2018年，美国能源安全研究合作组织（RPSEA）向国会提交了题为“长期坚持下去——简单的事情已成过去”的技术路线图，旨为确定美国未来十年油气行业面临的挑战和优先攻关的方向。该路线图要求在提高陆上油田作业效率的同时提高采收率，建议加大超深水资源的研究力度，重点关注边际油田，特别是如何预防非常规油气井过早边缘化的研究。

 

RPSEA

RPSEA成立于2002年，其成员包括9所首屈一指的研究型大学、5所国家实验室，及一些美国主要研究机构、能源生产商以及能源销售商，负责170多个研究项目，其中一些项目已经商业化。

 

01陆上研发主题

RPSEA提出的近期至中期陆上油气研发方向包括：

 

● 在提高钻井作业效率的同时降低生产成本。非常规井二次完井将提高油气采收率并延长油气井生命周期。

 

● 通过开发新技术来延长老油气田的生命周期，提高常规和非常规油气田的采收率。

 

● 开展有助于运营商遵守法规的研究。

 

● 减轻页岩资源开发带来的环境破坏，包括井场建设、气体排放、噪音及地表水污染。

 

● 在完全动用储层并尽量减少重复压裂作业的前提下，尽可能降低水力压裂的用水量，包括无水压裂和开发减少用水量的方法。

 

● 研究处理与页岩气开发相关废液的新方法，包括天然存在的放射性物质和钻屑。

 

02海上研发主题

墨西哥湾深水区作为未来美国能源供应的关键区域，面临来自全球各国深水油气生产商的竞争日益激烈。美国需要继续保持此领域技术的领先地位，但北海和巴西正在增加研发投入，而美国的研发投资正在减少。RPSEA提出应优先发展以下方向：

 

● 优化超深水油气井的设计和施工，包括研究水泥配方在凝固过程中及凝固后的物理化学性能，重点是识别出潜在失败路径。

 

● 改进超深水海底测量和监测仪器，如遥感或监视设备，包括继续开发自主水下航行器。

 

● 可用于观察海底设施的高分辨率识别和表征成像技术。

 

● 开发超深水条件下可能导致水合物形成和堵塞管道情况的详细描述与模型。

 

● 改进以天然气为主的系统中水合物栓塞形成和解离的建模，提高预测水合物特性的能力。

 

● 使用模型预测极端超深水压力、温度和装备体系大范围变化条件下的两相、三相和四相流体系统的特性。

 

● 在极端井底温度和压力条件下（>19000 psi，>250ㄈ），更好地了解水、气和油混合物的压力-体积-温度关系。

 

● 开展溶解了硫化氢或二氧化碳海水的流变研究。

 

● 通过实验来预测超深水压力和温度条件下的石油流体特性，包括极端高压-高温条件。

 

● 开发和验证用于极端高温高压井和油藏的先进混合流体模型。

 

● 研究传感器、仪器仪表、电子控制设备和先进的数据解释技术，包括超深水海底生产设备的控制技术。

 

● 解决与长流线回路管线相关的安装和操作风险，并开发工具和设备以降低此类风险。

 

● 开发长流线回路管线，包括高完整性压力保护系统，其隔离阀能够在故障安全位置和多个传感器上运行，利用传感器和硬件可执行远程停机决策。

 

● 识别、表征和量化现有的海底电气连接技术保持最佳运行模式的极限条件。

 

● 开发能够改善超深水架构和电连接器故障的技术。

 

● 通过改进油藏描述、油藏模拟和开发方法，降低对开发新油田和钻新井的依赖。

 

● 改进地震地下成像，以减少通过钻新井评价和描述油藏的需求。

 

● 开发不受环境影响的测试技术。

 

● 改进适用于墨西哥湾深水资源的开发方式方法。

 

● 开发能够提高超深水资源采收率的技术。

 

● 开发能够在1万英尺深水下进行钻井和生产，安全、可靠的干式采油树浮式系统。

 

● 改进地下和海底设备的腐蚀控制技术，延长设备寿命并降低溢油的可能性。

 

● 改进供电方式，并为海底和地下应用开发出效率阶跃变化的电源，从而实现更可靠的传输、控制及测量。