聚丙烯酰胺石油開采領(lǐng)域應(yīng)用情況研究

聚丙烯酰胺石油開采領(lǐng)域應(yīng)用情況研究

充分發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用，更好發(fā)揮作用，加強規(guī)劃政策標準的引導和規(guī)范，維護公平競爭秩序。著眼科技自立自強，推進關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，促進產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定，提高全要素生產(chǎn)率，提升發(fā)展質(zhì)量和效益。有序推進煉化項目降油增化，延長石油化工產(chǎn)業(yè)鏈。增強高端聚合物、專用化學品等產(chǎn)品供給能力。嚴控煉油、磷銨、電石、黃磷等行業(yè)新增產(chǎn)能，禁止新建用汞的（聚）氯乙烯產(chǎn)能，加快低效落后產(chǎn)能退出。促進煤化工產(chǎn)業(yè)高端化、多元化、低碳化發(fā)展，按照生態(tài)優(yōu)先、以水定產(chǎn)、總量控制、集聚發(fā)展的要求，穩(wěn)妥有序發(fā)展現(xiàn)代煤化工。聚丙烯酰胺石油開采領(lǐng)域應(yīng)用情況油氣開采過程復雜，包括鉆井、固井、完井、修井、壓裂、酸化、注水、調(diào)剖堵水、采油、地面采出液處理等。聚丙烯酰胺可應(yīng)用于鉆井處理、采油、調(diào)剖堵水、水質(zhì)處理、頁巖油氣壓裂等領(lǐng)域，是目前應(yīng)用最廣泛的驅(qū)油助劑及酸化壓裂液的添加劑。石油開采是聚丙烯酰胺的最大應(yīng)用領(lǐng)域，占比40%以上。在石油開采中，聚丙烯酰胺主要用于鉆井泥漿材料以及提高采油率等方面，具有增粘、降濾失、流變調(diào)節(jié)、膠凝、分流、剖面調(diào)整等功能。目前我國油田開采已經(jīng)步入開發(fā)中后期，為進一步提高原油采收率，主要推廣聚合物驅(qū)和復合驅(qū)技術(shù)通過注入聚丙烯酰胺或表面活性劑或堿，改善油水流速比，降低油水界面張力，擴大波及體積，提高洗油效率。在化石能源中，作為目前全球第一大能源，石油在展望期內(nèi)仍將繼續(xù)發(fā)揮主體能源的作用。2020年，全球能源消費中，石油消費占比31．20%，消費占比仍超過煤炭、天然氣以及其他能源。1、全球石油生產(chǎn)及消費情況全球石油產(chǎn)量自2015年以來保持持續(xù)增長勢頭，2020年，全球石油產(chǎn)量增勢未能延續(xù)，總產(chǎn)量為4，165．13百萬噸，同比下降6．99%；2021年，在油氣價格大幅回升的驅(qū)動下，全球石油產(chǎn)量反彈至4，423．00百萬噸。2015年至2022年6月末，WTI原油價格走勢呈現(xiàn)波動趨勢，其中2020年原油價格出現(xiàn)大幅下跌，隨著經(jīng)濟的復蘇，原油價格逐漸回升并保持高位態(tài)勢。2020年3月至2020年9月，全球及美國的石油鉆井平臺數(shù)分別由2，172個和784個下滑至1，133個和254個，下滑幅度明顯，隨著宏觀經(jīng)濟恢復，全球及美國的石油開采投資于2020年第四季度開始逐步恢復。截至2022年6月末，全球及美國的鉆井平臺數(shù)分別為1，760個和718個，已經(jīng)逐步恢復到正常的水平。同時，隨著頁巖油氣開采技術(shù)的發(fā)展，頁巖油產(chǎn)量在全球原油產(chǎn)量占比保持上升趨勢。美國是全球頁巖油氣開采技術(shù)最先進的國家，隨著技術(shù)的發(fā)展及頁巖油氣開采成本的下降，美國成為全球頁巖油氣開采量最大的國家。