本书梳理了当下石油工程行业面临的不确定性和技术挑战、技术创新新趋势和跨界融合创新发展现状，分析了材料科学、信息科学和机械电子光学科学与石油工程融合创新的进展与发展方向，提出了石油工程跨界融合创新在导向、机制、人才和能力建设等领域的发展对策。
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前言
第一章 石油工程跨界融合技术创新现状 1
第一节 石油工程发展面临的挑战 1
一、油气资源劣质化的挑战 1
二、能源转型的挑战 2
三、低碳发展的挑战 4
四、技术融合带来的挑战 5
五、发展环境不确定性的挑战 6
第二节 石油工程技术创新特点 6
一、油气资源勘探开发需求导向 6
二、成本效益导向 9
三、竞争发展导向 13
第三节 跨界融合赋能石油工程技术创新 14
一、技术跨界融合发展趋势 14
二、石油工程领域的跨界融合技术创新 21
参考文献 25
第二章 材料科学与石油工程跨界融合进展与展望 29
第一节 纳米材料 29
一、纳米材料及在石油工程中应用的优势 29
二、纳米材料与钻井工程融合应用 30
三、纳米材料与储层改造融合应用 33
四、纳米材料与提高采收率技术融合应用 34
五、应用关键与发展展望 36
第二节 石墨烯 38
一、石墨烯及其在石油工程中的应用优势 38
二、石墨烯与石油工程融合应用 40
三、应用关键与发展展望 43
第三节 形状记忆聚合物 44
一、形状记忆聚合物及其在石油工程中应用的优势 44
二、形状记忆聚合物与石油工程融合应用 45
三、应用关键与发展展望 50
第四节 电磁材料 51
一、磁流体及其在石油工程中应用的优势 51
二、磁流体与石油工程融合应用 53
三、应用关键与发展展望 58
第五节 合成树脂材料 59
一、合成树脂材料及其在石油工程中应用的优势 59
二、合成树脂材料与石油工程融合应用 62
三、应用关键与发展展望 66
第六节 自愈合材料 66
一、自愈合材料及其在石油工程中应用的优势 66
二、自愈合材料与石油工程融合应用 68
三、应用关键与发展展望 71
第七节 仿生材料 71
一、仿生材料及其在石油工程中应用的优势 71
二、仿生材料与石油工程融合应用 72
三、应用关键与发展展望 76
第八节 碳纤维及其复合材料 76
一、碳纤维复合材料及其在石油工程中应用的优势 76
二、碳纤维复合材料与石油工程融合应用 77
三、应用关键与发展展望 80
参考文献 81
第三章 信息科学与石油工程跨界融合进展与展望 87
第一节 工业物联网技术 87
一、工业物联网及其在石油工程中应用的优势 87
二、工业物联网与石油工程融合应用 89
三、应用关键与发展展望 92
第二节 大数据 93
一、大数据及其在石油工程中应用的优势 93
二、大数据与石油工程融合应用 94
三、应用关键与发展展望 98
第三节 人工智能 99
一、人工智能及其在石油工程中应用的优势 99
二、人工智能与石油工程融合应用 101
三、应用关键与发展展望 108
第四节 云计算技术 110
一、云计算及其在石油工程中应用的优势 110
二、云计算与石油工程融合应用 111
三、应用关键与发展展望 116
第五节 数字孪生技术 117
一、数字孪生技术及其在石油工程中应用的优势 118
二、数字孪生技术与石油工程融合应用 119
三、应用关键与发展展望 122
第六节 虚拟现实/增强现实 128
一、虚拟现实/增强现实及其在石油工程中应用的优势 128
二、虚拟现实/增强现实与石油工程融合应用 130
三、应用关键与发展展望 132
第七节 区块链技术 134
一、区块链技术及其在石油工程中应用的优势 134
二、区块链技术与石油工程中融合应用 135
三、应用关键与发展展望 136
第八节 5G技术 137
一、5G技术及其在石油工程中应用的优势 137
二、5G技术与石油工程融合应用 138
三、应用关键与发展展望 140
参考文献 141
第四章 机械电子光学科学与石油工程跨界融合进展与展望 147
第一节 射频识别技术 147
一、RFID及其在石油工程中应用的优势 147
二、RFID与石油工程融合应用 149
三、应用关键与发展展望 154
第二节 MEMS155
一、MEMS及其在石油工程中应用的优势 155
二、MEMS与石油工程融合应用 156
三、应用关键与发展展望 162
第三节 工业机器人 163
一、工业机器人及其在石油工程中应用的优势 163
二、工业机器人与石油工程融合应用 164
三、应用关键与发展展望 168
第四节 3D打印技术 168
一、3D打印技术及其在石油工程应用中的优势 169
二、3D打印技术与石油工程融合应用 170
三、应用关键与发展展望 172
第五节 光纤传感技术 173
一、光纤传感技术及其在石油工程应用中的优势 174
二、光纤传感技术与石油工程融合应用 175
三、应用关键与发展展望 177
第六节 电弧等离子技术 179
一、电弧等离子技术及其在石油工程中应用的优势 179
二、电弧等离子技术与石油工程融合应用 180
三、应用关键与发展展望 184
第七节 激光技术 186
一、激光技术及其在石油工程中应用的优势 186
二、激光技术与石油工程融合应用 188
三、应用关键与发展展望 191
第八节 微波技术 192
一、微波技术及其在石油工程中应用的优势 193
二、微波技术与石油工程融合应用 194
三、应用关键与发展展望 199
参考文献 200
第五章 石油工程跨界融合技术创新管理 207
第一节 技术跨界融合的管理创新需求 207
一、信息数据共享是跨界融合技术创新的基本要求 207
二、 跨界融合技术创新的快速发展需要打破科技资助资金条块管理的方式 208
三、 技术跨界融合带来的知识流动、资产流动需要打破文化边界、组织边界的制约 208
四、技术跨界融合的人才储备需求需要打破学科教育的限制 208
五、良好的创新生态系统是实现跨界融合技术创新的基本前提 209
第二节 跨界融合技术创新带来的管理创新 209
一、国家层面跨界融合管理创新 210
二、石油公司跨界融合管理创新 211
三、先进研发机构跨界融合管理创新 223
四、创业公司跨界融合管理创新 225
第三节 石油工程跨界融合技术创新对策 226
一、我国跨界融合技术创新存在的问题 227
二、我国石油工程跨界融合技术创新发展对策 229
参考文献 235
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