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1700450070 广西
TE3 应用技术 天然原油和天然气开采 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:随着常规原油储量的日益减少,需要不断提高重油的开采及利用效率来满足经济发展对能源的需求,采用化学驱提高重油的采收率引起了越来越多的关注。化学驱主要采用加入碱、表面活性剂来改变其油水界面性质、降低界面张力以及加入聚合物改变原油在岩层中的流动特性等来提高采收率。利用化学驱提高原油采收率,油水的界面性质起着至关重要的作用。原油中含有大量的极性物质,这些极性物质具有不同的结构和界面活性,因此针对不同的原油研究如何提高其采收率时,需要进行大量的实验工作来筛选适合的表面活性剂进行乳化或者破乳,费时费力,且效率较低。研究的目的与意义:如果能发现表面活性剂与重油中界面活性物质间协同作用与二者结构的关系,将对乳化体系的筛选起到指导作用,大大提高工作效率。因此该项目以中有为研究对象,深入研究碱、表面活性剂等对油水界面性质的影响,进一步认识碱在油水界面上的作用规律及其作用机理,从多个方面分析碱与油在油水界面上的作用规律,为油水界面性质在提高原油采收率及其他方面提供理论依据。主要论点和论据:在该课题的研究过程中,筛选了Court重油与碱和表面活性剂体系,并对他们相互作用时的动态界面张力、扩散至油水界面的油组分的含量(TOC)、如花实验、粘弹性等进行了测量,分析了不同碱-表面活性剂体系对油水界面性质的影响及其对原油性质的影响,包括作用时间、碱浓度等对作用后原油粘度和粘弹性的影响。研究发现,Court原油与不同浓度的NaOH溶液置于恒温水浴40℃中反应,随着作用时间的延长,油相有更多物质向水相发生了扩散。碱作用后,油样的粘度明显增加,且随着NaOH碱浓度的增加,作用后原油稳态黏度值先增加,后有出现一定幅度的降低,并在NaOH浓度为0.16%附近达到峰值;较低浓度和较高浓度的NaOH溶液与原油作用对原油黏度影响都比较小,而一个适当的NaOH浓度与原油作用却可以显著增加原油的黏度。通过比较还可以发现,随着碱与原油作用时间的延长,原油黏度增加更为明显,结合水相颜色变化图可以初步推测原油黏度的进一步增加是由于油与碱的进一步反应和油相物质向水相的扩散综合所致。与作用一周后原油的粘度相比较,作用3周后,油样的粘度的增加程度显著高于作用一周后的。随着NaOH浓度的增加呈现先增加后减小的趋势,但随时间的延长,减小的趋势越来越不明显,且有倾向于“平台”的趋势,这可能是由于较高浓度的NaOH溶液抑制了油碱的相互作用,从而导致油碱达到充分作用需要更长的时间。综合考虑各种因素的影响,分析了碱和表面活性剂在油水界面的协同作用机理。创新点:在研究的基础上,提出了重油与水的界面上,碱与外加表面活性剂的协同作用机理为:NaOH与重油潜在的界面活性物质作用生成原位表面活性剂,外加表面活性剂取代原位表面活性剂在油水界面上发生吸附,促进原位界面活性物质离开油水界面,从而使得原油中潜在的界面活性物质得以与原油反应,进而生成更多的原位界面活性物质从而降低油水界面张力。
1700470479 北京
TE3 应用技术 天然原油和天然气开采 公布年份:2017
成果简介:水平井蒸汽吞吐采收率低,后期转驱是必须实施的措施之一。但是针对稠油水平井蒸汽驱渗流机理、热化学复合体系的作用机理、水平井蒸汽驱的井网形式等均有待深入研究。为此该项目以新疆排601井区为研究对象,以物理模拟和数值模拟为技术手段,开展了水平井蒸汽驱室内物理模拟、蒸汽驱机理、热复合体系作用机理、井网优化、驱替效果影响因素和开发技术政策等水平井蒸汽驱配套技术研究,取得了如下成果: 1、建立了以石油组学(Petrolemics)为主要研究方法的超稠油/热化学复合体系物理化学基础;明确了超稠油是一种以沥青质为核心的微观非均相体系,热效应下,体系会由胶体溶液状态向悬浮液状态转化。 2、明确了热复合体系开发超稠油的四种主要作用机理:化学剂的启动机理,增加初始注入能力,改善洗油效率和波及体积;CO<,2>高压溶解降粘,降压体积膨胀;降低沥青质在体系中的体积分数;地层水升温汽化温度膨胀和降粘作用。 3、建立了水平井内流动及油藏耦合的水平井蒸汽驱相似准则,建成了适合不同井网类型的二维高低压油藏物理模型和三维高压油藏物理模型,开展了转驱时机、井网形式、注入干度和注入速度优化的物理模拟实验研究,形成了水平井蒸汽驱油藏物理模拟及数字化技术。 4、分析了蒸汽驱热损失的影响因素,建立了井底干度和温度的快速定量预测模型,形成了考虑热损失及井筒流动的蒸汽驱油藏数值模拟技术。 5、根据物理模拟和数值模拟的结果,揭示了水平井蒸汽驱的主要机理和生产阶段特征,明确了非均质性对蒸汽驱效果的影响,并在此基础上提出了热能均衡注入的注汽方式。 利用上述科技创新,编制了新疆排601井区水平井蒸汽驱油藏工程方案并进行了矿场实施。工区先后转注6口井,对应油井23口,见效井17口,自然递减率由20%下降到9.4%,截至到2015年2月,阶段增油59246吨。通过该方案可提高最终采收率8.6%,直接经济效益65104万元。
