在一定温度下可熔化为液体,方便医生或者美容行业根据需求加入药物。 美容效果好:该产品中的含油性物质可以使皮肤柔软并富有弹性,对瘢痕组织及肌腱痉挛有软化松解作用,且对身体无明显副作用。 保湿效果好:加入该产品的药物或者化妆品具有深层滋润、保湿、补水的功效,有助于美容。 生产工艺 熔点适合的基础蜡经过精制提纯后,可得到绿色环保型软质微晶蜡、石油脂,再经过加热、提炼等工艺,适应不同领域、不同温度、不同黏性的理疗专用蜡就“出炉”了。 市场情况 蜡疗在我国历史悠久。《本草纲目·虫部》中有记载:“脚上冻疮,浓煎黄蜡涂搽。”随着生活水平日益提高,人们更加注重中医养生。南阳能化研发的理疗专用蜡是根据当前美容行业、中西医行业的特定要求研发的,受到客户青睐。 炸药专用复合蜡 产品名片 ● 什么是炸药专用复合蜡? 炸药专用复合蜡是由油、蜡等碳氢材料组成的炸药原料之一,具有爆炸猛度强、使用安全性高,无粉尘污染、环保卫生等特点。 ● 炸药专用复合蜡主要应用在哪些领域? 随着国家工业生产能力逐步增强,为提高乳化炸药的抗水、抗冻等性能,以及简化生产工艺、降低成本等,炸药专用复合蜡在煤炭行业、工程建设及民爆行业的炸药生产领域应用日渐广泛。 ● 炸药专用复合蜡具有什么特性? 抗水及爆炸性强:我国用于民爆行业的炸药品种主要有铵梯类炸药、铵油类炸药、水胶炸药、乳化炸药、膨化硝铵炸药、黏性炸药等,炸药专用复合蜡以其优秀的抗水及爆炸性能,受到青睐。 环保性强:炸药中加入炸药专用复合蜡能增强安全性和爆破效果,爆破后污染小,可以有效保护环境。 生产工艺 炸药专用复合蜡是利用不同馏程含油蜡配以多种助剂复合加工而制成的,再经过乳化、冷却、敏化等工艺,增强产品储存的稳定性。 市场情况 炸药专用复合蜡目前广泛应用于煤炭行业、工程建设及其他民爆行业。南阳能化生产的炸药专用复合蜡出口到越南、蒙古、美洲等市场。 南阳能化:多款特种蜡产品领跑行业 从2001年开始,南阳能化集中发展特种蜡业务,每年推出6~7种新产品。经过多年“油转特”发展,该公司特种蜡生产组织模式不断完善,拥有成熟配套自有技术,可实现系列特种蜡产品规模化、定制化生产。近年来,南阳能化充分发挥“卧龙”牌特种蜡品牌优势,以智能化、高端化为方向,在科技创新上发力,全力突破“卡脖子”技术,打造“专精特新”企业。 目前,南阳能化已成为国内最大的特种蜡企业,国内市场占有率稳居前列,拥有以“卧龙”商标注册的橡胶防护蜡、炸药专用蜡、相变储能蜡、专用特种蜡等四大类27个品种143个牌号特种蜡产品,是橡胶防护蜡、炸药专用复合蜡行业标准起草单位,相变储能蜡实现替代进口,产品畅销国内市场,出口北美、东南亚、欧盟市场。 同时,南阳能化建立研产销一体化平台,开发国内领先、具有自主知识产权的生产技术。该公司还不断完善激励制度,鼓励研发人员参与市场调研和开拓,提升研发产品的实用性和针对性;发挥公司领导层、销售部领导层、销售业务层、销售经理层四支营销队伍力量,推介“卧龙”品牌产品,扩大“卧龙”品牌的影响力。目前,南阳能化的蜡产品直供户已有300多家,2024年新增特种蜡客户21家。 炼油销售公司:定制开发橡胶防护蜡系列产品 炼油销售公司积极贴近市场服务客户,定制化研发橡胶防护蜡等特种蜡产品。该公司根据客户需求,先后研发出xjl-10、xjl-20、xjl-30等橡胶防护蜡产品,质量媲美国外高端产品。 近年来,围绕经济发展需要和气候变化,炼油销售公司还为客户定制化研发1号(A)、1号(B)、2号(B)、3号(B)等高端橡胶防护蜡产品,成功提高了产品质量,为客户节约了生产成本。目前,该公司橡胶防护蜡产品凭借较高性价比,已实现系列化和多样化应用。随着汽车工业快速发展,炼油销售公司将秉承“做精、做特”宗旨,推动特种蜡产品不断升级换代。 高桥石化:不断升级橡胶防护蜡产品质量 为利用蒸馏装置加工石蜡基原油,改变以往生产粗蜡或专用蜡产品的单一模式,高桥石化成立橡胶防护蜡研发团队,与炼油销售公司、大连院紧密合作,在市场、技术等方面展开交流,去年底成功生产出首批28吨橡胶防护蜡新产品并销售。该产品能在橡胶表面形成一层致密的保护薄膜,具有良好的应用前景。 2024年以来,高桥石化不断拓展橡胶防护蜡终端市场,产销量逐月递增。该公司依托现有石蜡资源,按照不同比例,通过固—固加热调和技术生产橡胶防护蜡产品,具有生产工艺简单、调配方式灵活的优势。接下来,该公司研发团队将进一步升级橡胶防护蜡产品质量,用新牌号开拓更多应用场景,提高石蜡市场份额,为企业创效。 原载 2024年10月23日《中国石化报》第6版 责任编辑 雷 蕾 产品销售 2023易捷服务大事记 成 娟 黄秋萍 胡庆明 龚良奇 于 慧 杨 蕊 李 莉 孙 平 (中石化易捷销售有限公司 浙江石油 北京石油) 2023年,面对市场严峻形势和挑战,中石化易捷迎难而上,开拓创新,积极探索营销新模式,持续丰富服务新业态,打赢市场攻坚战,实现量效双增。让我们一起回顾2023年易捷服务大事记。 开拓站外店 关键词:便利店“走出去” 2023年,中石化易捷采取自有商品进驻、门店进驻、联合开发、平台推广等方式不断探索在外部市场开店,扩大门店规模。5月,易捷和中国融通商服集团合作,在内蒙古某军演基地投营军营超市23家,为军营人员日常购物提供便利和保障。8~9月,湖北易捷相继在中国地质大学武汉南望山校区建成投营全国首家易捷校园折扣店,在长江大学投营易捷首座校园综合服务体,供应广大师生日常所需。 中石化易捷持续加快便利店“走出去”的步伐,一方面紧跟加能站在油气氢电服多领域拓展的节奏,推动商品和门店走出加能站,甚至走出国门;另一方面聚焦中国石化成员企业、战略合作伙伴、部队、校园等拓展站外店,提供专属服务。 上线“特色中国” 关键词:线上特色服务 2023年3月,中石化易捷“特色中国”专区在易捷商城上线,并于9月借助易享节契机对外发布。该专区全面整合易捷全国性采购资源优势,为消费者提供一站式购买全国地标特产好物的便捷服务。截至目前,广西螺蛳粉、内蒙古牛肉干、湖南龙山腊肉、湖北小龙虾、浙江西湖龙井茶、云南过桥米线、新疆吐鲁番哈密瓜等地方农特产品,都已通过易捷商城“特色中国”项目卖向全国。 