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[成果] 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。
[成果] 1700510538 河南
TE3 应用技术 天然原油和天然气开采 公布年份:2017
成果简介:项目概述:压裂工艺技术对石油、天然气开采起着非常重要的作用,而石油压裂支撑剂是石油压裂工艺技术能否获得成功的关键。石油压裂支撑剂是使地层深处岩石裂隙保持裂开状态的支撑物。在使用过程中把支撑剂混入压裂液中,利用高压手段注入深层岩石裂缝中支撑岩层,以提高导油率,增加原油产量。公司依托强大的硬件设施和先进的科研团队,集中力量研发低密度高强度压裂支撑剂,利用铝矾土、废旧资源等为主要原料的TX-1、TX-2型支撑剂各项性能指标均已达到国内领先水平,在此基础上,公司又提出利用低品位铝矾土、高岭土及工业废旧资源(如:废旧耐火材料、铝矾土采矿选矿废渣、氧化铝赤泥、煤矸石等)为原料研制TX-3型压裂支撑剂。该产品具有耐压强度高、密度低、圆球度好、光洁度高、导流能力强等优点。经中国石油勘探开发研究院廊坊分院支撑评价实验室检测,各项性能指标完全达到SY/T5108-2014标准,处于国内领先水平。该产品的原材料取材方便,并且创造性地将废旧耐火材料、铝矾土采矿选矿废渣、氧化铝赤泥、煤矸石综合利用,变废为宝,不但研制出了一种高强度低密度压裂支撑剂,并且解决了环境问题,降低成本。TX-3型压裂支撑剂不仅为深井作业提供支持,而且有利于非胶化压裂液的使用,便于在地层内形成具有一定长度和高度的支撑带,从而提高产层导流能力并增产增效。所以该产品具有以下特点:1.强度高、破碎率低。目前,国内生产的低密度陶粒52Mpa20/40目规格产品破碎率≤8.0%,该项目52Mpa20/40目规格产品破碎率≤5.0%,优于国内多数厂家,达到国内领先水平,为提高产品出口竞争力奠定了坚实的技术基础。2.生产成本低。该项目产品成本优势主要体现在两个方面:其一,产品主要原料Al2O3含量约为50-65%,高品位Al2O3用量少;其次,产品生产利用了大量的工业废旧资源,降低成本的同时减少了环境污染,是一种环保型产品。经济社会效益:公司依托该项目产品建设了年产20万吨陶粒生产项目,由于加入了工业废旧资源,每吨成本可节约110元,20万吨可节约成本2200万元。同时同时增加了150人的就业岗位。TX-3型石油压裂支撑剂生产工艺及技术先进,对环境友好,又综合利用了工业废旧资源,具有很好的经济社会和环境效益。
[成果] 1700510505 河南
TE3 应用技术 天然原油和天然气开采 公布年份:2017
成果简介:油田开发后期,油藏层间含水及压力差异越来越大,层间矛盾加剧,对细分采油工艺需求增大。针对细分开发中存在换层及分层采油工艺成功率低、成本高、有效期短、应用范围窄等问题,研究出油田开发后期细分采油配套技术。该技术在各油田具有普遍性和通用性,尤其适用油层层间差异较大的多层细分开采。主要技术内容:1.研发首创油田管控插管换层采油工艺技术。研发出“大通径封隔器+密封插管”换层开采工艺,研制配套了6种井下工具(大通径封隔器、密封插管、液压坐封工具、打捞器、密封延伸筒、锚定器),实现了两层任意换层及三层6种方式换层开采,使换层采油工艺成功率由54%提升至99%,有效期由1年延长至3年。2.研究开发了管控滑套换层采油工艺技术。研发出“双向滑套+机械开关器”换层开采工艺,研制配套了5种井下工具(液压式封隔器、开关工具、双向滑套、丢手装置、坐封球阀),实现了三层以内任意层单采或组合换层开采,成功率达到98.8%,有效期达到3年以上。该技术与管控插管换层采油技术优势互补,形成了管控换层采油工艺技术体系。3.研究形成了单进液阀分抽混出泵分层采油技术。