1700470481 北京
TE3 应用技术 天然原油和天然气开采 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 中国海相碳酸盐岩石油资源量340亿吨,以缝洞型为主,是“稳定东部、发展西部”能源战略的重要支撑。缝洞型碳酸盐岩油藏时代老、埋藏深(>6000m)、成藏期次多、构造复杂、非均质性极强,开发中后期,水窜严重、产量递减快、采收率低。2010年底,塔河油田主体区年产油量自然递减率高达30%,采收率仅18%,远低于碎屑岩油藏的平均水平。如何有效的控制递减成为缝洞型油藏开发亟待解决的关键问题。依托国家重大专项,形成三大关键技术,试验区自然递减率降低17个百分点,采收率提高5.8个百分点,有效控制了递减,提高了采收率,推动了塔河油田的科学高效开发。 主要技术创新点: (1)形成了缝洞型油藏剩余油定量评价技术,实测验证符合率高达86.7%,解决了潜力区预测难题 突破达西渗流实验剩余油分析技术,自主研发渗流、管流、空腔流多流态模拟实验装置与方法,揭示了剩余油形成机理及分布模式,动静结合,建立了洞顶剩余油和高导流通道屏蔽剩余油评价技术,实测验证潜力区符合率高达86.7%,有效“锁定”潜力目标,明确挖潜方向。 (2)建立了双目标控制的注水优化技术,水驱控制程度由35%提高到72.1%,扩大了注水波及程度 基于缝洞型油藏注水开发机理,建立了注采井组注水开发效果评价及经济、采收率双控的注水优化技术,搭建了以洞为中心,低注高采、缝注洞采的注采井网,形成了不同地质背景下注水开发技术政策,有效减缓水窜,扩大波及体积,水驱控制程度由35%提高到72.1%。 (3)创建缝洞型油藏单井注气气顶驱技术,试验有效率93.6%,有效动用水驱后剩余油 揭示了注氮气提高采收率机理,提出了单井注气气顶驱技术,建立了单井注气效果评价、预测、选井及优化技术,现场实施试验有效率达93.6%,有效动用水驱后剩余油。 成果产生的价值: 新技术应用后,试验区自然递减率由21.6%降低到4.5%,增加可采储量270万吨,累计增油52.85万吨。课题的成果推动了缝洞型油藏开发技术的创新与发展。培养缝洞油藏学科专家、科研骨干15名,博士后、博士及硕士新生力量22名,形成了稳定的“产、学、研”联合创新研究团队,建成了中国石化重点实验室1个。申请专利15项(其中发明专利13项),授权2项,中石化专有技术认证4项,软件研发1套,发表论文26篇。
1800120560 陕西
TE3 应用技术 天然原油和天然气开采 公布年份:2017
成果简介:研究了高电压水间隙击穿、金属丝电爆炸和金属丝电爆炸等离子体驱动含能混合物的3代冲击波产生技术。针对三代冲击波产生技术,分别开展冲击波产生设备的关键技术研究,研制了5种能输出不同强度冲击波的可控冲击波产生设备。提出了利用可控冲击波技术对不同储层进行改造的方法:可控冲击波技术以自然分区、分时和多次重复作业的技术特征,对储层的处理更可控、精细。既可以单独使用致裂页岩等储层;还可与水力压裂配合进行压前预处理,降低水力压裂的破压值以减小压裂规模和造价,增加压裂缝网的复杂性以提高产量;也可在油、气井降产后作为再处理措施恢复产量。
1700470354 北京
TE3 应用技术 天然原油和天然气开采 公布年份:2017
成果简介:中国页岩气可采资源量约25万亿方,是天然气增储上产的重要领域,有效开发该类气藏对保障国民经济绿色安全运行具有重要战略意义。气藏工程技术是实现气田高效开发的关键技术。页岩气渗流机理和开发方式复杂,常规气藏工程方法不能准确分析预测页岩气藏开发动态,国内外对页岩气渗流规律认识尚不清楚、缺少成熟的动态分析方法,国内页岩气开发刚起步,无成功经验。该研究目的是建立页岩气高效开发的气藏工程技术和方法,为国内页岩气开发提供技术支持。 该项目依托中国石化科技攻关及油田企业等近10个项目,围绕页岩气渗流基础理论、气井产能评价、生产动态分析及可采储量预测、开发技术政策优化等页岩气气藏工程技术开展攻关,主要创新成果包括:1)首次研发了页岩气全直径吸附/解吸及开发流动实验装置,揭示了页岩气在多尺度孔缝介质中的流动特征并建立了耦合流动数学模型,发展了页岩气渗流基础理论;2)建立了两种考虑吸附气解吸、扩散、应力敏感、复杂缝网流动特征的页岩气多段压裂水平井非稳态产能评价方法;基于涪陵定产量生产模式,建立了变工作制度页岩气井产量经验递减分析方法和基于储层改造参数团的产能预测模型,形成了页岩气井产能评价及预测技术,产能预测符合率大于90%;3)建立了反映页岩气解吸、扩散流动特征的多段压裂水平井不稳定试井分析模型,形成了页岩气井关井压力恢复试井分析技术和生产动态数据试井解释方法,为页岩气储层和压裂改造参数评价提供了有效方法;4)建立了三种考虑吸附气影响的页岩气井控动态储量评价方法,可准确评价气井动态储量、游离气和吸附气储量;5)形成了一套页岩气开发技术政策优化方法与流程,确定了涪陵页岩气有效开发技术政策。 