中石化易捷坚持“实体服务+平台增值”的发展思路,紧跟时代发展和市场趋势,推出“易捷商城”“易捷国际”等线上购物平台,为顾客提供系列便捷服务。上线“特色中国”,是易捷持续打造智能化服务平台的重要举措,也是易捷用数字化销售渠道为地方农特产品销售插上“云”翅膀的成功实践。 获评“双百”标杆企业 关键词:改革发展 2023年5月,在国务院国资委印发的中央企业所属“双百企业”“科改示范企业”2022年度改革专项考核结果中,中石化易捷获评标杆企业。自开展“双百行动”以来,中石化易捷紧紧锚定“三项制度”改革这一关键环节,率先实施职业经理人制度,部门负责人及一般员工全面推行职业化管理,“一岗一策”建立全员绩效管理机制,实现刚性考核、刚性兑现,打造市场化、职业化、专业化人才队伍,公司管理能力快速提升、活力全面激发。 中石化易捷自2018年入选国务院国资委“双百行动”改革试点单位以来,以市场化、专业化为改革导向,深入推进体制、机制综合改革,做实“三能”机制,打造高质量发展的人才之基、活力之本、动力之源、文化之魂,推动易捷服务转型升级。 品牌价值达206.97亿元 关键词:品牌建设 2023年5月11日,由中国品牌建设促进会联合新华网、中国资产评估协会等单位举办的2023中国品牌价值评价信息发布,中石化易捷品牌价值达206.97亿元,继续领跑零售业品牌榜。易捷品牌自2008年创建以来,致力于打造“美好生活服务者”形象,通过提升商品及服务质量、培育孵化自有品牌、拓展多元服务业态、促进营销运营创新、积极服务国家战略等措施,大力提升品牌建设水平,品牌价值从2018年的25.69亿元增至2023年的206.97亿元,实现快速增值,成为中国石化价值最高的子品牌。 中石化易捷通过以客户需求(Demand)为核心提炼品牌理念、以客户触点(Contact)为依据梳理品牌架构、以客户评价(Evaluation)为准绳确定品牌建设思路,打造易捷品牌建设“需求-触点-评价”DCE模型,打通品牌管理体系,提升品牌影响力。 易捷养车门店数量“夺冠” 关键词:出行养车 2023年10月9日,中国连锁经营协会发布《2022年中国汽车后市场连锁企业Top50榜单》,易捷养车在汽车后市场维修保养行业门店数量中位列第一。易捷养车是中石化易捷旗下的汽车服务品牌,是我国最大的自营洗车平台和综合性汽车服务平台。截至目前,易捷养车有9400余个汽服网点,年提供洗车服务超1.4亿辆次。 近年来,中石化易捷依托加能站、闲置油库等场地资源,持续打造汽服门店服务网络,围绕城市规模、客户需求、场地条件及配套资源,搭建功能完善的区域汽服网络,有效提升客户体验。 卓玛泉进军中东市场 关键词:自有品牌孵化 2023年7月5日,易捷·卓玛泉出口中东产品首发仪式在天津港举行,2250箱卓玛泉起航运往科威特,标志着中石化易捷自有品牌水进军中东市场。首批卓玛泉于7月中旬到达国工科威特分公司,第二批卓玛泉于11月出口至沙特阿拉伯,易捷以此为契机,将自有品牌商品逐步推向国际市场。 中石化易捷根据多种消费场景的差异化需求,精心培育自有品牌,孵化出卓玛泉、长白山天泉、鸥露纸、赖茅酒、三人炫酒、劲淳能量饮、海龙燃油宝等一批品质优、反响好的品牌产品,并形成以食品、酒水为主的“易甄选”系列,以粮油为主的“易家香”系列,以日化、百货为主的“易享家”系列的自有品牌建设思路。2023年11月,中石化易捷5项自有品牌产品荣获第七届全球自有品牌产品亚洲展金星奖。 第六届“易享节”再创佳绩 关键词:IP打造 2023年9月8日,中石化易捷在江苏南京启动第六届“易享节”。为给消费者提供更多优惠促销活动和更多优质商品选择,第六届“易享节”推出多档大促活动,引入56个行业头部品牌、近百个市场畅销品牌、440种国家地理标志保护产品;升级“加一元多一件”活动,推出“购物抽豪礼、周周分汽油”“寻找易捷锦鲤”“易享幸运广场”等系列活动,同时将大促活动从购物场景拓展到汽服、餐饮、咖啡、保险等服务领域,线上线下同步促销,让消费者享受“人·车·生活”综合服务优惠。“易享节”活动期间,易捷服务销售额同比增长25%。2023年10月10日至10月14日店庆日期间,全国易捷门店销售额达50.8亿元,同比增长32%,966家门店单店营业额突破百万元,创历史新高。 “易享节”是中石化易捷在2018年首创的全国性购物节,每年9月1日至10月31日举办丰富多彩的优惠活动,在全国百城万店掀起购物狂欢,其中,店庆日“加一元多一件”大促活动已成为知名IP。经过6年发展,“易享节”影响力持续提升、规模不断扩大、内容更趋多元化,如今已发展成为国内备受瞩目的购物节。 品牌餐饮项目门店突破百家 关键词:丰餐路舒 2023年11月28日,湖南易捷在湘西吉首中心加能站建成投营湘西石油首家肯德基门店,标志着中石化易捷国际知名品牌餐饮项目门店突破100家,多元化餐饮服务又上新台阶。2023年是中石化易捷国际知名品牌餐饮项目突破之年,截至12月,全年共新增21家国际知名品牌餐饮项目门店,包括肯德基、麦当劳、汉堡王、赛百味等。 近年来,中石化易捷在餐饮业务上不断创新,探索品牌加盟、场地租赁、合作联营等模式,打造“易捷咖啡”品牌,并为消费者提供“堂食+外卖”餐饮服务。目前易捷渠道餐饮项目门店数量已超1600家。 获龙年春晚文创新品首发销售权 关键词:文化传播 2023年12月6日,“龙行龘龘欣欣家国”2024年中央广播电视总台龙年春晚吉祥物暨系列总台文创新品发布仪式在京举行,宣布中石化易捷成为总台文创龙年春晚吉祥物龙辰辰文创衍生品唯一首发销售渠道。2023年12月24日至2024年1月10日,易捷在易捷商城平台开展了为期两周多的龙年新品首发销售活动。 近年来,中石化易捷积极在商品、服务输出中挖掘和传播中华文化,通过销售文创产品、搭建文化平台、营造文化场景等,增强“易捷服务”的“文化力量”,满足人民群众日益增长的文化消费需求。 推出“微光计划公益平台” 关键词:央企担当 2023年,易捷微光计划结合点评杭州亚运会热点,助力百位乡村教师走出大山看亚运,首创“集光行动”筹募百万元公益金,将品牌、渠道、供应链与公益深度融合,全系统首次搭建人人可参与的“微光计划公益平台”,让“微光计划”成为人人公益、指尖公益、随手公益。