研制了单进液阀分抽混出泵、支撑式封隔器和自验封封隔器,减少了泵漏失故障,提高了封隔器密封可靠性,平均检泵周期由156天延长至310天。4.研发了限流分层采油工艺技术。开发了“分层限流+常规泵举升”的分采技术,研制出限流分采器和4种分层管柱,实现了两层动态调配和三层分采,下泵深度达到2500米,检泵周期由310天延长至560天。该技术丰富了分层采油工艺技术体系,拓宽了分层采油技术的应用范围。授权知识产权情况:该项目研究中共开发出7项专利技术:发明专利1件;实用新型专利6件。技术经济指标:1.换层采油技术:耐温150℃、耐压差50MPa;工艺成功率98.9%,有效期3年;2.分层采油技术:耐温120℃、耐压差35MPa;工艺成功率97.9%,检泵周期≥310天。应用推广及效益情况:项目近三年现场应用232井次。其中换层采油工艺技术应用184井次,调层167井次,工艺成功率98.9%,节约调层作业费用1829万元;分层采油工艺技术应用48井次,工艺成功率97.9%,累计增油22574吨。项目总创效6538.8万元,为油田开发后期实现稳油控水、提高资源利用率、有效降低原油生产成本提供了技术支撑,同时也为河南省及南阳市的经济社会发展做出了较大贡献。
[成果] 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。
[成果] 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。
[成果] 1700670168 重庆
TE3 应用技术 天然原油和天然气开采 公布年份:2017
成果简介:依托涪陵国家级页岩气示范区建设及国家科技重大专项项目,通过自主攻关,形成了涪陵页岩气绿色开发技术,研发了关键设备,创新了页岩气开发“三维度”绿色环保管理模式,在涪陵页岩气田全面推广应用,实现了页岩气开发废液、固体废物全部无害化处置,成果对中国页岩气绿色环保开发具有示范引领作用。主要技术内容:形成了基于丛式水平井布局优化设计及土地复垦的土地集约化利用技术,单井土地征用面积较常规井场节约79.2%,实现了土地高效利用;形成了基于防污钻井、井身结构优化、“井工厂”的页岩气绿色钻井技术,钻井废弃物同比减少了17%;形成了环境友好型压裂试气技术,自主研发了适合于涪陵地区页岩气开发的清洁环保压裂液体系,形成了试-采一体化技术,实现了甲烷回收,减少了碳排放;形成了钻屑无害化处理及资源化技术,开发了钻屑制备免烧砖、混凝土、道路(平台)垫层技术,实现了钻屑资源化利用;形成了钻井、压裂、采气废水循环利用技术,最大程度降低了环境影响;形成了页岩气“三维度”绿色环保管理模式,“三废”得到了规范处置与利用,社会效益和环境效益显著。技术创新点:形成了以高密度电法及清水钻井为主的岩溶地层防污染技术,实现了浅层地下水的有效保护。形成了“试-采一体化”工艺技术,实现“边测试,边回收”,减少了页岩气放喷燃烧量,提高了资源回收利用率。形成了页岩气压裂返排液循环利用技术,自主研发了模块化处理装置,实现了钻井、压裂、采气废液循环利用率100%,工业废水零排放。形成了页岩气油基钻屑无害化资源化处理技术,自主研发了热解装置,实现了无害化处置率100%,钻屑灰渣含油率小于0.3%,远优于北美2-3%的标准。形成了“三维度”绿色环保管理模式,实现了页岩气开发绿色环保。申请国家专利10项,其中4项实用新型专利已获得授权,另6项发明专利已获得受理,制订企业标准和规范21项、发表论文25篇。截止到2016年12月底,推广应用271口井,产生经济效益39721.05万元。节约土地面积163.6公顷,重复利用废水119万方,减少了水资源消耗,减排二氧化碳18.89万吨。实现了页岩气气田清洁生产、废水“零排放”、固体废物无害化处置和资源化利用。