成果已全面应用于涪陵页岩气开发方案编制和生产动态分析中,为涪陵页岩气50亿方产能建设提供了重要技术支撑,也在川南威远、永川等页岩气区块进行了推广及应用;为国内页岩气开发提供了有效技术方法。截止2015年12月,涪陵地区建成产能50亿方,累计产气43.9亿方,新增销售收入73.31亿元,项目利润20.5亿元,取得了很好的经济效益和社会效益。 项目获得国家发明专利2项,获得软件著作权1项,行业标准2项,公开发表论文20多篇,研究成果弥补了中国在页岩气开发基础理论、实验装备和气藏工程方法研究的不足,提升了中国页岩气开发技术水平和技术竞争力,为国内页岩气的高效开发提供了技术保障。经鉴定,研究成果整体达到国际领先水平。
1700530085 天津
TE3 应用技术 天然原油和天然气开采 公布年份:2017
成果简介:该项目属于先进金属材料加工制造领域。火驱法开采稠油是利用自燃或人工点火方法使油层达到燃点温度以上,通过注气井向油层注入压缩空气维持原油持续燃烧,使稠油流动性增加。同时压缩空气将燃烧带前部原油向生产井驱动并采出。在油层燃烧和采油的过程中,注气井油层段套管的温度可达450-650℃,要求套管材料具备优异的热强性和抗高温氧化性能;另外,原油燃烧产生大量二氧化碳气体,伴随着大量高温水蒸汽以及轻质原油同时从生产井流出,水汽混合液的温度可达100-150℃,一定程度腐蚀生产井套管,要求套管材料具备一定抗腐蚀性能。根据火驱稠油热采工艺对套管产品的特殊性能要求,天津钢管集团股份有限公司于2009年开始设计开发适用于火驱工艺的TP90H-9Cr专用石油套管产品。通过采用10Cr9Mo1VNb(T/P91)为套管钢种,优化高合金套管轧制工艺,采用轧态直接回火热处理避免高温正火烧损套管,开发出适用于火驱稠油热采工艺的专用套管产品。套管材料室温组织为包含高密度位错的回火马氏体组织,同时在马氏体板条界和原奥氏体晶界析出M23C6型碳化物起到析出强化作用。板条马氏体强化、位错强化以及析出强化共同作用,使TP90H-9Cr套管材料具备优异的高温强度,同时套管材料的抗高温氧化性能和抗二氧化碳腐蚀性能均满足要求。该项目的设计开发主要取得以下创新:采用电站锅炉用耐热钢10Cr9Mo1VNb(T/P91)作为套管钢种材料,拓宽了该钢种的应用领域,解决了火驱稠油热采过程中套管高温及腐蚀损坏问题;为了避免耐热钢传统高温正火处理影响套管管体几何尺寸精度和表面质量采用热轧态管体直接回火的热处理方式,获得了理想的室温组织,套管各项性能指标均达到火驱稠油热采的工艺要求;掌握了火驱稠油热采井专用套管关键制造技术,形成了具有自主知识产权的套管制造方法(发明专利ZL200910010449.4),产品在油田批量使用并取得成功,填补了国内外市场空白。截至2015年底,TP90H-9Cr套管已累计供货1200余吨,实现经济效益1012.46万元,吨管利润近万元,经济效益显著。该产品成功应用于中石油新疆油田“红浅1井区火驱先导试验项目”和“风城超稠油试验项目”,降低了对天然气和水资源的消耗,同时减少温室气体排放、大幅度提高原油采收率,对稠油主产区长期稳产高产及实现国家节能减排目标具有重要意义。
1700600137 黑龙江
TE3 应用技术 天然原油和天然气开采 公布年份:2017
成果简介:大庆油田已进入特高含水(93.7%)、特高采出程度(88.8%)的“双特高”开发阶段,剩余油高度分散,需精细挖潜措施支撑稳产,而细分压裂技术是精细挖潜的核心关键。常规压裂工艺最多坐压4段,改造强度低,换管柱作业量大,施工周期长、成本高,现有队伍、设备难以满足老区精细改造、外围纵向多动用、横向高强度改造需求,且控递减、降成本矛盾尤为突出。同时,随着环保要求更加严格,压裂必须配套防喷工艺。为解决上述问题,开展了大庆油田高效环保多段机械细分压裂技术研究,难点在于受套管空间和大通径工具的双重限制,如何设计在减小工具壁厚条件下提升承压强度及耐磨蚀性能。另外,压裂目的层多、薄,且与高含水层交互存在,压裂优化设计难度大。经过攻关取得四方面成果:创新研发了不动管柱逐级投球打滑套多段细分压裂技术,研制了集成式小级差导压喷砂封隔器,实现了单趟管柱压裂由4段提至10段,满足了渗透率和油层厚度差异大且小层多的储层精细挖潜需要;创新研发了大排量大规模高效环保双封控制多段细分压裂技术,可实现对任意层段的选择性压裂,单趟管柱压裂15段,研制了大排量大规模导压喷砂器等配套工具,加砂规模提高3倍,施工排量提高2.5倍以上,可满足低渗透致密储层大排量大规模体积改造需要;国内首创研发了环保作业压控防喷工艺,为压裂工艺的实施提供了必要条件,实现了高效环保不放喷作业;研究形成设计优化和控制方法,提高了施工成功率和改造效果。 该技术具有改造强度高、针对性强、效率高、成本低、“零”污染作业施工的特点,实现了高效环保多段细分压裂,提高了储层动用程度,施工效率提高2倍以上。近3年已应用1129口井,累计增油32.72×104t,创经济效益59191.49万元。该技术申报专利10项(含发明3项),发表论文7篇,与国内外同类技术相比,突出优势是高效环保细分压裂,同时适应于新井和老井,成果处于国内、外领先水平,可用于国内各油田,推动了压裂技术进步。