2、我國石油生產(chǎn)及消費情況2020年，全球油氣行業(yè)陷入低谷，我國油氣行業(yè)表現(xiàn)卻高于全球整體水平，2020年我國原油產(chǎn)量達到194．77百萬噸，同比增長1．97%；2021年全球油氣行業(yè)進入復蘇階段，2021年我國原油產(chǎn)量達到198．88百萬噸，同比增長2．11%。消費量方面，2020年我國原油消費總量達到675．84百萬噸，同比增長0．47%；2021年我國原油消費總量達到703．55百萬噸，同比增長4．10%。近年來，我國原油產(chǎn)量每年保持在190百萬噸左右，即使原油產(chǎn)量相對穩(wěn)定，但其市場需求依舊處于上升的趨勢，我國油氣能源需求長期增長，油氣對外依存度較高，加大開發(fā)力度、維護能源安全勢在必行。由于聚丙烯酰胺作為應(yīng)用最廣泛的驅(qū)油助劑，對于提高采油率起到了巨大的作用，因此隨著我國原油開采量的攀升、采收率不斷提高，油田化學品市場將繼續(xù)保持較快增長，作為驅(qū)油助劑及酸化壓裂液添加劑的聚丙烯酰胺市場將會保持穩(wěn)定增長。3、頁巖油及頁巖氣儲量情況頁巖油是以頁巖為主的頁巖層系中所含的原地滯留油氣資源，圈閉界限不明顯，無法形成自然工業(yè)產(chǎn)能。包括泥頁巖孔隙和裂縫中的石油，也包括泥頁巖層系中的致密碳酸巖或碎屑巖鄰層和夾層中的石油資源。隨著目前石油開采技術(shù)的不斷提高和對于能源供應(yīng)保障重視程度的不斷深化，頁巖油成為最有可能替代常規(guī)石油天然氣的能源已是各國的共識。尤其是我國近年大量的石油新增儲量品質(zhì)變差，采收率偏低，單井產(chǎn)量低，穩(wěn)產(chǎn)期短，因此需要開采頁巖油作為重要的替代資源。目前全球46個國家當中的104個盆地的170多套頁巖層系中均已探明頁巖油氣資源，其中，美國、俄羅斯和中國頁巖油儲量位居全球前三。頁巖氣是指富含有機質(zhì)、成熟的暗色泥頁巖或高碳泥頁巖中由于有機質(zhì)吸附作用或巖石中存在著裂縫和基質(zhì)孔隙，使之儲集和保存了一定具商業(yè)價值的生物成因、熱解成因及二者混合的成因。隨著減少煤炭消費，增加清潔能源使用的行為理念不斷推廣深化，以頁巖氣為代表的非常規(guī)清潔能源逐漸受到重視。而我國豐富的頁巖氣儲量更是為整個行業(yè)發(fā)展提供了一個極佳的條件。據(jù)《BP世界能源統(tǒng)計年鑒》公布的數(shù)據(jù)顯示，2018年我國頁巖氣儲量高達31．6萬億立方米，遙遙領(lǐng)先世界其他國家。4、美國和中國頁巖油及頁巖氣開采情況自2000年以來，美國頁巖氣和頁巖油的開采急劇增加。據(jù)Statista數(shù)據(jù)統(tǒng)計，美國頁巖油及頁巖氣的產(chǎn)量由2000年的1．77萬億立方英尺增長到2020年的大約23．16萬億立方英尺，復合增長率達到了13．72%。預計未來30年美國頁巖油及頁巖氣產(chǎn)量增速雖會大幅下降，但產(chǎn)量仍將平穩(wěn)增長，到2050年美國頁巖油及頁巖氣產(chǎn)量有望達到33．67萬億立方英尺。聚丙烯酰胺的主要用途之一就是石油開采及鉆井壓裂，隨著頁巖油及頁巖氣產(chǎn)量的平穩(wěn)增長，未來增長空間將十分廣闊。進入十四五規(guī)劃開局之年，中國對于能源開采和勘探的投資呈現(xiàn)增長態(tài)勢。2015年以來由于油價走低的影響導致油氣在勘探開采方面的投資意愿不高，2019年全國油氣勘查、開采投資分別為821．29億元和2，527．10億元，同比分別增長29．0%和24．4%，勘查投資達到歷史最高，預計2020年之后一段時間內(nèi)將保持高投資態(tài)勢。