问题——油气藏开发正进入“精细化、数字化、低碳化”并行的新阶段，传统依赖经验的方式已难以支撑复杂储层、海上油田和非常规油气开发的高效决策；油藏数值模拟软件是开发方案设计与动态调整的关键工具，但长期以来高端核心技术受制于人，不仅影响开发效率，也对产业链与能源安全形成掣肘。“双碳”目标推动下，油气开发既要“增产增效”，也要“减排增绿”，对二氧化碳地质封存与驱油等前沿技术提出更高精度、更强实时性的模拟与调控要求。 原因——一上，油气藏内部结构复杂，井间连通、渗流规律、相态变化等呈现强非线性、多尺度特征。尤其海上油田与页岩油气等场景中，储层非均质性更强、流体运移路径更不确定，模拟难度显著增加。另一上，传统网格化算法难以兼顾精度与效率；大规模并行求解、工程级可靠部署、与国产操作系统适配等工程化环节门槛较高。再加上国际技术壁垒与生态封闭，关键软件“能不能用、用得好不好、能否持续升级”成为行业数字化转型必须直面的难题。 影响——此次获奖成果聚焦油气藏开发的“看得清、算得快、调得准”。据介绍，赵辉团队井间动态连通场量化表征与智能调控、页岩油气多尺度渗流理论与方法各上取得突破，形成更贴近工程应用的技术体系，为复杂油藏的动态认知与开发优化提供支撑。面向海上油田需求，团队承担我国首款自主知识产权海上油藏数值模拟软件“海潮OSim”核心模块研发，提出适配海上场景的数字孪生无网格模拟技术，保证工程精度的同时提升计算效率，为海上油田“边生产、边计算、边优化”的管理模式打下基础。软件后续迭代持续攻关并行求解、算法深度嵌入和系统适配等关键问题，并在渤海多个油田完成测试与应用，性能达到国际主流水平，表现出国产高端工业软件从“可用”走向“好用”的路径。 对策——在低碳转型背景下，团队将油藏智能模拟能力延伸至CCUS领域，聚焦超临界二氧化碳驱油与封存协同的关键瓶颈。传统注水在致密储层中驱替效率有限；二氧化碳驱油兼具提高采收率与实现封存的双重价值，但也可能引发相态变化、冷伤害等复杂问题，需要更可靠的机理模型与可落地的工程方案。围绕行业需求，团队从基础理论出发，构建气—液—固三相相平衡预测模型，并基于无网格连接元的高效数值模拟方法耦合路径追踪算法，实现对二氧化碳驱替与封存运移路径的识别与调控，相当于为地下介质中的二氧化碳建立可计算、可预测、可调节的“路线图”。据矿场实践验证，对应的技术在提高采收率、改善原油性质指标、提升封存量等上取得成效，并在多个先导试验区推广应用，提升了我国CCUS工程化推进的技术支撑能力。 前景——从行业趋势看，油气开发正从单点突破转向“软件平台+算法模型+工程数据”的系统能力竞争。国产油藏模拟软件的成熟与扩展应用，将带动数据标准、算力平台、工艺优化等环节协同升级，推动形成更完整的自主创新生态。面向未来，随着非常规油气开发深化、海上深水开发推进以及CCUS规模化部署加快，对高效并行计算、跨学科机理模型、现场实时决策与安全风险评估的需求将持续增长。高校科研团队与企业工程场景深度对接、以应用牵引迭代研发的模式，有望缩短成果转化周期，提升关键技术的持续供给能力，为能源安全与绿色转型提供更坚实支撑。
从突破国外技术壁垒到推动绿色开采创新，长江大学科研团队的实践表明，自主创新是国家能源战略的重要支点；未来，随着数字化与低碳技术更融合，我国油气行业有望在保障能源安全的同时，为全球碳中和目标提供更多可借鉴的中国方案。