目前,“微光计划”已被纳入中国石化公益品牌家谱,并荣获2023年“中国广播创新金伙伴”优秀案例。 中石化易捷在做好经营和发展的同时,积极履行社会责任,助力美好生活。利用渠道优势全面推进产业帮扶、消费帮扶,2023年,易捷乡村振兴帮扶商品累计销售额超8亿元。与此同时,易捷持续深耕“微光计划”,结对帮扶甘肃东乡族自治县石化易捷小学,支持乡村教育事业,全面助力乡村振兴。 原载 2024年1月17日《中国石化报》第7版 责任编辑 李晓芳 2023油品销售年度关键词 程 旭 张 雪 龚良奇 金丹红 刘 伟 苏杨秀怡 孙宗奎 吴树彬 李明月(中国石化销售公司 浙江石油 安徽石油 河北石油) 2023年,面对成品油消费增长乏力、新能源加速替代的市场压力,中国石化销售公司锚定“打造世界一流现代化综合能源服务商”目标,充分发挥网络优势、资源优势、客户优势、品牌优势,以坚定的信心和非凡的勇气,抢抓机遇、攻坚克难,向集团公司党组交出优异答卷,为打造具有强大战略支撑力、强大民生保障力、强大精神感召力的中国石化贡献出销售力量。 关键词1 百日攻坚创效 2023年8月1日,销售公司启动“庆祝40周年,百日攻坚创效”专项行动,围绕油品销售、易捷服务、充电业务、降本减费等方面,发动全体员工抢抓机遇、扩销拓市、挖潜增效,通过大干100天、苦干100天、快干100天,全面提升创效能力、巩固服务优势、加快转型步伐。专项行动期间,经营、创效、降费和充电发展四大目标任务均超额完成。 按照集团公司部署,销售公司加快向“油气氢电服”综合能源服务商转型发展,充分发挥品牌、服务、管理、网络等优势,坚持以市场为导向、以客户为中心,优化服务,加快转型,奋力推进销售企业高质量发展,为中国石化打造世界领先洁净能源化工公司贡献了销售力量。 关键词2 超级充电站 2023年11月17日,中国石化首座超级充换电综合能源站——安徽石油大众综合能源站在合肥投营。该站总面积11285平方米,其中充电区占地面积7622平方米,相当于18个标准篮球场,站内设快充、液冷超充等不同类型的充电车位142个,充电最快10分钟……开业当日吸引了国内十几家媒体报道,全网传播量超1000万次。同时,江西石油、云南石油等企业也陆续打造了一批超级充电站,进一步加快中国石化充电网络布局。截至2023年底,销售公司已在全国累计建成充换电站3600余座。 面对国内政策和市场“双驱动”,销售公司大力发展新能源业务,着力布局充换电基础设施网络,加快建设中国头部充电运营商和第一直营平台,构建多元化能源供给体系,为满足“人民对美好生活的向往”贡献石化力量。 关键词3 氢走廊 2023年12月3日,位于京津唐氢能交通走廊的中国石化瑞达临港十六路加氢站在天津建成投运,该站具备加油、加氢、充电等综合补能服务,有效填补了天津港保税区临港区域加氢市场的空白。截至2023年底,销售公司已建成京津唐、成渝万、沪嘉甬三大氢能交通走廊,打造出首座运用储氢井技术、首座分布式液氨分解制氢、首座分布式甲醇重整制氢、首座微管道输氢等多个“国内首创”加能站,累计建成加氢站超110座,基本覆盖“3+2”氢燃料电池示范城市群中的主要城市及重要地区,氢气加注量连续3年增长率超100%,成为全球建设和运营加氢站最多的企业。 近年来,销售公司按照集团公司打造中国第一氢能公司的部署安排,积极践行绿色发展战略,大力拓展氢能应用场景,加快推进氢走廊建设,为我国构建清洁低碳、安全高效的能源体系注入强劲动能。 关键词4 抢险救灾 2023年夏秋季节,面对北京、河北永定河流域持续爆发的洪涝和地质灾害,销售公司统筹协调北京石油、河北石油、天津石油全力保障防汛抗灾工作和其他各类车辆用油,在特殊时期做好油品、生活物资保供,积极履行央企社会责任。 2023年12月18日,甘肃临夏州积石山县发生6.2级地震。中国石化甘肃石油、青海石油和宁夏石油等企业按照销售公司统一部署,立即启动抗震救灾应急预案,在沿线加能站开辟绿色通道,优先保障消防、医疗、抢险等车辆加油,组建青年志愿服务队赶赴灾区,为抗震救灾贡献石化力量。 一方有难,八方支援。面对特大洪涝灾害和突如其来的地震灾害,销售公司坚决扛牢扛稳抗灾抢险保供重大责任,确保油品不断供、服务不打烊,与灾区群众手挽手、肩并肩、心连心,守望相助、同舟共济,在重大自然灾害来临时经受住考验,以实际行动彰显央企责任担当。 关键词5 国际化经营 2023年以来,中国石化海外销售企业国际化发展经营接连取得历史性突破。泰国SUSCO合资、斯里兰卡加油站等重点项目相继落地投营,新发展175座海外加油站,国际化品牌形象进一步彰显。香港公司顺利开拓菲律宾、澳大利亚直分销市场,实现首批成品油出口老挝。燃料油新加坡公司船加油规模位列当地第三,船燃业务挺进中东、巴拿马。香港公司、燃料油公司经营量效稳步增长,超额完成年度任务。 在国内“双碳”目标稳步推进、新能源加速替代背景下,销售公司加快走出去步伐,统筹布局国际化业务,不断拓展泰国、斯里兰卡等“一带一路”沿线国家和地区成品油终端市场,以实际行动担当起市场接续的职责使命,全力打响海外石化品牌。 关键词6 健康快车20周年 2023年12月16日,“中国石化光明号”健康快车在广东韶关圆满收官,至此先后在新疆、山西、广东三地治愈3182名白内障患者,超额完成2023年复明任务。 自2004年参与健康快车公益事业以来,在集团公司的领导下,销售公司统筹协调、各销售企业全力服务,“中国石化光明号”健康快车已奔赴18个省区市的47个地区,为5.6万余名白内障患者免费实施复明手术,给家庭困难需要帮助的白内障患者带去了光明与希望。 作为央企公益项目,“中国石化光明号”健康快车是一列带来光明、温暖与希望的列车,它每年驶入3个地区,平均治疗白内障患者3000名。该项目连续18年荣获光明功勋特别奖,获评中宣部“全国最佳志愿者服务项目”和国务院国资委“中央企业优秀志愿服务项目”,以实际行动擦亮了“党和人民好企业”的形象。 关键词7 权益会员破亿 2023年12月31日,中国石化权益会员突破1亿。自2022年3月打造全新权益会员服务体系以来,销售公司不断为“易捷加油”App注入新活力,通过统一流量入口、统一会员体系、统一核心功能和统一营销模式,为会员提供积分兑换、免费洗车、出行保养、购物优惠、生活服务和生日礼品等权益,持续丰富平台功能。