根據(jù)華經(jīng)情報網(wǎng)統(tǒng)計，以鄂爾多斯盆地為例，垂深2千米左右的豎井總投資在300萬元以內(nèi)，但頁巖油井的總投資高達2，200-3，000萬元左右，是豎井的8到10倍，這表明頁巖油的開采將極大推動國內(nèi)油氣資源的投資。根據(jù)《國家能源局公布2021年能源成績單》，我國2021年度頁巖油產(chǎn)量為240萬噸、頁巖氣產(chǎn)量為230億立方米。盡管我國頁巖油勘探開發(fā)取得了較大進展，但仍處于起步階段，面臨著諸多挑戰(zhàn)，隨著頁巖油開采技術(shù)的進步，預計未來我國頁巖油開采量將會進一步提升。近年來，我國頁巖氣取得了突破性的進步，2015年我國頁巖氣產(chǎn)量為46億立方米，2021年頁巖氣產(chǎn)量為230．00億立方米，復合增長率為30．77%。主要目標到2025年，石化化工行業(yè)基本形成自主創(chuàng)新能力強、結(jié)構(gòu)布局合理、綠色安全低碳的高質(zhì)量發(fā)展格局，高端產(chǎn)品保障能力大幅提高，核心競爭能力明顯增強，高水平自立自強邁出堅實步伐。（一）創(chuàng)新發(fā)展原始創(chuàng)新和集成創(chuàng)新能力持續(xù)增強，到2025年，規(guī)上企業(yè)研發(fā)投入占主營業(yè)務(wù)收入比重達到1．5%以上；突破20項以上關(guān)鍵共性技術(shù)和40項以上關(guān)鍵新產(chǎn)品。（二）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)大宗化工產(chǎn)品生產(chǎn)集中度進一步提高，產(chǎn)能利用率達到80%以上；乙烯當量保障水平大幅提升，化工新材料保障水平達到75%以上。（三）產(chǎn)業(yè)布局城鎮(zhèn)人口密集區(qū)危險化學品生產(chǎn)企業(yè)搬遷改造任務(wù)全面完成，形成70個左右具有競爭優(yōu)勢的化工園區(qū)。到2025年，化工園區(qū)產(chǎn)值占行業(yè)總產(chǎn)值70%以上。（四）數(shù)字化轉(zhuǎn)型石化，煤化工等重點領(lǐng)域企業(yè)主要生產(chǎn)裝置自控率達到95%以上，建成30個左右智能制造示范工廠、50家左右智慧化工示范園區(qū)。（五）綠色安全大宗產(chǎn)品單位產(chǎn)品能耗和碳排放明顯下降，揮發(fā)性有機物排放總量比十三五降低10%以上，本質(zhì)安全水平顯著提高，有效遏制重特大生產(chǎn)安全事故。引導化工項目進區(qū)入園，促進高水平集聚發(fā)展推動化工園區(qū)規(guī)范化發(fā)展，依法依規(guī)利用綜合標準倒逼園區(qū)防范化解安全環(huán)境風險，加快園區(qū)污染防治等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加強園區(qū)污水管網(wǎng)排查整治，提升本質(zhì)安全和清潔生產(chǎn)水平。引導園區(qū)內(nèi)企業(yè)循環(huán)生產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)耦合發(fā)展，鼓勵化工園區(qū)間錯位、差異化發(fā)展，與冶金、建材、紡織、電子等行業(yè)協(xié)同布局。鼓勵化工園區(qū)建設(shè)科技創(chuàng)新及科研成果孵化平臺、智能化管理系統(tǒng)。嚴格執(zhí)行危險化學品禁限控目錄，新建危險化學品生產(chǎn)項目必須進入一般或較低安全風險的化工園區(qū)（與其他行業(yè)生產(chǎn)裝置配套建設(shè)的項目除外），引導其他石化化工項目在化工園區(qū)發(fā)展。