從2009年起，實(shí)驗(yàn)室3個團(tuán)隊(duì)參與了國家組織的“中國陸域頁巖氣作為資源潛力評價(jià)及選區(qū)”工作，承擔(dān)和完成國土資源部“鄂爾多斯盆地及外圍頁巖氣資源潛力調(diào)查評價(jià)和選區(qū)”、“上揚(yáng)子下古生界（含陡山沱組）頁巖氣資源調(diào)查評價(jià)與選區(qū)”、“湘中地區(qū)頁巖氣資源調(diào)查評價(jià)與選區(qū)”、“重慶地區(qū)頁巖氣保存條件研究”、“四川盆地頁巖氣及周緣地區(qū)頁巖氣地質(zhì)調(diào)查”等項(xiàng)目，為國家摸清頁巖油氣資源家底、制訂國家油氣資源發(fā)展戰(zhàn)略方面發(fā)揮了重要支撐作用。同時(shí)圍繞重慶涪陵、四川長寧-威遠(yuǎn)、陜西延安頁巖氣國家示范區(qū)，積極承擔(dān)或參與130余項(xiàng)包括國家頁巖氣“十二五、十三五”重大項(xiàng)目、973計(jì)劃項(xiàng)目、863計(jì)劃項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目等各類項(xiàng)目的攻關(guān)，為我國3500米以淺頁巖氣評價(jià)、開發(fā)理論和技術(shù)體系的形成做出了重要貢獻(xiàn)。
海相高成熟頁巖氣儲層評價(jià)理論取得突破
實(shí)驗(yàn)室頁巖氣研究團(tuán)隊(duì)，根據(jù)四川盆地海相頁巖儲層的演化程度高（成巖演化程度、熱演化程度高），晚期（燕山-喜山）構(gòu)造改造強(qiáng)烈的獨(dú)特的地質(zhì)作用歷史，持續(xù)開展了四川盆地及周緣地區(qū)的高成熟海相頁巖氣儲層特征及評價(jià)理論技術(shù)研究。取得了如下重大進(jìn)展：重新厘定了典型陸相、海相頁巖儲層微孔隙大小，第一次建立了微孔隙徑分布，統(tǒng)計(jì)資料建立了II型干酪根熱演化過程與有機(jī)孔演化特征，為后續(xù)研究（如流體分布模型等）提供了理論基礎(chǔ)。
建立了頁巖氣微觀孔隙定量評價(jià)關(guān)鍵技術(shù)
建立了“基于電子顯微圖像的頁巖氣儲層微-納米孔隙體系定量表征技術(shù)”、“基于孔徑界線（40個nm）的頁巖氣儲層微-納米孔隙體系孔隙結(jié)構(gòu)的定量表征技術(shù)”兩項(xiàng)頁巖氣儲層的關(guān)鍵評價(jià)技術(shù)，申請發(fā)明專利7項(xiàng)。相關(guān)技術(shù)在四川盆地威遠(yuǎn)-長寧、昭通，重慶涪陵頁巖氣田的勘探開發(fā)中開展了應(yīng)用，取得良好效果。
頁巖氣水平井鉆井基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵技術(shù)取得重要進(jìn)展
針對頁巖水平井井壁坍塌問題，建立了水化頁巖各向異性損傷本構(gòu)模型和各向異性頁巖井周壓力傳遞模型，進(jìn)一步建立了頁巖氣儲層井壁穩(wěn)定力學(xué)-化學(xué)耦合模型，并初步構(gòu)建了井壁穩(wěn)定隨鉆監(jiān)測方法。
針對層狀頁巖井漏問題，明確了抗張強(qiáng)度各向異性特征，建立了巴西圓盤各向異性強(qiáng)度準(zhǔn)則；系統(tǒng)研究了并評價(jià)了4類典型各向異性抗張強(qiáng)度準(zhǔn)則，并推薦了最優(yōu)準(zhǔn)則；建立了考慮頁巖抗張強(qiáng)度各向異性的直井和斜井井壁破裂壓力預(yù)測模型。
針對頁巖水平井軌跡控制難度大、鉆柱摩阻/扭矩高等工程難題，提出了頁巖氣“直-增-穩(wěn)-降-增-穩(wěn)”的雙二維軌跡設(shè)計(jì)方案。