近日,央视总台宣布中石化易捷为龙年春晚周边文创产品唯一首发销售渠道,权益会员凭借积分即可兑换龙年春晚周边文创产品“龙辰辰”。 “易捷加油”App作为中国石化销售公司唯一的“油气氢电服”一站式综合服务平台,一直致力于为客户带来更优质、更贴心、更便捷的出行服务体验,通过与消费者的深度互动和精准营销,持续满足消费者在不同场景下的多元化消费需求。 关键词8 爱跑98 2023年8月8日,以“为爱奔跑洁净所能”为主题的中国石化“爱跑燃动节”启动仪式在京举行,发布爱跑品牌汽油系列营销活动。爱跑品牌汽油致力于满足消费者对高性能、高品质燃油的需求,为消费者创造更加舒适的驾驶体验。 销售公司发挥中国石化加能站网点优势积极推广爱跑系列汽油,开展体验日、品牌日、会员日等活动,并与2023年北京、上海、广州、杭州、天津五场马拉松赛事展开合作,进一步提升爱跑品牌的知名度和美誉度。 中国石化充分发挥产业和技术优势,将科技和智慧融入产品研发,进一步满足车主对高品质燃油的需求,推出爱跑98汽油,关键性指标均优于国家标准。销售公司持续推广爱跑品牌汽油、汽柴油清净剂,以及环保型洗车液等节能环保产品,不断为客户提供更加清洁的能源产品。 关键词9 大比武 为贯彻落实集团公司“三基”工作要求,把服务做到客户心坎里,2023年销售公司启动零售专业、油品分析、油库安全、质量管理、税务管理5项竞赛“大比武”,通过以赛促学、以赛促练、以赛促干,扎实开展全员岗位练兵,分级搭建岗位成才舞台,全面检验员工职业素养和业务能力,营造出浓厚的比学赶帮超氛围,为加快新业务推广,打造具有专业化、信息化服务能力的新一代销售队伍奠定了坚实基础。 销售公司注重通过竞赛比武加强安全等专业线条和零售等一线员工队伍的能力建设,以日常训练和竞赛比武相结合的方式,融合远程视频、客户评价、学习答题、专项考核等内容,达到了固本强基、全员提升的目的,为企业高质量发展培养新人才、孕育新动能、构筑新优势搭建了练兵舞台。 关键词10 教育帮扶 2023年11月2日,销售公司和北京石油与河北省张北县树儿湾小学举行结对帮扶签约仪式,对树儿湾小学校园建设、教师培训、学生成长、奖学奖教等方面开展系列教育帮扶。这是销售公司和北京石油深入学习贯彻习近平总书记关于乡村振兴重要指示批示精神,全力贯彻落实集团公司助力乡村振兴、“办好老百姓家门口学校”的有力举措。2023年,湖南石油、贵州石油等企业深化结对帮扶,引入企业所在地名优学校,通过互访互学、互动教研、加强合作,带动结对帮扶学校教育教学水平和校园管理能力整体提升。 销售公司根据结对帮扶学校实际情况,围绕校园建设、师资力量、学生成长等方面,从硬件和软件两个维度着手提供全方位支持,为乡村孩子插上梦想的翅膀,托起民族振兴的希望。 原载 2024年1月24日《中国石化报》第7版 责任编辑 李晓芳 中国石化加快打造中国头部充电运营商和第一直营平台 何翔任 成 娟 刘世鹏(中国石化销售公司 易捷公司) 近日,中国石化销售公司与理想汽车达成充电业务战略合作框架协议,共同推进在能源领域的资源共享。此前,中国石化与智能电动汽车品牌蔚来达成充电服务合作协议,全面开启充电合作。2024年截至目前,中国石化充电平台自营充电量突破14亿千瓦·时大关,在新能源领域迈出坚实步伐,努力建成中国头部充电运营商和第一直营平台。 持续织密全国充电一张网 中国石化拥有3万余座综合加能站,规模居世界第二、中国第一。现阶段,中国石化将发展充电业务视为新形势下做强营销网络的新机遇,将其作为主营业务来发展,站内站外同步推进充电网络布局,推出“石化易电”品牌,打造新能源管理信息系统,连接中小充电运营商和第三方平台,织密直营与合作充电平台的“全国一张网”。 广东石油在网络规划布局方面采取“城市扩线、公路加密、乡村布点”思路,聚焦关键道路、供求情况,发挥加能站区位优势,适度超前布局、合理分层建设,渗透县区乡镇,抢占重点市场,截至11月中旬,累计建成757座充电站,提供近6000个充电车位,构建起“路网一体、覆盖全省”的石化特色高效充电网络,2024年截至11月中旬累计充电量突破2亿千瓦·时,排名销售系统首位。 浙江石油紧盯民生需求,着力推动企地合作,全方位谋划充电站建设,通过高质量、高效率的网络布局推动浙江地区能源结构转型。截至10月底,已累计建设在营充电站747座,日均服务充电客户3万人次,单日充电量最高突破95万千瓦·时,1~10月累计充电量超1.39亿千瓦·时。 江苏石油坚定推进电能快速扩张战略,抢点布局、创新模式,致力于为新能源车主提供便捷、高效的充电服务。10月,单日全口径充换电量超110万千瓦·时。 北京石油以建设“超充之城”为契机,在保障传统能源网络的基础上,积极向新能源领域转型,逐渐建成主干道充电走廊和五环周边充电、简餐、休息综合体。1~10月,总充电量超2400万千瓦·时。10月,日均充电量稳定在15.9万千瓦·时以上。 江西石油紧贴市场需求,全面布局新能源业务,以打造“光储充荷云”多业态综合加能站为方向,加速构建覆盖城市的基本公共服务充电圈。截至目前,已在全省建成385座“石化易电”充电站,提供3800余个充电车位,2024年截至目前充电量突破1亿千瓦·时,公共充电领域市场份额在江西省充电市场居头部地位。 安徽石油锚定目标、精准谋划,持续推进充电业务高质量发展,1~10月,充电量超9300万千瓦·时,日均充电量突破70万千瓦·时,排名销售系统前列。 湖北石油把充换电作为转型之重,锚定“三分天下有其一”发展目标,坚持站外拓展、质量为先,加快抢占充电目标市场。1~10月,充电量超8100万千瓦·时,10月日均充电量突破66万千瓦·时,三季度充电量环比增长87%。 湖南石油坚持“惠民、利民、便民”工作思路,以优质服务开拓充电市场,全方位提升服务质量,大力推动充电站建设和运营提速提质发展,为城市便捷生活赋能。1~10月,充电量近7000万千瓦·时,单枪日均充电量超200千瓦·时,排名销售系统前列。 新疆石油在新能源汽车保有量较大、增速较快的南疆地区重点布局,积极建设站外充电站,实现各地市全覆盖,效果明显。