所獲獎勵:2021年度中國石油和化工自動化行業科技進步一等獎
主要完成人:李一波、孫琳、吳新偉、魏兵、王凱、邵曉巖、蒲萬芬、金發揚、李科星、何毅、賀杰、劉銳、趙帥、何天雙、藺祥
主要完成單位:西南石油大學、中國石油天然氣股份有限公司長慶油田分公司第三采油廠
項目來源:國家重點基礎研究發展計劃(973計劃):陸相致密油高效開發基礎研究(2015CB250900);中國石油長慶油田分公司:空氣/空氣泡沫驅高壓物性及相態性質研究(2012KY12623);中國石化中原油田分公司:高溫高鹽油藏空氣泡沫驅起泡體系研究(2011KY12394);中國石油新疆油田分公司:原油氧化行為表征研究(XJYT-GCJSYJY-2017-JS-581)等
低滲特低滲等類似難動用油氣資源占我國石油剩余可采儲量的2/3,富集在吐魯番、鄂爾多斯、四川等盆地,是我國石油工業的主戰場。但受制于地層能量低、原油粘度高、儲層非均質性強等先天不利因素,這類資源的開發手段極有限,注水、注氣過程水淹、氣竄頻繁發生,導致原油產量遞減快、儲層動用程度低,成為制約難動用資源開發的世界性難題,亟待通過方法和技術創新取得關鍵突破。本項目組率先提出“注氣增能+放熱降粘+流度控制”一體化思想并組織優勢力量開展系統研究,歷經十余年攻關,創建空氣驅提高采收率技術,形成了具有自主知識產權的注空氣提高采收率及配套防竄調控體系技術,推動我國難動用資源開發水平走在世界前列。研究成果在中石油重點生產單位長慶油田第三采油廠規模應用,已安全運行11年,累計增產原油20.4萬噸,新增銷售額2.4億元,投入產出比1:3.4。申請中國和美國發明專利17件,授權4件,授權實用新型專利2件,軟件著作權4件,支撐編制和修訂行業規范3項,發表論文44篇,其中,SCI收錄26篇,培養博士碩士70余名。

圖1 原油氧化熱效應的高精度裝置和方法

圖2 注空氣配套地面工藝流程

圖3 空氣驅過程中壓力場、溫度場和化學場變化規律及熱前緣擴展行為模擬