針對頁巖水平井鉆柱摩阻高、托壓嚴(yán)重、機(jī)械鉆速低等工程技術(shù)難題，研究了軸向振動減阻機(jī)理。建立了軸向振動減阻模擬實(shí)驗(yàn)裝置并開展了耦合摩擦實(shí)驗(yàn)，優(yōu)選了動態(tài)摩擦模型并進(jìn)行了模型參數(shù)識別， 建立與實(shí)驗(yàn)過程相吻合的振動-滑動摩擦耦合模型，并建立了模型求解方法，揭示了水力振蕩器振動參數(shù)對減阻效果的影響規(guī)律；采用彈性力學(xué)理論，考慮實(shí)際井眼軌跡與鉆柱之間的接觸作用，建立了水平井段帶軸向振動減阻工具的鉆柱動力學(xué)模型，模擬了振動工具結(jié)構(gòu)參數(shù)（振動力、振動頻率）、振動工具安放位置等參數(shù)對降摩減阻效果的影響，為振動減阻工具的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)、合理安放位置的確定提供了理論基礎(chǔ)。
頁巖氣水平井鉆柱減阻技術(shù)提出原始創(chuàng)新的可控復(fù)合導(dǎo)向減阻新方法：針對頁巖水平井鉆井摩阻扭矩高、托壓嚴(yán)重、機(jī)械鉆速低、水平段延伸能力有限等工程技術(shù)挑戰(zhàn)，應(yīng)用旋轉(zhuǎn)降低摩阻的原理，創(chuàng)造性地提出了一種新型的可控復(fù)合導(dǎo)向減阻方法。
發(fā)展了頁巖氣藏的滲流理論
針對頁巖氣藏氣體復(fù)雜流動機(jī)制方面主要考慮了氣體的黏性流、滑脫效應(yīng)、擴(kuò)散（Knudsen和Fick擴(kuò)散）以及應(yīng)力敏感。改進(jìn)已有的滲流機(jī)理模型，耦合上述新的流動機(jī)制，對頁巖氣氣體的微觀滲流理論進(jìn)行了深入研究，相關(guān)理論為搞清頁巖氣的氣體賦存與運(yùn)移機(jī)理奠定了基礎(chǔ)。
深入開展了考慮壓裂縫網(wǎng)影響的頁巖氣藏多級壓裂水平井試井和產(chǎn)量遞減規(guī)律理論研究，彌補(bǔ)了已有理論和模型的不足。
基于有限元-有限體積法，編制了頁巖氣藏多重介質(zhì)、三維多相數(shù)值模擬軟件。綜合考慮頁巖儲層結(jié)構(gòu)的多尺度性和輸運(yùn)機(jī)理的多樣性，建立了耦合黏性流動、滑脫效應(yīng)、Knudsen擴(kuò)散、表面擴(kuò)散、吸附解吸和地質(zhì)力學(xué)耦合影響的頁巖氣藏多尺度微觀滲流機(jī)理模型，創(chuàng)新性地建立了基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格有限元-有限體積法的頁巖氣藏多級壓裂水平井綜合滲流數(shù)學(xué)模型及數(shù)值模型。通過有限元-有限體積法對模型進(jìn)行求解，研究了頁巖氣藏2D-3D滲流規(guī)律，分析了敏感參數(shù)對頁巖氣藏滲流規(guī)律和產(chǎn)能動態(tài)的影響，形成了一套基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格有限元-有限體積法的頁巖氣藏多級壓裂水平井產(chǎn)能動態(tài)分析方法，拓展了頁巖氣藏氣井生產(chǎn)動態(tài)模擬和預(yù)測技術(shù)。
頁巖儲層壓裂理論與技術(shù)研究取得重要進(jìn)展
針對水力裂縫-天然裂縫交互擴(kuò)展及水力裂縫縫間、井間干擾等關(guān)鍵問題，結(jié)合流體體積法和水平集方法，形成了全三維頁巖壓裂裂縫擴(kuò)展數(shù)值模擬技術(shù)，精細(xì)化研究了水力裂縫縫間和井間干擾因素對簇間、井間縫非平面擴(kuò)展的影響規(guī)律。提出了連續(xù)反應(yīng)、無需分離、醇原料單一的低成本磷酸酯高效膠凝劑的合成技術(shù)路線，實(shí)現(xiàn)了交聯(lián)時(shí)間可調(diào)控的低成本鐵、鋁離子交聯(lián)劑的制備。以正己烷為基液、磷酸酯為膠凝劑、鐵離子交聯(lián)劑或鋁離子為交聯(lián)劑，研發(fā)了耐溫、耐剪切、攜砂和破膠等性能表現(xiàn)良好的LPG無水壓裂液體系。