截至目前,已建成投营充电站47座,已完工正在调试站点5座,正在施工站点16座,储备站点20座,形成投营一批、建设一批、储备一批的良好态势。 “一杯咖啡,满电出发” “我经常来这里充电,充电的时候可以买杯咖啡,使用超快充充电桩充好一辆车只需10分钟,买好咖啡就出发。”在江苏南京石油中和路加能站,车主张先生点赞“一杯咖啡,满电出发”极速充电服务。 对新建充电站的设计,中国石化在符合安全环保规范的前提下,结合场地及市场条件,科学测算设备负荷、柔性分配功率,优先选用大功率直流快充和液冷超充模式,目前所属95%以上的充电场站采用国内最新充电设备,打造适配全车型的充电站。 电动车充电按充电时长可划分为慢充、快充和超快充三类:慢充指交流充电,一般需要6~8小时充满;快充指大功率直流充电,最快半小时充电至80%;超快充指将充电桩功率提升到320千瓦以上,实现“一秒一公里”充电速度。从过去“充电一小时,排队四小时”到现在“一杯咖啡,满电出发”,在中国石化加能站,车主体验到充电就像加油一样方便。 2024年5月,系统内首座光储充放检一体化新能源综合示范站——新深易捷新能源综合服务站在广东深圳投营,标志着深圳充电“一张网”布局初步完成。该站集超级充电、光伏、储能、V2G(车网互动)、电池检测等多功能于一体,设置了29个快充车位和3个液冷超充车位,最大功率480千瓦。光伏装机容量91千瓦,年发电量超10万千瓦·时,通过光储充协同实现绿电最大化自发自用、谷电最大化利用。同时,该站具有放电和电池检测功能,车主既可以充电又可以放电赚取峰谷电价差,还可以对动力电池进行详细全面的检测。该站还设有司机之家和爱心驿站,配备易捷商品自助售卖机、易捷咖啡馆,提供室内休息室、电动按摩椅、自助饮水设备等,护航车主充电无忧。 江苏石油苏州白云充换电站坐落于5A级风景区虞山脚下,占地约2000平方米,可同时容纳32辆车进行充换电。站内设备先进,除29个快充充电桩外,还配有两个液冷超充桩和一个蔚来三代换电站,为客户提供全面的充换电服务。液冷超充桩可根据每辆车的充电功率按需分配,保障场站电力得到最大化利用,蔚来三代换电站换电仅需3分钟。目前,白云充换电站月充电量超10万千瓦·时,每月到站换电车辆1000余辆次。 坐落于浙江省义乌市核心城区的梅湖综合供能站,建设初衷是解决该区域群众充电难、排队时间长的难题,浙江石油通过与地方国资单位强强联合,利用城市公共停车场建设拥有122台充电终端的大型充电站,满足了民生需求,也带来了超3万千瓦·时的单日充电量,成为浙江省充电量最大的明星站点。在西施故里诸暨,浙江石油与当地企业合资建设6座公交车专用充电站,年总充电量超800万千瓦·时,有力保障了诸暨地区10余条电动公交线路的稳定运行,是企地发挥各自优势共建民生幸福圈的生动实践。 努力构建“人·车·生活”生态圈 中国石化依托路网一体规划建设,以统一规划、统一投资、统一建设、统一平台、统一运营为原则,以加油充电需求为流量入口,致力于成为提供“人·车·生活”服务、加油充电服务、资产运营服务、能源运营服务、数据运营服务的世界一流综合能源服务商。 充电,顺便购个物。“在中国石化充电太赞了,可以一边充电一边逛店,站内还有现磨咖啡、易捷商品,一站式满足,服务太齐全了!”在广东深圳石油新深易捷新能源综合服务站,前来充电的车主方先生对“充电+购物”一站式服务非常满意。广东石油紧贴车主需求,在易捷便利店商品种类上选择与日常生活息息相关的商品,不断提升加能站服务体验,为车主提供迅速过机、打包、送货到后备箱一条龙服务,确保每一位进站车主享受一站式便捷服务。 充电,顺便觅个食。走进新疆疆北石油大道加能站,新疆特色美食的香味扑面而来。为让车主在充电的同时感受新疆饮食文化,疆北石油在充电站建设麦麦提餐馆,聘请专业的厨师团队和餐厅管理人员,推出大盘鸡、拉条子、烤包子、馕等新疆美食。“来这里充电,顺便买个烤包子,车充满电,我也吃饱了,挺方便。”车主雷女士说。 充电,顺便歇个脚。作为中国石化首座超级充换电综合能源站,安徽合肥石油大众加能站充分利用休闲区域增设4台按摩椅,为车主提供“能量补给”,同时精心挑选100多本书,打造“车主书屋”。“现在等待充电一点儿都不无聊,有按摩椅可以缓解疲劳,还可以看看书,充电的半小时‘嗖’地一下就过去了。”前来充电的车主张女士表示。 为不断提升客户体验,中石化易捷在各省市门店因地制宜拓展服务范围,提供旅游指引、代收快递、手机充电、免费开水、饭菜加热、雨伞借用、小药箱、按摩休息等服务……以各式各样高效、便捷、温暖的细节,为客户提供用心、暖心、贴心的增值服务。 原载 2024年11月27日《中国石化报》第7版 责任编辑 李晓芳 中石化易捷:打造多元“车生态” 助力消费升级 黄秋萍 韦芫臻(中石化易捷销售有限公司) 近年来,中石化易捷依托其遍布全国的便利店网络优势,积极探索“互联网+加能+汽车服务”新商业模式,实施“车服务+车用品”双轮驱动策略,着力打造“洗美小店+标准综合汽服+大型维保中心+汽车用品+增值服务”五位一体的汽车服务平台,拓展具有中国石化特色的高性价比“车生态”业务,构建高价值的“人·车·生活”综合服务生态圈。 聚焦发展,构建“车生态”服务网络 “自助洗车仅需5分钟,全程不用下车,操作智能,过程简单。”近日,在江西吉安石油吉州城北加能站办理业务的客户张先生对自助洗车业务表示满意。 走进城北加能站,可以看到不少车主正井然有序地排队洗车。“我们合理规划了洗车排队等候区和擦车区域,设立指示牌、地面划线,给客户提供便捷舒适的洗车体验。在洗车业务的带动下,来我们站加油和购物的客户也越来越多了。”站长周志云表示。 为“一站式”解决车主洗车、养车难题,近年来,中石化易捷依托中国石化加能站、闲置油库及办公楼等场地资源,围绕城市规模、客户需求、场地条件和配套资源,按地区分级建设洗美小店、标准汽服门店、大型维保中心、汽车销售展厅等“车生态”项目,并通过规范洗车服务标准、搭建汽服选址模型、统一汽服形象设计等措施,持续提升品牌形象和服务效率,推动“车生态”业务市场化、专业化。截至目前,中石化易捷已建成近1万家洗美小店、近700家标准汽服门店、近60个汽车销售展厅,逐步构建起“路网一体”的“车生态”服务网络。 