在国家能源安全战略的驱动下，油气工业软件领域长期被西方技术垄断的“卡脖子”困局，正被中国石油天然气集团有限公司（简称“中石油”）以一场自主创新的科技攻坚彻底改写。

日前，中石油自主研发“油气藏—井筒—管网一体化动态仿真引擎HiSimPro”（简称“HiSimPro”）通过国家工业软件测试中心认证，核心模块代码自研率超96%，总代码量达180万行，标志着中国在油气上游工业软件领域实现全面自主可控。

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从技术封锁到自主突围

油气动态仿真技术是油气田开发的核心“大脑”，涉及地下油气藏流动模拟、井筒压力管理、地面管网协同优化等复杂场景。长期以来，该领域被西方企业垄断，我国每年需支付高额软件授权费，且核心数据安全受制于人。今年初，中国首口万米深井“深地塔科1井”在10910米深度完钻，其背后依托的正是中国石油突破技术封锁的系列“深地神器”。这一成就不仅验证了万米深钻技术的可靠性，更揭示了中国石油从技术引进到全面自主创新的跨越。

面对国际技术封锁与市场垄断的双重压力，中石油将工业软件研发纳入国家战略科技力量建设体系。2025年《政府工作报告》明确提出“加快制造业数字化转型”，油气装备制造业的数字化升级从战略选项转变为生存刚需。中石油以“十年磨一剑”的战略定力，组建由两院院士领衔、百余名科研骨干参与的联合攻关团队，攻克五大核心技术：全组分控制方程全隐式有限体积离散技术实现多相多组分渗流的精确处理；超大规模油气藏渗流仿真求解算法解决亿级节点网格规模仿真难题；高性能并行计算技术支撑亿级网格求解；亿级规模三维可视化技术破解动态分析瓶颈；井筒/管网稳态多相管流模型构建地下—地面一体化耦合模拟体系。

这些技术突破直接服务于国家能源安全需求。以HiSimPro软件为例，其适用多种油藏类型及开发方式，包括中高渗、低渗透/超低渗透油气藏、裂缝油气藏、页岩油气藏，一次采油、水驱开发、气驱开发、大规模体积压裂开发。目前，HiSimPro软件已在大庆、长庆、塔里木、西南、华北油田等11个油气藏区块开展现场应用，其中华北巴彦兴华注CO2先导试验区、相国寺储气库、富满油田满深8井区等地实现油田生产系统资产一体化管理、油气注采系统生产动态预测、油气生产系统一体化优化和油气田生产潜力分析4项关键业务场景应用，有效解决油气藏地下地面一体化开发生产方案设计与优化问题，在油气藏数值模拟、井筒模拟、管网模拟及地下—地面一体化模拟方面具备应急替代能力。

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180万行代码铸就“技术盾牌”

HiSimPro的研发是一场从数学模型到工程应用的全面突破。团队创新构建五大核心数学模型：油气藏多模态复杂渗流模型精准描述裂缝与基质的交互作用；广义多重介质模型实现天然裂缝、人工裂缝的动态模拟；复杂结构井模型支持水平井、多级压裂井的分段模拟；一体化流体物性计算模型统一油气藏、井筒、管网的物性参数；井筒/管网稳态多相管流模型解决高温高压条件下的流动规律预测难题。

软件架构上，HiSimPro集成五大一级功能模块与24个二级功能模块，形成覆盖油气田全生命周期的仿真能力。其亿级网格模拟能力可精准刻画地下千米级油藏的非均质性，300口井以上井筒—管网协同仿真支持大型油田的集中管理。

代码自主化是破除“卡脖子”的关键。HiSimPro软件总代码量180万余行，经国家工业软件测试中心认证，核心模块代码自研率超96%，打破国外技术封锁，为中国油气开发工业软件装上“中国芯”。

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从实验室到井场的数字化革命

HiSimPro的落地应用正在重塑油气开发模式。在大庆油田，软件通过黑油模拟模块优化水驱方案，使采收率显著提升；在塔里木油田，组分模拟模块精准预测高温高压气藏的相态变化，指导深地超压气井安全开发；在西南油气田，一体化耦合模拟实现地下油气藏与地面集输管网的动态联动，降低集输能耗。

这场数字化革命延伸至装备制造领域。第二十五届中国国际石油石化技术装备展览会（cippe2025）上，中石油携带12000米自动化钻机、175系列发动机、钻完井工程设计与优化决策一体化软件SmartDrilling等多项深地技术利器亮相。其中，工程技术研究院的“万米深井超高温钻井液技术”斩获本届“cippe展品创新金奖”，该技术已在深层超深层油气领域累计应用200口井，有力支撑了国内深层超深层油气资源高效开发。

产业生态层面，中石油构建“产学研用”一体化平台，联合中国石油大学（北京）、大庆油田等单位建立中试基地，形成覆盖算法验证、场景测试、工业推广的全链条体系。2025年举办的首届“全国大学生油气藏数值模拟HiSim®软件设计大赛”自2024年5月启动以来，共吸引了全国高校的205支团队、500余名选手广泛参与和同场竞技。大赛的成功举办，推动了国产油气藏数值模拟软件HiSim®在油气田开发方案编制与决策管理中的应用，加速了工业软件产教融合赋能，为国产工业软件高质量发展注入了强大动力。

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迈向全球能源治理新规则

业内人士认为，HiSimPro技术的突破具有重大战略意义，在技术层面实现油气工业软件自主可控；而产业层面推动了中国从技术跟随者转向标准制定者。据世界经济论坛评估，通过以云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能和数字孪生6项主要技术为代表的数字技术与石油技术融合，对石油产业链进行数字化改造和工艺优化，有望减少全球石油产业15%的碳排放量。

此外，国际能源署（IEA）预测，全面应用数字化技术可使油田开发成本降低10%～20%。未来，油气行业在转型的过程中将更加关注油气行业结构与技术本身的绿色清洁低碳属性。

HiSimPro的横空出世，不仅是技术的突破，更是中国工业软件从“大而不强”向“自立自强”转型的缩影。从新能源汽车到油气软件等事例，都告诉我们：在关键核心技术领域，只有坚持自主创新，才能打破封锁，赢得主动。

如今，中石油的工业软件研发仍在加速。预计2027年，HiSimPro将实现规模化应用替代，为中国油气工业的数字化转型提供核心支撑。而在更远的未来，这款“数字神器”或将助力中国探索地热、页岩气等新能源领域，为保障国家能源安全开辟新路径。