1700390065 甘肃
TE3 应用技术 天然原油和天然气开采 公布年份:2017
成果简介:《柴达木盆地低渗储层有效改造工艺技术研究与应用》针对柴达木不同区块的低渗储层地质特征,通过压前地质评估措施技术难点分析,优选出柴达木不同区块的低渗储层适合的改造工艺,形成了柴达木盆地特殊的油气藏压裂改造配套技术:针对长井段储层特点,形成了以水力喷射、K344封隔器和连续油管为主的多层多段压裂工艺,分层压裂工艺技术水平大幅提升。建立了体积压裂可行性论证方法和缝网压裂理论,形成了以直井缝内暂堵和水平井快钻桥塞多簇多段为主的致密储层提高改造体积压裂工艺配套技术。针对昆北切十六压后容易出水的特点,形成了复杂砂砾岩储层以“三小一高+人工隔板”为主体的控水控缝高压裂工艺技术,有效支撑了该区高效建产。针对东坪基岩储层特点,形成了以“多簇射孔、复合压裂液、组合支撑剂、液氮泡沫快排”为主的基岩特色压裂技术,有效支撑了该区勘探开发一体化。为了降低压裂液费用和伤害,研发了低成本、低摩阻的压裂液体系,形成了低成本低伤害的低浓度胶胍压裂、高矿化度抗盐可回收压裂液体系和低摩阻羧甲基胍胶加重压裂液体系,满足了不同油气藏压裂改造需求。通过该项目的研究,推动了青海油田压裂工艺水平的快速发展,大幅提高了青海油田压裂工艺技术水平,填补了青海油田水平井压裂空白,实现了从单层压裂到多层压裂、常规压裂到体积压裂2项技术跨越,紧跟国内技术前沿,成果推广应用规模大、效果显著,为建成“千万吨高原油气田”提供了技术支撑和人才保障,为青海省和地方经济的发展做出了应有的贡献,取得了显著的经济效益和社会效益。
1800120205 山东
TE3 应用技术 天然原油和天然气开采 公布年份:2017
成果简介:随着国家经济的发展,能源紧缺问题日益突出,油气开发逐渐向海上和沙漠扩展,同时,油气生产管理日益向精细化方向发展,需要对井口油气流量进行实时监测,对多相计量的需求也更加迫切。该项目提出了基于临界分流的新型取样式多相计量方式,自主研发新一代多相计量装置,为中国油气开发提供装备和技术支撑。成果创新点:①项目提出基于“流型调整+临界分流”的取样新理论,保证了各分流喷嘴入口接触气液相的机率相等,并从根本上克服了取样回路和主回路阻力特性不一致对取样代表性的影响,具有原创性;②提出了一种具有多个分流喷嘴的新型取样计量结构,在工作条件下分流比只取决于取样喷嘴数目占分流喷嘴总数的比值,不受上下游参数波动的影响,无需标定。该装置无运动部件,无需维护,体积小、结构紧凑,具有良好的环境适应性。
1800120531 天津
TE3 应用技术 天然原油和天然气开采 公布年份:2017
成果简介:该成果为调驱提高采收率技术,提出了“地面预交联,地下再交联”的思路,研发了二次(重复)交联凝胶调剖技术。开发了适合低温(<60℃)、中温(60℃~90℃)和高温(>90℃)等不同温度范围的油藏重复交联调驱剂体系系列,现场试验表明,重复交联调驱体系在油藏中可大幅增油,改善水驱效果,具有良好的应用效果。通过分子设计研发了适合高温、高盐、复杂断块油田用高抗剪切两亲共聚物弱凝胶调驱体系;通过引入高温诱发生气剂以及具有稳定性差异的双交联剂,研发了低密度二次膨胀型预交联凝胶颗粒。创新调驱优化决策技术和“酸调一体化”工艺技术,为调驱工艺方案设计和效果评价提供重要理论和技术支持。研发了撬装自动化智能化装置和在线注入装置,降低了劳动强度和施工成本,大幅度提升了调驱施工技术水平。
1800120635 黑龙江
TE3 应用技术 天然原油和天然气开采 公布年份:2017
成果简介:针对高含水油田采出井分层控制水平较低、找堵水困难、作业成本高、缺乏有效井下参数长期监测手段等问题,开展了地面控制、井下层段产液量的分层控制工艺及分层压力、分层含水等多参数监测方法的相关研究工作,并形成了一套智能分层采油技术,实现了6段以上分层产液量的自动化控制调整,为油井的均衡开采提供了技术支持。具体包含2种技术方案,分别为:缆控智能分层采油工艺技术和振动波控制智能分层采油技术。振动波控制分层采油技术方面发明了振动信号发生器,建立了振动波数字信号调制、解调和信息编码方法,形成了振动波载波信号传输体系;制定了多基频信号传输策略,实现了振动波数字信号的可控和有效传输,有效控制距离达到3 000米,能够适应不同井筒类型。研发了振动波控制井下执行器,耐压40兆帕,耐温90℃,可实现15个层段的分层控制。