聚焦平台,打造专业化“易捷养车”品牌 为融合多方资源,提高创新效率和服务质量,2021年,中石化易捷推出“易捷养车”品牌,以“平台+实体服务”相结合的发展模式,采用自营、合作与加盟相结合的方式,拓展“易捷养车”门店,丰富完善汽车全生命周期服务体系,为车主提供智能、高效、个性化的服务。 各销售企业结合区域特色持续丰富“易捷养车”平台服务。安徽石油在“车生态”业务上进行积极探索,着力发展综合汽服项目,借助社会品牌专业化运作,初步形成覆盖全省的综合汽服网络,与合肥新上线汽车服务有限公司联袂打造省内首家易捷养车授权钣喷中心。江苏石油将“易捷养车”进驻抖音,构建线上线下一体化服务体系,洗车券销售火爆,累计销售超3万单。 按照品牌化运作、规范化管理、平台化运营、标准化服务、智能化系统“五位一体”的业务发展模式,“易捷养车”平台为客户提供越来越专业化的“车生态”服务,截至目前,服务用户数超4000万,洗车联网设备近9000台,年洗车超1.5亿辆次,已发展成为国内头部的自营洗车体系。 聚焦创新,特色营销优化出行服务 “为了现场看村超,我选择了贵州的自驾游路线,在中国石化加能站打卡点不仅可以加油、洗车、休息,还可以领取易捷购物券,方便又实惠。”近日,车友郭先生在贵州石油榕江桥头加能站参加完自驾游打卡活动后满意地为中国石化“车友节”点赞。 2024年以来,全国多地文旅市场爆火,3~5月,中国石化销售公司举办了首届中国石化车友节,打造出具有石化特色的自驾游IP,精选全国100条自驾游线路,线上线下为车友提供加能、购物、养车等多业态服务。中石化易捷随之升级“易捷养车卡”服务内容,聚焦广大新能源车主消费需求,推出“养车卡”加油版和“养车卡”充电版,其中包含“加油满减”“充电优惠”“免费洗车”“免费水饮”等多种服务权益,让车友畅享一站式服务体验。截至目前,“易捷养车卡”累计销售超400万张。 “未来,我们将紧抓用户出行需求,积极联动政府、知名企业等,持续打造具有中国石化特色的出行活动IP,实实在在惠及广大车主,以‘新服务’打造新质生产力,助力‘新经济’增长。”中国石化销售公司相关负责人表示。 聚焦需求,“家生活”服务提升客户体验 在广西柳州石油城站综合服务站,准备到郊外露营的许女士给爱车充完电洗完车后,顺便在易捷便利店买齐露营所需的零食饮料。在北京通州石油政宽加能站附近写字楼上班的黄先生在收银台结完账后到该站易捷咖啡联名店点了一杯美式咖啡,享受轻松一刻…… 类似这样的消费场景在中国石化加能站已是司空见惯。作为中国石化非油品运营的服务品牌和运营主体,以及中国石化的新经济单元,中石化易捷持续聚焦市场和客户需求,围绕加能站这一独特消费场景,在打造“车生态”服务的同时,积极培育“家生活”服务,甄选全国特色流量商品,精心培育自有品牌商品,开发汽车养护用品,丰富购物、餐饮、咖啡、广告等多元化业态,构建综合服务生态圈,创建美好的“家生活·车生态”消费场景。截至目前,中石化易捷已创建2.86万家便利店,打造1600余家餐饮门店,服务超3亿海量用户。 原载 2024年6月5日《中国石化报》第7版 责任编辑 李晓芳 “易捷速购”:描绘便民服务新图景 成 娟 龚良奇 何翔任 黄秋萍 (中石化易捷销售有限公司 浙江石油 中国石化报社) 依托全国2.8万家易捷便利店,中国石化正在以即时配送体系为基础,加速布局“易捷速购”,全力打造线上即时下单、线下即时履约的新型零售模式,进一步惠民生、促消费,更好地满足消费者的多元化需求。 6月21日,中国石化“易捷速购”首店在广西南宁开业,随后两个月内,天津、上海、北京、山西、海南等地的“易捷速购”门店陆续投营。即时零售赛道既是商务部全力推动的新消费模式,也是新商业时代炙手可热的新万亿市场。面对新形势下的市场机遇,中国石化创新推出“易捷速购”,融入“一刻钟便民生活圈”,迅速扩大门店服务覆盖范围,持续迸发易捷经济新活力。 拓宽新的销售领域 30秒手机端下单,3公里范围内,最快15分钟送达。 这样快捷的即时零售模式如今已成常态。相较传统的便利店零售模式,无论是线上下单后的等待,还是线下到店购物,都存在时效限制,无法满足应急需求。而“易捷速购”紧跟即时零售风口,提供了更为高效的消费体验,让消费者缺啥买啥,即时送达。 近年来,即时零售作为典型的零售新业态和消费新模式,受到年轻人追捧。埃森哲发布的《聚焦中国95后消费群体》报告显示,95后人群更加注重商品配送速度,超过50%的95后消费者希望在购物当天甚至半天内就能收到商品,7%的消费者希望能在下单后2小时内收到商品。 即时零售的背后是仓储能力和物流体系的支撑。作为国内直营门店数量最多的连锁便利品牌,中石化易捷凭借完善的渠道和网络优势,可以保障商品供应链稳定。此外,24小时不间断服务,也能为不同消费场景提供多元化服务。 在广西南宁陈东店,商品从出库到送达消费者手中,全程溯源,主打“放心购物”;在海南海口滨海店,“仓店一体+会员体系+社群私域+能源转换”四位一体模式,为消费者提供一站式服务;在天津城区天塔店,7月14日受特殊天气影响,10分钟内密集接到80笔外卖订单……“易捷速购”提供“买得放心、用得舒心、吃得安心”的优质商品,正在触达更多消费者,为便利店经营拓宽新的销售领域。 挖掘即时零售市场红利 “易捷速购”门店的营业情况证明了中国石化即时零售模式的可行性。广西首家“易捷速购”店首月订单量破万单,销售额突破50万元,日均营业额是地区门店平均值的7倍;天津、上海首家“易捷速购”店日均营业额2万元以上,保持向上态势;北京三家“易捷速购”店同日开业,首周订单量达7400单,营业额超过30万元…… 数据的背后是即时零售市场的巨大空间。《2023即时零售发展趋势白皮书》预测,2030年即时零售市场规模将达到3.6万亿元,中国石化发力即时零售领域,提供全场景、多元化、专业化服务,以加速打造传统门店的第二增长曲线。 “消费者希望通过即时零售获得高效便捷的购物体验。”浙江石油杭州近江加能站便利店店长方凯介绍,该店的咖啡日均销售额超过4000元,90%以上以外卖为主。“即时零售可以向更多品类和场景延伸,比如满足消费者的夜间购物需求,提供速食、百货、酒水饮料等商品。”方凯表示。 