一.油气储备地下储气库关键技术
油气资源地下储备技术是一种利用地表以下及至3000米范围内的天然或人造空间（包括孔隙和裂缝）储存油气资源的技术，通常称为地下储库。
地下储库由地下储存空间、地下空间与地面通道、地面注入与采出设备三部分组成。储存介质十分广泛，有原油或成品油，也有天然气或烃类，储存库容规模：石油300～1500万方，天然气10～30亿方。
地下储存空间有天然的枯竭油气藏、水层和岩洞，也有人造的盐穴、水封石洞和废弃矿坑等。深层的枯竭油气藏、盐穴和水层等地下储库，地下空间与地面通道由类似油气井的井筒构成，通过地面设备和油气管注入或采出储存介质。接近地表的水封石洞、岩洞和废弃矿坑等地下储库一般没有井筒，出管道直接注入储存介质，然后用潜式泵采出。
地下储库比地面储库具有更多的优点：库容量大、安全性强、污染少、占地面积小、建设周期短和投资省。
二.富气密相管道输送技术
天然气采用富气（即含有较多乙烷以上烃类的天然气）高压密相管道输送技术，是在高压管道中甲烷与其所携带的乙烷、丙烷等处于密相状态，一起输送。比传统的天然气管道输送技术，该技术用更少的压气站、更小的管径事故，输送更多的烃类，大大提高输送效率，降低能耗，代表当今天然气输送的最高水平。我国需要研究确定密相输送的工艺技术条件及工艺计算方法、研究高压密相管道所需高强度（X80以上）管材及输送设备的技术条件、优化运行管理技术等。
三.稠油长距离管道输送技术
随着稠油开采的日趋重视，稠油长距离管道输送的技术需求更为迫切。稠油（尤其超稠油）粘度高，有的加热到90℃，粘度仍有104mPa.s以上，根本无法管道输送。加热输送不可行（加热站大多），掺轻质油很不经济。目前在较短距离（几十公里km）、粘度不太高的稠油用掺活性水降粘可实现管输，但存在污水处理问题。因此需要寻求更经济有效的技术途径，例如，应用集肤效应管输、假如高效降粘剂、以某种形态的天然气掺加降粘管输，或在油田就地进行改质达到管输条件等新型工艺技术。
四.多种油品或原油顺序输送工艺及配套技术
多种油品顺序输送是当今国外管道输送技术发展趋势，即用一根管道采用分批交替或顺序输送不同种类的油品，即可交替输送汽油、煤油、柴油等不同的成品油，也可交替输送各种原油、成品油和各种化工产品，从而大大提高管道利用率。
目前需要攻关解决输送工艺条件、采用的工艺设备、尤其是批量隔离、跟踪方式、截面的精确测量和在线检测等关键技术以及相应的计算机控制管理系统，以确保管道正常安全运行。
五.深水油气勘探开发关键技术
南沙海域总在面积约116万平方公里（我国传统疆界内约83万平方公里），蕴藏着非常丰富的油气资源。据初步测算，总资源量581亿吨油当量，相当于近海油气资源量的1.9倍。其中，属于我国传统海疆线内的资源量为372亿吨油当量（大部分水深在1000米以上）。因此，这一海域必将成为未来中国油气增长新的战略区域。
深水油气勘探开发急需要解决的关键技术主要包括：
1、深水多缆地球物理勘探船及深水勘探技术；
2、深水半潜式钻井船及深水钻井技术；
3、深水平台设计与制造技术；
4、深水海底管线铺设、多相混输及维修技术；水下井口及自动生产系统。
六.天然气水合物勘探开发关键技术
据科学家估计，全球天然气水合物的资源总量换算成甲烷气体约为1.8-2.1×1016立方米，相当于全世界己知煤炭、石油和天然气等能源总储量的两倍。因此，天然气水合物特别是海洋天然气水合物被普遍认为将是21世纪替代煤炭、石油和天然气的新型的洁净的能源资源。天然气水合物勘探开发关键技术有：1、天然气水合物理化学性质极其成藏机理研究；2、天然气水合物高分辨地震采集技术与识别处理技术；3、天然气水合物地球化学化探测与资源综合评价技术；4、天然气水合物的钻探。保真取样及测试技术；5、天然气水合物的水下空间站工业开发技术；6、天然气水合物储存和运输技术。
七.海洋油气资源开发的安全保障技术
我国海洋油气资源的安全保障技术研究是基于对我国海洋油气开发可持续发展的安全分析，其特点为：（1）我国海域周边各国对油气资源的争夺非常激烈；（2）两个海峡的油运威胁国家安全；（3）我国近海油气田的50％以上是“经济边际油田”；（4）我国深水海域油气资源丰富，但开采难度大。基于上述问题，海洋油气安全保障关键技术有：（1）海洋石油平台、管线等人型设施的安全监测与保护技术；（2）水下自动生产系统；（3）海上油田生产的节能技术；（4）海洋石油安全保障体系研究。
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