该技术突破了载波信号产生、井下传输和远程控制技术难题,以套管为传输介质、振动波为载波实现了分层采油的远程控制,具有作业工艺简单、成本低、适应面广等优点,目前已完成两口井现场试验。缆控过环空分层采油技术方面创新研发了井下分层流量、压力和含水率等井下参数监测技术,实现了油层参数的在线监测和分层流量控制,井下工作寿命3年,系统耐压40兆帕,耐温90℃;分层流量测试范围5~160立方米/天、测试精度5%;地层压力测试精度 0.5%。该技术突破了井下分层流量控制技术难题,形成了油水井井组对应调控理论方法和“测、调、控”一体化分层配产工艺,实现了分层产量调整及多参数动态监测,提高了注入水利用率及波及体积,缓解了层间和平面矛盾,已完成62口井现场应用。
1800120636 黑龙江
TE3 应用技术 天然原油和天然气开采 公布年份:2017
成果简介:针对井下51/2''套管空间及同井注采工艺特点,在旋流分离理论分析及结构设计、单元组合式永磁电机直驱技术、同井注采管柱工艺方案分析及设计等方面取得了突破性成果。设计了螺旋导流式、叶片导流式底锥、叶片导流式、同向出流内锥式等4种旋流器新结构;开发了两级串联旋流系统及稳流装置,在采出液含水率相对较低时(如<97%),室内试验分离出的水中含油小于100ppm;研发超细长结构的组合式潜油螺杆泵永磁直驱电机,通过单元永磁电机组合结构,降低制造难度,有效减小转子动态挠度,电机效率超过85%,相比于“异步电机+减速机”方案,节能优势明显;根据层系组合原则和试验井及连通井基础数据,同时考虑同井注采工艺要求,形成了一套同井注采工艺循环系统优化设计方法,模拟评价了试验井B2-D4-53的驱替效果;针对51/2''有限套管空间,形成了“螺杆泵采-螺杆泵注”串接联动和“螺杆泵采-潜油螺杆泵/电泵注”串接分动两种定型的动力传递形式;研制了回注参数检测装置,实现了对回注层流量压力的实时在线监测和对现场试验情况的跟踪评价。
1800120717 山东
TE3 应用技术 天然原油和天然气开采 公布年份:2017
成果简介:“氮气泡沫油气增产作业”该项关键技术获得国家科技重大专项、国家自然科学基金、山东省自然科学基金、教育部科学技术研究重点项目及油田项目等20余项项目资助,从1997年到2011年项目组经过15年的理论和实验研究,填补了1项海洋泡沫油气增产技术空白,实现泡沫渗流和管流的2个理论突破,发明生物起泡剂体系和4项油气增产作业关键技术,研制4种型号成套设备,设备和技术服务于哈萨克斯坦、土库曼斯坦、哥伦比亚等国家,实现了该技术发明的国内外工业化应用,为油气增产提供了安全、环保、经济、高效的工艺技术。成果创新性:1. 发明了泡沫渗流模拟装置和方法,建立了非牛顿、可压缩、非均相泡沫体系在井筒中流动的耦合非线性方程组,确定了安全携砂条件,实现了泡沫在复杂结构井筒中流动压力分布的精确计算;2. 发明了以油茶籽饼粕为原料的油茶皂甙型可降解生物起泡剂,形成了耐盐、耐酸、耐温、耐油的系列功能泡沫体系;3. 发明了水平井泡沫酸洗、泡沫负压混排解堵、疏松砂岩油藏置换防砂、泡沫控制油井底水锥进等方法,创建了氮气泡沫油气增产作业技术体系,有效解决了非均质地层和长井段的均匀布酸、疏松砂岩油藏的长效解堵等技术难题。成果独占性:项目授权发明专利8项,申请发明专利10项,获软件著作权5项;负责起草制定石油与天然气行业标准3项,已颁布2项、报批待颁布1项;发表论文87篇,SCI、EI 收录40 篇,出版专著1部,引领了该技术在行业内的发展。成果盈利性:目前该项目已应用于我国三大石油公司的19个主要油田,推广面达到90%以上,累计应用4000余井次,近3年现场应用819井次,增产原油24.97万吨,创直接经济效益11.65亿元,取得了巨大的经济效益和社会效益。成果持续性:基于该项目取得的突出成就,2005年成立中国石油大学泡沫流体研究中心,2009年中海油田服务股份有限公司与中国石油大学(华东)共同成立“泡沫流体联合实验室”,该实验室已成为泡沫技术研发、学术交流和人才培养的基地。成果先进性:该项目创新发展了氮气泡沫渗流和管流理论,发明了生物起泡剂体系和油气增产作业关键技术,研发了国内首套用于海洋油气开发的氮气泡沫发生及自动控制系统,实现了国内外工业化应用。项目总体技术水平和主要经济指标达到了国际先进水平,部分达到了国际领先水平。
1800120175 北京
TE3 应用技术 天然原油和天然气开采 公布年份:2017