推進示范引領(lǐng)，強化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能發(fā)布石化化工行業(yè)智能制造標準體系建設(shè)指南，編制智能工廠、智慧園區(qū)等標準。針對行業(yè)特點，建設(shè)并遴選一批數(shù)字化車間、智能工廠、智慧園區(qū)標桿。組建石化、化工行業(yè)智能制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，培育具有國際競爭力的智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商，提升化工工藝數(shù)字化模擬仿真、大型機組遠程診斷運維等服務(wù)能力?；谥悄苤圃欤茝V多品種、小批量的化工產(chǎn)品柔性生產(chǎn)模式，更好適應(yīng)定制化差異化需求。實施石化行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全分類分級管理，推動商用密碼應(yīng)用，提升安全防護水平。夯實安全發(fā)展基礎(chǔ)（一）推廣先進技術(shù)管理，提升本質(zhì)安全水平壓實安全生產(chǎn)主體責任，推進實施責任關(guān)懷，支持企業(yè)、園區(qū)提高精細化運行管理水平，建立健全健康安全環(huán)境（HSE）管理體系、安全風險分級管控和隱患排查治理雙重預防機制，建立完善滅火救援力量，提升應(yīng)急處置能力。持續(xù)在危險化學品企業(yè)開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+安全生產(chǎn)建設(shè)，推動《全球化學品統(tǒng)一分類和標簽制度》（GHS）實施。鼓勵企業(yè)采用微反應(yīng)、氣體泄漏在線微量快速檢測等先進適用技術(shù)，消除危險源或降低危險源等級，推進高危工藝安全化改造和替代。（二）增強原料資源保障，維護產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定拓展石化原料供給渠道，構(gòu)建國內(nèi)基礎(chǔ)穩(wěn)固、國際多元穩(wěn)定的供給體系，適度增加輕質(zhì)低碳富氫原料進口。按照市場化原則，推進國際鉀鹽等資源開發(fā)合作。加強國內(nèi)鉀資源勘探，積極推進中低品位磷礦高效采選技術(shù)、非水溶性鉀資源高效利用技術(shù)開發(fā)。多措并舉推進磷石膏減量化、資源化、無害化，穩(wěn)妥推進磷化工以渣定產(chǎn)。加強化肥生產(chǎn)要素保障，提高生產(chǎn)集中度和骨干企業(yè)產(chǎn)能利用率，確?；史€(wěn)定供應(yīng)。保護性開采螢石資源，鼓勵開發(fā)利用伴生氟資源。基本原則（一）堅持市場主導充分發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用，更好發(fā)揮作用，加強規(guī)劃政策標準的引導和規(guī)范，維護公平競爭秩序。（二）堅持創(chuàng)新驅(qū)動著眼科技自立自強，推進關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，促進產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定，提高全要素生產(chǎn)率，提升發(fā)展質(zhì)量和效益。