所獲獎(jiǎng)勵(lì):2022年中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)
主要完成人:賈虎、李勇明、王翔、彭瑀、李艷飛、郭士生、李三喜、陳波、伍翊嘉、謝維揚(yáng)、牛騁程、王遷偉、楊帆
主要完成單位:西南石油大學(xué)、中海石油(中國)有限公司上海分公司、中國石油西南油氣田分公司頁巖氣研究院、中國石化華北油氣分公司石油工程技術(shù)研究院、成都西南石大石油工程技術(shù)有限公司、中國石油川慶鉆探工程有限公司地質(zhì)勘探開發(fā)研究院
項(xiàng)目來源:國家科技重大專項(xiàng)任務(wù)(深層低滲致密儲(chǔ)層解堵增產(chǎn)-高密度測試液-抗鹽型固化水完井液技術(shù),編號:2016ZX05027003-007,起止時(shí)間:2016~2020年),國家自然科學(xué)基金(頁巖地層動(dòng)態(tài)隨機(jī)裂縫控制機(jī)理與無水壓裂理論,編號:51490653,起止時(shí)間:2015~2019年),四川省杰出青年科技人才項(xiàng)目(油氣鉆采用納米復(fù)合凝膠的構(gòu)效關(guān)系及其封堵適應(yīng)性研究,編號:2019JDJQ0036,起止時(shí)間:2019~2021年),四川省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目(四川盆地深層頁巖氣藏非線性滲流規(guī)律與縫網(wǎng)壓裂基礎(chǔ)研究,編號:2018JZ0079,起止時(shí)間:2018~2020年)等
我國油氣田產(chǎn)量80%以上來自老區(qū),國家現(xiàn)代能源體系規(guī)劃要求推動(dòng)老油氣田穩(wěn)產(chǎn),加大新區(qū)產(chǎn)能建設(shè)力度,保障持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)。完井修井與改造是老油氣田高效穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的關(guān)鍵,我國井下作業(yè)工作量逐年增加,2020年達(dá)34萬井次,工況日益復(fù)雜。井下暫堵隔離是實(shí)現(xiàn)安全高效完井、修井和增產(chǎn)的關(guān)鍵。但常規(guī)化學(xué)暫堵技術(shù)受制于儲(chǔ)層壓力反轉(zhuǎn)、套損嚴(yán)重、腐蝕穿孔等多重困難因素,無法實(shí)現(xiàn)高效復(fù)產(chǎn)增產(chǎn),必須創(chuàng)新。項(xiàng)目組按照“產(chǎn)-學(xué)-研-用”一體化思路,攻克了井下作業(yè)化學(xué)暫堵系列難題。科技創(chuàng)新主要有3方面:
(1)揭示了磷酸鹽-交聯(lián)劑-柔性膠粒之間的協(xié)同交聯(lián)機(jī)理,發(fā)明了低損害密度可調(diào)型(1~1.83 SG)、抗高溫(180 ℃)固化水完井液與修井液,解決了復(fù)雜工況油氣井完井修井防漏防噴與儲(chǔ)層損害難題。
(2)創(chuàng)建了凝膠網(wǎng)絡(luò)多級加固和多孔增滲協(xié)同破膠方法,發(fā)明了低溫(15 ℃)~高溫(190 ℃)儲(chǔ)層低藥劑濃度-超高強(qiáng)度-多孔液體膠塞及其井筒隔離技術(shù),井筒承壓77 MPa/100m,破膠效率大于85%。
(3)研發(fā)形成了基于儲(chǔ)層縫網(wǎng)改造的“精細(xì)壓前評價(jià)-精密優(yōu)化設(shè)計(jì)-精準(zhǔn)甜點(diǎn)改造”復(fù)合化學(xué)暫堵高效改造技術(shù),實(shí)現(xiàn)了長水平段井、套損井和其它復(fù)雜工況井的精準(zhǔn)暫堵/調(diào)液/改造。
項(xiàng)目成果取得授權(quán)發(fā)明專利共14件,其中美國專利3件,發(fā)表論文52篇。經(jīng)石化聯(lián)合會(huì)鑒定整體技術(shù)處于國際先進(jìn)水平,其中超高強(qiáng)度可控破膠多孔液體膠塞達(dá)到國際領(lǐng)先。項(xiàng)目形成的協(xié)同交聯(lián)、網(wǎng)絡(luò)打結(jié)、多孔增滲破膠及“三精”化學(xué)暫堵理論豐富了石油工程封堵學(xué)理論體系,研究成果在海上和陸地18個(gè)油氣田累計(jì)應(yīng)用467井次,經(jīng)濟(jì)效益超15億元,近3年新增利潤7.1億元。

圖1 超高強(qiáng)度可控破膠多孔液體膠塞

圖2 完井增產(chǎn)高效復(fù)合化學(xué)暫堵技術(shù)