成熟常規(guī)油藏中約三分之二的原始油在經(jīng)過一次和二次采收后剩余，而非常規(guī)油田的一次采收率不到 10%，采油工藝的有效性仍有提升空間。

我們需要利用地質(zhì)力學(xué)、地球化學(xué)、表征方法和孔隙介質(zhì)流體流動等方面的先進(jìn)技術(shù)，來更好地了解儲層中存在的非均質(zhì)性，并預(yù)測儲層在其整個生產(chǎn)周期的行為，包括一次、二次和三次采油階段的情況。

為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，我們必須增加和改善現(xiàn)有的完井工程師和生產(chǎn)工程師以及地球科學(xué)專家之間的溝通渠道。使用統(tǒng)一的模擬器，這些專家的集成是可能的，這些模擬器現(xiàn)在可以在內(nèi)部使用，也可以在商業(yè)上使用。

這些模擬器能夠更好地進(jìn)行數(shù)據(jù)管理、多用戶數(shù)據(jù)一致性、改進(jìn)產(chǎn)量預(yù)測、評估總生產(chǎn)成本和不同生產(chǎn)場景，以及資產(chǎn)優(yōu)化。簡而言之，在確定整個系統(tǒng)的關(guān)鍵不確定性后，可以做出更好的現(xiàn)場管理決策。

諸如使用合適的油藏模型等問題仍然存在，特別是在處理復(fù)雜的常規(guī)和非常規(guī)油藏時。因此，我們需要在某個點上處理模型假設(shè)的有效性。

這些假設(shè)包括不同尺度上的數(shù)據(jù)集成、動態(tài)和靜態(tài)油藏模型的連接、不同時間/長度尺度上的耦合過程、次擴(kuò)散過程、升級方法、并要求對孔隙介質(zhì)中不同尺度的流體流動進(jìn)行更深層次的壓縮，從而獲得更適合常規(guī)和非常規(guī)儲層的模型。

第四次工業(yè)革命的關(guān)鍵技術(shù)之一是利用納米技術(shù)進(jìn)行更好的儲層表征，并由于納米顆粒的物理化學(xué)性質(zhì)而更成功地提高采收率。 因此，納米技術(shù)將在提高油氣產(chǎn)量和采收率方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。當(dāng)然，為了使這成為現(xiàn)實，有必要解決前面提到的幾個關(guān)于理解不同過程的升級的挑戰(zhàn)。

在所有油藏子學(xué)科中使用數(shù)據(jù)分析、人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)也有望改變油藏工程師未來的工作方式。這些綜合領(lǐng)域的目標(biāo)是提高產(chǎn)量和采收率，并降低不確定性程度、成本和油藏任務(wù)所花費(fèi)的時間 (SPE 206269)。

由于能源轉(zhuǎn)型，石油工業(yè)正在進(jìn)入一個巨大變化的時代，這導(dǎo)致二氧化碳的捕獲和儲存（及其用于 EOR）、其他溫室氣體排放的緩解和氫氣的儲存。

地質(zhì)、儲層特征和工程研究對于確定具有足夠容量、包容性和注入能力的儲存地點至關(guān)重要。地球科學(xué)和油藏工程師將在這些研究中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

為了減少與安全儲存和適當(dāng)注入有關(guān)的不確定性，可以開展研究課題，以了解CO ₂ 在不同地下環(huán)境中的行為。 需要更多的研發(fā)和仔細(xì)的研究，整合地質(zhì)、油藏描述、油藏工程和地質(zhì)力學(xué)，以確定可靠的二氧化碳、其他溫室氣體的地下儲存方案，以及合適的注入條件。

此外，工程地?zé)崮艿臐撛诶靡彩悄茉崔D(zhuǎn)型的一部分，這將再次涉及地球科學(xué)專家的貢獻(xiàn)和相互作用，包括地質(zhì)力學(xué)和地球物理方法和油藏分支學(xué)科的專家，以努力使這種能源替代成為現(xiàn)實。利用地?zé)崮苄枰幚韼r石和流體性質(zhì)、試井分析、多孔介質(zhì)中的流體流動以及非等溫環(huán)境的分析和數(shù)值模擬等方面的問題。

從碳?xì)浠衔?包括碳捕獲、儲存和使用)到地?zé)崮芎蜌錃獾霓D(zhuǎn)變將對所有油藏分支學(xué)科(包括油藏管理)產(chǎn)生重大影響。

這些技術(shù)挑戰(zhàn)涉及提高復(fù)雜常規(guī)和非常規(guī)油藏的產(chǎn)量和采收率，第四次工業(yè)革命技術(shù)在不同油藏子學(xué)科中的應(yīng)用，以及能源轉(zhuǎn)型，這些都是未來油藏工程師的機(jī)遇領(lǐng)域。

為了繼續(xù)適應(yīng)和發(fā)展以滿足行業(yè)的需求，油藏學(xué)科必須圍繞所有油藏分支學(xué)科開展具有顛覆性和前瞻性的對話。我們需要在現(xiàn)有知識和未來石油工程師面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)之間架起一座橋梁。