成果简介:苏丹石油项目是中石油海外合作的典范,曾相继建成两个1500万吨和1个300万吨油田项目,实现了良好的经济效益。针对苏丹项目日益突显的生产问题,以及辫状河储层隔夹层刻画、高速开发后底水油藏剩余油表征、高温油藏化学驱开发等技术难题,自2011年起,依托中国石油天然气集团公司重大科技专项课题“苏丹主力砂岩油田稳油控水及提高采收率技术研究与应用”,历时5年,通过“产学研用”联合攻关,形成了3项创新技术。(1)创新形成基于构型的辫状河储层隔夹层定量表征技术。该项技术强调辫状河储层隔夹层表征的整体性、系统性、层次性、定量化,在思路和方法上具有创新性,进一步丰富和发展了砂岩储层表征及建模技术。(2)集成创新隔夹层控制的块状底水油藏剩余油表征及挖潜技术。该技术突出隔夹层在块状底水油藏剩余油表征及挖潜过程中的首要作用,进一步拓展了块状底水油藏剩余油表征的思路和方法,为该类油藏高效开发调整提供了可靠的技术依据。(3)创新发展了高温油藏化学驱配方研制及提高采收率技术。这是首次针对苏丹高温稀油油藏进行系统的化学驱研究,该技术可作为海外砂岩油田开发前瞻性的储备技术。
1800120362 陕西
TE3 应用技术 天然原油和天然气开采 公布年份:2017
成果简介:苏里格气田作为典型的致密砂岩气藏已探明地质储量达1.3万亿方,为典型的低丰度、低渗、低压、低产的“四低”气藏,面积大、含气层系多、有效储层规模小,与国内外同类气田相比,地质条件、开发及稳产难度均处于世界前列。特别是“新两法”的实施,开发成本大幅增加,安全环保形势日益严峻;必须开展关键技术攻关,转变开发模式,降低开发成本,确保气田快速上产和长期稳产。通过技术攻关、集成、创新,形成了四大技术创新:1.强非均质性致密砂岩储层精细描述技术。2.创新低渗碳酸盐岩气藏成藏理论。3.建立致密砂岩气藏水平井开发地质技术。4.创立了基于上、下古生界多层系混合井组开发技术。
1800120338 北京
TE3 应用技术 天然原油和天然气开采 公布年份:2017
成果简介:以陆相致密油为研究对象,开展致密油关键基础理论研究,重点围绕影响致密油高效开发和采收率的4个关键科学问题展开研究:①陆相致密油储层甜点成因机理及分布规律;②微纳米孔隙-天然裂缝-人工裂缝多相多场非线性渗流机理;③致密储层人工裂缝网络形成机理;④陆相致密油储层高效排驱机理。针对上述关键科学问题,开展五个方面的研究:陆相致密油甜点成因机制及精细表征;致密油多相多尺度流动机理及渗流理论;致密储层人工裂缝网络形成与重复压裂改造控制机理;提高致密油采收率机理与方法;致密油高效开发油藏工程理论与方法。通过项目研究,丰富和发展中国陆相致密油高效开发和提高采收率的理论体系,带动开发地质、油藏工程、储层改造、提高采收率等一批相关致密油开发技术和方法的产出。通过研究,建立两个理论:建立致密油储层多尺度非线性耦合渗流理论,并初步形成致密储层人工缝网控制理论;揭示三个机理:致密油微纳尺度流动机理,致密储层人工裂缝网络形成机理,致密油储层高效排驱机理;形成四项方法:以致密油储层甜点预测和评价为核心的精细表征方法,致密油储层物性测试方法,致密储层改造体积预测方法,致密油产能动态评价方法;实现社会效益:通过研究成果在典型示范区的实践,形成陆相致密油高效开发模式,推动中国陆相致密油高效开发,保障国家石油安全和实现可持续能源发展战略。主要阶段性成果:围绕设立的研究目标和拟解决的科学问题展开了深入研究,取得了许多优异的成果,在国内处于领先地位,在某些方面赶超国际先进水平。(1)以新疆吉木萨尔芦草沟致密油为解剖对象,厘定了储层岩石类型,明确了储层储渗空间特征及可动用性,建立了陆相致密油咸化湖多源同期混合沉积模式,揭示了致密油储层物性甜点成因机理及分布规律;明确了芦草沟组致密油可动用性影响因素及作用机理,初步阐明了芦草沟组致密油可动用性随温压变化规律;形成了致密油测井多信息融合甜点识别与评价新方法。(2)研制改进成功国内首套高温高压核磁共振岩心分析装置,实现了致密油储层岩心在高温高压状态下的在线测试分析;部分完成了致密油储层微米管流动特征和低速非线性渗流规律;构建了致密油储层五种孔隙网络模型,建立了流体输运性质参数与孔隙结构参数间的关系式;建立了考虑非线性应力敏感影响的致密油储层渗透率计算模型,初步提出了致密储层应力敏感性评价方法;建立了考虑多相、多尺度、非线性渗流机理的缝网展布模型。(3)厘清了致密储层人工裂缝网络形成的力学机理,对人工裂缝网络进行了分区分类,并研究了不同类型裂缝的形成机理和特征;得出了缝网有效性的影响因素和机理,裂缝网络的有效性主要受裂缝的有效支撑和压裂液储层相互作用影响;建立了岩石破裂过程声发射监测与定量评价方法,发展了声发射定位与震源机制反演方法,探索了改造效果的微震定量评价方法。(4)建立了致密油弹性排驱和渗吸物理模拟方法,探索致密油弹性排驱与静态渗吸规律;揭示了二氧化碳在原油中的扩散特性和相行为规律,明确致密储层注二氧化碳排驱效率和主控因素,建立高效排驱模式,初步建立适合致密油储层的二氧化碳吞吐有效动用模式;研制了兼具降压增注和强化渗吸排油作用的功能纳米材料,初步探究了纳米材料在储层孔喉表面、油水界面的作用规律,初步建立基质-缝网结构流度控制方法。