在目前已营业的“易捷速购”门店中,广西陈东店、天津天塔店、北京三元桥店经营的商品均超过7500种,其他门店也超过6000种,涵盖百货、生鲜、食品、酒水饮料、汽车用品、宠物用品等。“丰富的商品种类给消费者提供了更多选择,是传统便利店无法比拟的。因此需要因地制宜设置前置仓,才能储存更多商品,更快地满足消费者的即时购物需求。”业内人士表示。 可以看到的是,中国石化在“万物互联”时代入局即时零售市场,在满足消费者需求的同时,其网点覆盖密度和品牌价值将为便利店带来新的客户群体和销量增长点。 融入“一刻钟便民生活圈” 当前,能源结构进入深度调整期,市场形势进入质变加速期,处于市场最前沿的销售企业是集团公司转型发展的关键一环。中国石化销售公司把打造“人·车·生活”生态圈、探索多元化即时零售业务模式作为重要举措之一。 中国石化销售公司线下拥有遍布全国的3万余座综合加能站、2.8万家易捷便利店,无论是作为自提点,还是前置仓,都可为开展“线上下单、线下配送”业务打下坚实的基础,也是触达“一刻钟便民生活圈”的重要条件。 每一次商业变革,都是成功元素以新的序列被重新组合。中国石化销售公司多年前就开始探索数字化路径,目前已建成全国统一的易捷加油App、网上商城等平台型、功能型线上电商渠道,拥有数量庞大的会员体系,从线下到线上都力求让消费者享受高效便捷的购物体验。即时零售模式的开启,更是为销售企业成功探索出一条将主营优势与新经济跨界融合的道路,有望成为转型发展的新动能。 随着越来越多“易捷速购”门店投入运营,中国石化持续发挥网络优势、品牌优势、供应链优势,构建满足个性化、多样化、定制化客户消费需求的“人·车·生活”综合服务生态圈,融入“一刻钟便民生活圈”,致力于打造老百姓离不开的“生活驿站”。 源源不断注入“新”活力 其实,这并非中国石化在非油领域的首次创新。在过去16年的发展进程中,中石化易捷通过“营销造节”打造出国内零售行业最大的线下购物节“易享节”;搭载权益发布数字产品“易捷养车卡”,满足消费者全年养车用车需求;全力布局充电网络打造“石化易电”充电服务 品牌…… 16年来,中石化易捷探索并形成了专业化、市场化和数字化的经营管理体系,建立起全国统一的线上服务平台和会员服务体系,逐步构建起线上线下深度融合,涵盖全域、全场景、全链路、全周期的综合服务生态圈。截至目前,中国石化已发展汽服、餐饮、广告、金融等多种业态,建设加能站汽服网点9500余个,拓展餐饮门店1600余家,布局充电站7000余座,全国全渠道会员超过3亿人。 面对线上线下消费加速融合的发展趋势,中国石化通过预判即时零售带来的消费场景变化,及时推出“易捷速购”,既是探索新商业模式的尝试,也是角逐万亿蓝海的开始。从“等客进店”到“送货上门”,在激烈的市场竞争中,中石化易捷每一次出发都是在积极探索营销新模式、丰富服务新业态,持续为消费者提供优质产品和贴心服务。 原载 2024年8月28日《中国石化报》第7版 责任编辑 李晓芳 “爱跑”汽油:提速快一点 续航远一点 洁净多一点 蒋忆超 龚良奇 李方征 李 新 赵 扬 庞雅枫 张留洋 姜冠楠 陈艺婷 孙德荣 凌晓芸 郁敏洁 陆佳宏 石 峥(销售公司 销售华北 等) 9月初,中国石化“爱跑”出行消费助力行动开启,掀起绿色消费热潮。“爱跑”系列汽油是中国石化自主研发的高性能品牌燃油,与普通汽油相比,能显著提升汽车发动机的提速性、经济性及环保性,具有出色的保护引擎、抗腐蚀性能,许多关键性指标优于国家汽油标准。中国石化销售公司以汽柴油扩销创效行动为主导,开展“爱跑节”系列活动,努力拓客引流、扩销创效。 “爱跑”系列汽油只有豪车才能加吗?适配哪些车型?中国石化哪些加油站可以加注“爱跑”系列汽油?如何参与“爱跑节”系列活动? “爱跑”系列汽油是什么? “爱跑”系列汽油是中国石化推出的高品质汽油,包括“爱跑98”品牌汽油和“爱跑95”品牌汽油。 “爱跑”系列汽油为什么是绿色的? “爱跑”系列汽油之所以呈现绿色是因为其添加的品牌汽油专用添加剂中含有品牌标识剂,其作用能使油品清洁性能更好、车辆动力性能更强、节油性能和减排效果更为显著。 “爱跑”系列汽油有哪些特点? 提速快、动力强:增加汽油润滑性,改善发动机振动,优化燃烧性能,让发动机持续输出强劲动力。 无积炭、更清洁:清除并抑制发动机内部积炭,彻底消除积炭给发动机带来的危害,主动保养发动机。 防腐蚀、防锈蚀:能够最大程度减少对发动机供油系统的腐蚀,保护发动机油路零件不锈蚀,尤其是汽油泵、喷油器和气缸等。 有颜色、可追溯:“爱跑”系列汽油中含有可追溯的DNA标识剂,用专用设备能在数秒内查辨真假。 “爱跑”系列汽油与市售车用汽油有什么区别? “爱跑”系列汽油由两大要素(基础油和添加剂)组成,即优于车用汽油国家标准(GB 17930)的高品质基础油和具有中国石化核心技术的品牌汽油专用添加剂。市售车用汽油只有一个要素,即符合车用汽油国家标准的汽油。 “爱跑”系列汽油采用中国石化制定的企业标准,选用中国石化炼油工艺技术最高水平的基础油,其中抗爆性、馏程、蒸发指数、烯芳烃含量等技术指标均优于国家标准,保证了汽油的基础使用性能。品牌汽油专用添加剂是中国石化自主研发的产品,能够保持燃油系统清洁,抑制和清除发动机内部积炭;使燃油雾化更好、燃烧更充分、发动机效率更高;减少机械部件磨损、降低发动机振动、延长发动机寿命等,提升用户体验感。 哪些车型适合加“爱跑”系列汽油? “爱跑98”“爱跑95”并非豪车专享,发动机带涡轮增压、压缩比在9.5以上的经济型轿车也可以使用,能够充分发挥发动机的设计功率。具体而言,“爱跑98”更适用于高端车型,特别是直喷、涡轮增压及高压缩比车辆,使用后能显著提升车辆的整体性能;“爱跑95”更适用于中高端车型,使用后可明显感到车辆的燃油经济性和动力性能的提升。 销售华北:研发高品质汽油满足车辆需求 研发品牌汽油是中国石化避免同质化竞争、应对成品油市场竞争日益加剧的创新举措。尤其在“双碳”背景下,环保、节能是推动传统燃油车和混合动力汽车产业发展的主要动力,燃油车正在向燃烧效率更高、功率密度更高、污染物排放更少的方向发展。动力强劲、燃烧清洁、辛烷值分布更优的“爱跑”品牌汽油可以满足国内汽车升级换代对高品质汽油的需求。 2012年,“爱跑”品牌汽油研发项目正式立项。