（三）堅持綠色安全樹牢底線思維，強化社會責任關(guān)懷，提升本質(zhì)安全水平，推進綠色循環(huán)低碳發(fā)展，加強行業(yè)治理體系和治理能力建設(shè)。（四）堅持開放合作營造市場化、法治化、國際化營商環(huán)境，堅持高質(zhì)量引進來、高水平走出去，促進要素資源全球高效配置，強化產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同和相關(guān)行業(yè)間耦合發(fā)展。加快綠色低碳發(fā)展（一）發(fā)揮碳固定碳消納優(yōu)勢，協(xié)同推進產(chǎn)業(yè)鏈碳減排有序推動石化化工行業(yè)重點領(lǐng)域節(jié)能降碳，提高行業(yè)能效水平。擬制高碳產(chǎn)品目錄，穩(wěn)妥調(diào)控部分高碳產(chǎn)品出口。提升中低品位熱能利用水平，推動用能設(shè)施電氣化改造，合理引導燃料以氣代煤，適度增加富氫原料比重。鼓勵石化化工企業(yè)因地制宜、合理有序開發(fā)利用綠氫，推進煉化、煤化工與綠電、綠氫等產(chǎn)業(yè)耦合示范，利用煉化、煤化工裝置所排二氧化碳純度高、捕集成本低等特點，開展二氧化碳規(guī)?；都⒎獯?、驅(qū)油和制化學品等示范。加快原油直接裂解制乙烯、合成氣一步法制烯烴、智能連續(xù)化微反應(yīng)制備化工產(chǎn)品等節(jié)能降碳技術(shù)開發(fā)應(yīng)用。（二）著力發(fā)展清潔生產(chǎn)綠色制造，培育壯大生物化工滾動開展綠色工藝、綠色產(chǎn)品、綠色工廠、綠色供應(yīng)鏈和綠色園區(qū)認定，構(gòu)建全生命周期綠色制造體系。鼓勵企業(yè)采用清潔生產(chǎn)技術(shù)裝備改造提升，從源頭促進工業(yè)廢物減量化。推進全過程揮發(fā)性有機物污染治理，加大含鹽、高氨氮等廢水治理力度，推進氨堿法生產(chǎn)純堿廢渣、廢液的環(huán)保整治，提升廢催化劑、廢酸、廢鹽等危險廢物利用處置能力，推進（聚）氯乙烯生產(chǎn)無汞化。積極發(fā)展生物化工，鼓勵基于生物資源，發(fā)展生物質(zhì)利用、生物煉制所需酶種，推廣新型生物菌種；強化生物基大宗化學品與現(xiàn)有化工材料產(chǎn)業(yè)鏈銜接，開發(fā)生態(tài)環(huán)境友好的生物基材料，實現(xiàn)對傳統(tǒng)石油基產(chǎn)品的部分替代。加強有毒有害化學物質(zhì)綠色替代品研發(fā)應(yīng)用，防控新污染物環(huán)境風險。（三）促進行業(yè)間耦合發(fā)展，提高資源循環(huán)利用效率推動石化化工與建材、冶金、節(jié)能環(huán)保等行業(yè)耦合發(fā)展，提高磷石膏、鈦石膏、氟石膏、脫硫石膏等工業(yè)副產(chǎn)石膏、電石渣、堿渣、粉煤灰等固廢綜合利用水平。鼓勵企業(yè)加強磷鉀伴生資源、工業(yè)廢鹽、礦山尾礦以及黃磷尾氣、電石爐氣、煉廠平衡尾氣等資源化利用和無害化處置。有序發(fā)展和科學推廣生物可降解塑料，推動廢塑料、廢棄橡膠等廢舊化工材料再生和循環(huán)利用。加快新技術(shù)新模式協(xié)同創(chuàng)新應(yīng)用，打造特色平臺加快5G，大數(shù)據(jù)，人工智能等新一代信息技術(shù)與石化化工行業(yè)融合，不斷增強化工過程數(shù)據(jù)獲取能力，豐富企業(yè)生產(chǎn)管理、工藝控制、產(chǎn)品流向等方面數(shù)據(jù)，暢聯(lián)生產(chǎn)運行信息數(shù)據(jù)孤島，構(gòu)建生產(chǎn)經(jīng)營、市場和供應(yīng)鏈等分析模型，強化全過程一體化管控，推進