(5)考虑裂缝各向异性压力敏感,建立了单井的产能评价方法;同时建立了考虑井筒摩阻的体积压裂后多井压力分布模型;提出有效动用效率为优化目标,初步形成了井型-井距-缝网耦合条件下的井网优化设计方法;利用优化的非结构化网格描述离散裂缝系统,考虑致密储层非线性跨尺度流动特征,建立了单相离散裂缝致密储层数值模拟方法;建立并求解了5种不同裂缝形态的试井模型,提出了基于特征点的缝网压裂试井反演方法,并初步应用于评价新疆致密油藏典型井试井测试动态。(6)建立了芦草沟组致密油藏油层评价方法,完成了油层分类及分布预测;完成薄互层致密油储层可压性评价及人工裂缝延伸规律分析,初步形成致密油压裂优化设计技术;提出了典型致密油藏压裂水平井递减规律和提高采收率预测新模型,开展了提高采收率可行性方法研究;建立了典型致密油藏有效开发主控因素分析方法和开发效果预测模型。实施效果:实施两年以来,各课题组在等期刊总计已发表SCI论文39篇,EI论文17篇,中文核心论文30余篇;申请软件著作权6项。在项目实施过程中,多次赴新疆油田现场与勘探开发研究院科研人员交流现场需求,基础资料进行数据共享;邀请北京科技大学、中石油的相关专家来校讲学;2名博士生去国外石油院校联合培养。项目启动两年来,共培养年轻教师2人、博士生7名、硕士生13名。
1800120447 北京
TE3 应用技术 天然原油和天然气开采 公布年份:2017
成果简介:全面提升采油井筒控制工程关键技术水平,提高关键装备研制能力,是解决中国高含水油田开发矛盾的重要途径,项目研发了智能分层注水、智能分层采油、井下油水分离及同井回注、智能完井等四大技术系列,形成了具有自主知识产权的新一代井筒控制工程高新技术和装备,引领井筒控制工程技术向智能化、高效节能、安全环保方向发展。主要成果如下:(1)智能分层注水技术与装备。(2)智能分层采油技术与装备。(3)井下油水分离及同井回注技术与装备。(4)智能完井技术与装备。
1800120408 北京
TE5 应用技术 [船舶及浮动装置制造, 天然原油和天然气开采] 公布年份:2017
成果简介:随着海洋油气资源开发向着超深水、极地开发进军,结构形式模块化、控制系统智能化、制造一体化、测试集成化、安装便捷化等成为水下生产系统的发展方向,针对我国深水油气开发、保障能源需求的重大战略,以新一代水下生产系统为研究对象,围绕“如何提高水下装置的安全可靠性以及通过更加创新的方案降低油田开发成本”两个核心问题,提出将传统海底平面分散布置的水下系统装备集成到垂直的深水功能舱并基于大数据与云计算实现水下生产系统全面智能化的项目总体目标,从而避免水下生产装备的单体安装和海底桩基结构,大幅减少水下连接设备的使用,形成以固定式深海功能舱为设备集成中心、智能监控核心、保障维护基地,以水下生产设施为油气生产基础装备的,集采、输、控制、维护为一体的“智能型水下工厂”新一代水下生产系统的总体概念方案,并试图彻底解决困扰极深水油气田开发油气集输的流动安全保障问题,为深水、超深水和极地等环境下油气开发储备一批前沿技术,为我国深水重大油气开发工程的建设和运营提供科学支撑,并促进相关学科基础理论的发展。主要研究内容:打破水下生产系统海底平面分散布局的全湿式传统解决方案,创建基于深水功能舱的全干式和半干半湿式紧凑型垂直水下布局理念,引入油气水完全分离的全干式分离、增压、回注等模块化的集成采油系统,形成以距离海底一定高度的漂浮式水下丛式管汇集输系统为显著特征的新一代布局方案。重点突破舱内散热与防振技术、高效紧凑油气水三相分离技术、漂浮丛式管汇的理想位置理论、水下井口及基础稳定性和多体水动力学性能研究等重大关键技术,形成具有自主知识产权的整体布局和深水功能舱内部布局设计能力,创建“更高可靠性与更低成本”的集钻井、修井、生产、处理、集输及科研活动于一体的“智能型水下工厂”的革命性解决方案。该课题紧密围绕“如何提高水下装置的安全可靠性以及通过更加创新的方案降低油田开发成本”两个核心问题,着重解决新一代水下生产系统设计、制造、安装、运行、拆除中所面临的科学技术挑战,凝练出6个关键科学问题:①全生命周期大数据管理的可靠性计算理论;②新一代水下井口及基础稳定性及巨型深水功能舱基础承载机理;③深水巨型空间站压溃屈曲及低温环境下大型壳体结构的抗屈曲机理;④复合夹层结构抗剪切与疲劳损伤的粘结技术及强度理论;⑤复合夹层管阀结构流、固、热、腐蚀等多场耦合的基础理论;⑥深水功能舱-柔性管-漂浮管汇水动力性能研究与井口稳定性理论。以及6个关键技术:①基于大数据和云计算的全追溯智能制造,智能检测及预警、智能材料与智能传感器,纳米材料智能自修复技术;②极深水空间站进出舱技术、巨型空间站定位安装技术;③深水空间站事故应急智能处理及多体空间站快速连接与解脱技术;④水下供配电及全自动控制、高效紧凑油气水完全分离技术;⑤海底能量转化的自俘能技术;⑥油气水砂混输完全流动纳米薄膜制备技术。预期目标及其效益:通过对以上内容的研究,预期指标及科学价值、社会、经济效益描述如下:完成100篇以上SCI论文,突破极深水耐压舱抗屈曲、超疏油疏水完全流动保障、全智能监测与预警等若干重大基础科学理论和核心关键技术,实现“原创概念、原创思想”的“基于深水功能舱的全智能新一代水下生产系统”,改变了深海油气田开发整体方案,可望将极深水油气田的开发成本降低至少20%。全新的概念和创新的理论将使我国引领全球相关领域未来发展。