销售华北项目开发课题组对中国石化大量的汽油质量数据进行汇总分析,统计中国石化系统内不同标号汽油各项指标数据。同时,他们调研系统内不同炼厂的炼化工艺对油品质量的影响,并分别进行台架测试,检验各组分对发动机的动力、油耗和排放的影响,筛选出高质量基础油。 在此基础上,该课题组着手研发品牌专用添加剂。他们在对国外添加剂调研时发现,当时某款主流的汽油添加剂具有成本低、清净性强等优势,能够有效清除进气阀沉积物。课题组本打算采用该产品作为品牌专用添加剂的主剂,但经过大量测试发现,该产品虽然对进气阀沉积物有良好的清洗效果,但会增加燃烧室的沉积物,可能会造成直喷发动机的低速早燃和机油稀释等故障,不符合他们对品牌专用添加剂清净效果的预期。为此,他们重新调整研发方向,开发聚醚胺型清净剂。为降低成本,他们进行了大量的实验室模拟测试和台架测试,筛选不同分子结构和分子量的聚醚胺,最终确定使用多组分混合反应的聚醚胺,该产品能在不增加燃烧室沉积物的同时,有效抑制和清除进气阀、喷油嘴沉积物。最终,课题组根据实验数据确定品牌专用添加剂的最终配方。 2016年7月,“爱跑98”品牌汽油在北京首发上市销售。此后,销售华北还联合部分销售企业,先后在北京、江苏、天津、广西、山东、河北、吉林和贵州等地区的加油站推广销售“爱跑98”汽油;联合中国石化香港公司在新加坡义顺一道站销售“X POWER”汽油,让中国石化“爱跑”系列品牌汽油首次走出国门;联合山西石油试点销售“爱跑95”汽油……截至2023年底,“爱跑”品牌汽油累计销量逾千万吨。 销售公司:拓展“爱跑”系列汽油消费场景 9月7日,由中国石化销售股份有限公司、浙江省文化广电和旅游厅、浙江省商务厅联合举办的中国石化“爱跑出行消费助力行动”在浙江杭州启动。活动旨在培育壮大消费场景、促进经济发展,打造“企地联动、商旅共促、助力出行、拉动消费”新模式。 作为集中国石化石油炼制、品牌形象、网点终端三大优势于一体的科技结晶,“爱跑”品牌汽油致力于满足消费者对高性能、高品质油品的需求,为消费者提供更加舒适的驾驶体验。自2016年“爱跑”品牌汽油上市以来,“爱跑98”汽油已在全国近8000座中国石化综合加能站销售;“爱跑95”汽油已在全国超600座中国石化综合加能站销售,持续促进能源消费市场发展。 推广高性能汽油 促消费惠民生 “爱跑”出行消费助力行动将持续至2024年年底,线下由全国31个省区市超3.1万座加能站现场推广,线上以电商直播、社群团购和即时零售等形式宣传,同时推出一系列促消费举措,发放涵盖加能、购物、出行等服务的36亿元消费优惠券,充分释放消费潜力、促进消费增长。 在中国石化“爱跑”主题加能站——浙江石油杭州南环路站的易捷便利店内,汽车头枕、钥匙扣、玩偶、冰丝袖等“爱跑”周边商品吸引了众多顾客围观。在附近写字楼上班的车友许先生加注了一箱“爱跑98”汽油后,在工作人员引导下来到“爱跑”活动展台,通过扭蛋机成功抽到了一个汽车摆件。 打造“爱跑”主题加能站是浙江石油围绕促消费惠民生精准营销的生动实践。2024年以来,浙江石油通过举行专项销售竞赛,精心策划开展“爱跑98”营销活动,实现“爱跑98”汽油销量创新高。无独有偶,重庆石油积极与银行、保险公司等单位开展合作,精准开发高端汽油客户,定向推送“爱跑98”汽油体验券,扩大“爱跑”品牌影响力;江苏石油强化站际统筹,开展“爱跑”体验日、“爱跑”会员日等营销活动,积极推广“爱跑”品牌,推动“爱跑”系列汽油销量大幅增长。 “豪抢整吨油” 送出近千吨汽油 2024年以来,475名客户通过“豪抢整吨油”活动中奖1吨“爱跑”汽油。 7月10日,陕西首位大奖获得者王女士幸运地获得1吨“爱跑98”汽油。平时,王女士十分关注中国石化的营销活动,经常主动进站询问各种活动的参与方式。“豪抢整吨油”活动当日,王女士积极参与并幸运获奖,难掩激动之情:“中国石化的油品质量好,营销活动也多,真是没想到这次会中奖,太开心了!” 7月11日,在安徽宿州桃园加能站,潘先生成为安徽省首位中奖者。潘先生十分重视车辆保养,一直认准“爱跑”品牌,在一次到站加油时,参与了“豪抢整吨油,集字赢大奖”活动并中奖,“万万没想到自己会中奖,心情到现在依旧激动,真的实现了加满自由”! 7月12日,在广东肇庆封开伟业加能站,梁先生成为首位1吨汽油中奖客户。梁先生常常调侃自己是一个“腌尖”(粤语“挑剔”的意思)的人,对服务质量有着极高要求。当得知“豪抢整吨油,集字赢大奖”活动启动后,立刻积极参与。在接到电话得知中奖后,梁先生开心地表示:“很幸运,也很高兴,中国石化的活动以后我都要参加!” 中国石化已经连续3年开展“爱跑节”系列活动,2024年更是带来“快乐升级”“玩法升级”“奖品升级”的新体验,包括“豪抢整吨油”“加汽油送好礼”“加柴油抽大奖”“跑天下,跑全年”等多项内容。截至目前,“爱跑节”系列活动已吸引超2000万名客户参与,送出近千吨汽油。 助力赛事 提供动力支持 8月25日,2024年哈尔滨马拉松激情开跑,中国石化“爱跑”品牌作为与马拉松赛事全面合作的燃油品牌,为跑友提供打卡助力、便捷购物等便民服务。 自2023年中国石化“爱跑”品牌与马拉松活动组织方签约以来,“爱跑”品牌先后亮相天津、北京、上海、广州、杭州等多场马拉松赛事,为赛事提供强大的动力支持,2024年更是在北京、上海、杭州等13座城市以“跑天下,跑全年”为主题会聚全国跑友,向中国石化“爱跑”客户提供马拉松赛事免抽签名额。 在每场赛事的途中及终点,中国石化都会精心打造能源补给站,组建“爱跑”啦啦队,通过丰富多样的形式为跑友加油,同时发放“爱跑”束口包、“爱跑”定制冰箱贴、“爱跑”发箍等限量好礼,以及手套、冰袖、速干服等贴心好物,助力选手平安完赛。 此外,中国石化各地销售企业还与跑车俱乐部、高端车友汇等建立联系,选派“爱跑”品牌推介官深入社群,为俱乐部车主解读品牌、培育热度、形成认知,通过私域营销、精细化运营等方式提升消费拉动力。 从赛道上到赛场外,爱跑“洁净”所能,在中国石化打造世界领先洁净能源化工公司的进程中,为广大车友提供“提速快一点、续航远一点、洁净多一点”的动力体验。 原载 2024年9月25日《中国石化报》第6、7版 责任编辑 雷 蕾 李晓芳