成熟常规油藏中约三分之二的原始油在经过一次和二次采收后剩余，而非常规油田的一次采收率不到 10%，采油工艺的有效性仍有提升空间。

我们需要利用地质力学、地球化学、表征方法和孔隙介质流体流动等方面的先进技术，来更好地了解储层中存在的非均质性，并预测储层在其整个生产周期的行为，包括一次、二次和三次采油阶段的情况。

为了实现这一目标，我们必须增加和改善现有的完井工程师和生产工程师以及地球科学专家之间的沟通渠道。使用统一的模拟器，这些专家的集成是可能的，这些模拟器现在可以在内部使用，也可以在商业上使用。

这些模拟器能够更好地进行数据管理、多用户数据一致性、改进产量预测、评估总生产成本和不同生产场景，以及资产优化。简而言之，在确定整个系统的关键不确定性后，可以做出更好的现场管理决策。

诸如使用合适的油藏模型等问题仍然存在，特别是在处理复杂的常规和非常规油藏时。因此，我们需要在某个点上处理模型假设的有效性。

这些假设包括不同尺度上的数据集成、动态和静态油藏模型的连接、不同时间/长度尺度上的耦合过程、次扩散过程、升级方法、并要求对孔隙介质中不同尺度的流体流动进行更深层次的压缩，从而获得更适合常规和非常规储层的模型。

第四次工业革命的关键技术之一是利用纳米技术进行更好的储层表征，并由于纳米颗粒的物理化学性质而更成功地提高采收率。 因此，纳米技术将在提高油气产量和采收率方面发挥关键作用。当然，为了使这成为现实，有必要解决前面提到的几个关于理解不同过程的升级的挑战。

在所有油藏子学科中使用数据分析、人工智能和机器学习也有望改变油藏工程师未来的工作方式。这些综合领域的目标是提高产量和采收率，并降低不确定性程度、成本和油藏任务所花费的时间 (SPE 206269)。

由于能源转型，石油工业正在进入一个巨大变化的时代，这导致二氧化碳的捕获和储存（及其用于 EOR）、其他温室气体排放的缓解和氢气的储存。

地质、储层特征和工程研究对于确定具有足够容量、包容性和注入能力的储存地点至关重要。地球科学和油藏工程师将在这些研究中发挥关键作用。

为了减少与安全储存和适当注入有关的不确定性，可以开展研究课题，以了解CO ₂ 在不同地下环境中的行为。 需要更多的研发和仔细的研究，整合地质、油藏描述、油藏工程和地质力学，以确定可靠的二氧化碳、其他温室气体的地下储存方案，以及合适的注入条件。

此外，工程地热能的潜在利用也是能源转型的一部分，这将再次涉及地球科学专家的贡献和相互作用，包括地质力学和地球物理方法和油藏分支学科的专家，以努力使这种能源替代成为现实。利用地热能需要处理岩石和流体性质、试井分析、多孔介质中的流体流动以及非等温环境的分析和数值模拟等方面的问题。

从碳氢化合物(包括碳捕获、储存和使用)到地热能和氢气的转变将对所有油藏分支学科(包括油藏管理)产生重大影响。

这些技术挑战涉及提高复杂常规和非常规油藏的产量和采收率，第四次工业革命技术在不同油藏子学科中的应用，以及能源转型，这些都是未来油藏工程师的机遇领域。

为了继续适应和发展以满足行业的需求，油藏学科必须围绕所有油藏分支学科开展具有颠覆性和前瞻性的对话。我们需要在现有知识和未来石油工程师面临的技术挑战之间架起一座桥梁。