1700590005 海南
TE3 应用技术 天然原油和天然气开采 公布年份:2016
成果简介:石油开采过程为增加油井产油量,通常采用高压大排量泵将具有一定粘度的水基压裂液以大于油层所能吸收的压力注入油层,水基压裂液粘度愈高,携砂性能愈强,施工的成功率愈高。但是,施工结束后,高粘压裂液须尽快彻底破胶返排,以减少对储层的伤害。然而当温度高于50℃(石油开采环境为90℃水煮),破胶剂开始分解,会使压裂液过早降粘,从而导致脱砂、砂堵甚至造成压裂施工失败。因此,为解决施工中压裂液前期保持高粘度和施工后期压裂液彻底破胶的矛盾,需要一种延缓破胶剂,使用喷涂工艺在过硫酸铵表面包覆一层包衣,进而延长破胶剂在石油开采环境(90℃水煮)的破胶时间。破胶剂生产厂家使用比利时SOLVAY公司的PVDC乳液对破胶剂进行包覆,但包覆后的破胶剂仅在施工时间耐90℃水煮2h,严重限制了石油开采施工时间,增大了石油开采的施工风险,难以大规模应用。该项目对原有的PVDC高阻隔技术进行重大工艺改进,拓宽应用领域,研发出用于石油开采领域,耐水煮90℃环境长达8h的PVDC乳液,包覆胶囊破胶剂后延长缓释时间,大幅延长石油开采时间和拓宽石油开采应用。该技术通过添加氨基硅烷偶联剂、丙烯酸丁酯及纳米蒙脱土增强涂料与包覆材料的附着力及乳液在水煮条件的稳定性。其中,氨基硅烷偶联剂与PVDC共聚分子进行交联,达到一定内聚力;丙烯酸丁酯,降低聚合物整体的玻璃化温度,这两种物质均可增强PVDC涂层附着力;在共混乳液加入纳米蒙脱土,对PVDC乳液纳米改性,填充PVDC结构空隙,使结构更紧密,大大提高了阻隔性能,PVDC乳液均一稳定,不易破乳,延长耐水煮时间。该技术已通过小试、中试及客户试用,工艺稳定,产品成熟可靠,大幅延长了破胶剂在石油开采过程中的破胶时间,提高了石油开采效率。项目特点:在PVDC聚合前添加适量的氨基硅烷偶联剂、丙烯酸丁酯增强PVDC涂层附着力;在PVDC共混乳液中添加纳米蒙脱土进行纳米改性,大大提高了阻隔性能,增强PVDC乳液的均一稳定,延长耐水煮时间;该项目技术应用已2年以上,技术成熟、工艺稳定,产品经客户试用,效果良好,达到预期目标。该项目产品经客户试用,试用效果满意,技术指标达到目标要求。用于破胶剂包覆的PVDC乳液产品2016年截至4月已销售超过50吨,2017年计划销售600吨,预计销售额达到900万元。
1700480044 内蒙古
TE3 应用技术 天然原油和天然气开采 公布年份:2016
成果简介:课题在气田开发与开采领域研究如何实现鄂尔多斯盆地煤炭与天然气叠合区资源有效开发。以期从挖掘资源潜力的角度实现天然气、煤炭资源充分利用和地区经济可持续发展,妥善解决盆地内煤、气资源矿权矛盾,既有利于落实国家能源政策、服务地方经济协调发展,也有利于保障气田长期稳产。项目从基础理论研究、梳理国家及地方相关法律法规、总结国内外实践经验及分析天然气、煤炭产业发展政策走向入手,收集资料摸清鄂尔多斯盆地气田矿区范围内煤炭与天然气资源的叠合情况,掌握资源叠合区开发存在的问题,并分析其影响因素,在总结借鉴国内外先进经验的基础上进行盆地煤炭、天然气叠合区资源开发模式初步设计,分析效果并提出政策建议及管理建议,以期对天然气业务的可持续发展营造有利的外部环境,为同类区域的资源开发、产业政策、未来发展规划提供思路、模式和借鉴。最终通过研究提出了煤、气叠合区开发的原则:形成保障煤气叠合区科学开发的有效的管理机制和配套技术很有必要,为有效开展煤气叠合区资源开发应坚持煤炭未开采区"先气后煤"原则;坚持整体规划、政府协调的原则;坚持互利共赢、义务分担原则;坚持定期沟通、安全互保原则。并进行了煤炭与天然气资源共采的初步设计:对未登记煤炭矿权的区域可按一体化开采、先采气后采煤两种方式开发;煤矿企业已经登记探矿权的,以及采矿权已登记但还未开采的可实施联合勘查方式和先气后煤协调方式;已经进行煤炭开采的,根据是否采完又分了两类模式,对正在开采还未采完的提出时间上协调和场所布局上协调两种方式,对已经采完的提出保安煤柱布井采气方式。在上述框架的基础上通过煤炭企业与天然气企业高效的结合设计;综合运用丛式井、水平井工艺技术;工、王型管道铺设方法,实现煤炭资源与天然气资源空间与时间的相互协调避让,达到两种资源高效开采的目的。从所检索的资料来看,国内尚未就煤炭与天然气矿权叠合导致的资源浪费和无序开采问题形成过系统性研究成果,以鄂尔多斯盆地作为样本开展此类研究,并藉此进一步加强资源矿产的规划协调和综合管理,对国家能源安全和内蒙、陕西等有关资源省区经济社会持续发展有重要意义。
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