[成果] 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。
[成果] 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。
[成果] 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。
[成果] 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。
[成果] 1700520199 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:油气井出砂是困扰疏松砂岩油气藏开采的一个世界级难题,致使油气井产量和开采设备寿命等大幅降低。全世界的油气井40%左右存在出砂问题,每年因出砂造成经济损失近千亿元。割缝筛管防砂完井是用于解决上述难题最常用的方法,其应用效果主要取决于有油气井之“肾”之称的割缝筛管。然而,现有的割缝筛管技术难以满足防砂油气井高效开采要求,以Halliburton等国际著名公司为代表的矩形缝筛管防砂完井时易产生缝内砂堵,降低油气井产量和开采效率;以AMADA等国际著名公司为代表的激光切割技术主要适合加工矩形缝筛管,且割缝存在“火柴头”现象,降低防砂效果;割缝筛管整体渗氮处理缝表面方法,致使管体材料硬脆,降低使用性能。经过16年攻关,攻克了上述重大科技难题,研发出中国独有且具有自主知识产权的精密微细梯形缝筛管等离子成形改性复合加工技术及装备。创新产品已通过全球石油行业最具权威性的美国API质量认证。专家鉴定:居国际领先水平。主要科技创新有:1.原创了精密微细梯形缝筛管高效等离子成形改性复合加工技术:提出了缝外挡砂缝内减少流阻,挡砂与适度出砂相结合的割缝筛管设计新方法,研发了新型精密微细梯形缝筛管。提出了加工时在线控制离子束能量和偏摆量等实现精密微细梯形缝筛管等离子成形加工,利用加工时高频等离子束加热、油包水微乳液的裂解和冷却作用进行缝表面材料在线改性新方法,独家实现了精密微细梯形缝筛管等离子成形加工与缝表面改性的在线复合。2.首创了精密微细梯形缝筛管等离子成形改性复合加工数控机床及自动化生产线:提出了在线调压拓扑结构和基于平均电流模式控制BOOST-APFC功率因数校正的自适应等离子加工脉冲电源设计新方法,首创了精密微细梯形缝筛管等离子成形改性复合加工数控机床及自动化生产线,使中国成为第一个掌握该项高端技术的国家。3.研发了基于精密微细梯形缝筛管的高效防砂完井新方法、新装置及应用软件:提出了基于精密微细梯形缝筛管的水平井裸眼防砂完井一体化及“防、解、排”三位一体治理出砂油气井等新方法,研发出了相应的工艺装备及筛管防砂完井综合决策软件,显著提高了防砂油气井的产能、开采效率和防砂有效期。成果已在胜利、大港、委内瑞拉、苏丹等27个国内外油田工业化应用,建成精密微细梯形缝筛管等离子成形改性复合加工生产线96条。精密微细梯形缝筛管占中国油田所用割缝筛管的70%以上,其防砂有效期比矩形缝筛管提高2-3倍,流阻为矩形缝筛管的25%-50%,其缝表面相比基体,耐磨性提高3-4倍,耐蚀性提高1-2倍,显著提高了防砂油气井产量和开采效率。近3年新增经济效益52.27亿元,新增利润25.26亿元。核心创新点均获得多项发明专利,已获授权发明专利17项(其中国际专利2项)、计算机软件著作权7项、实用新型专利8项,出版专著2部,发表SCI/EI收录论文62篇,形成行业标准2项、企业标准9项,培养出了洪堡学者、香江学者等一批优秀人才,使割缝筛管行业实现了升级换代和跨越式发展,为解决困扰疏松砂岩油气藏开采的防砂难题提供了强有力支撑。
[成果] 1700520102 山东
[TE3, X70] 应用技术 天然原油和天然气开采 公布年份:2017
成果简介:石油压裂陶粒支撑剂是一种铝硅酸盐陶瓷微球,属于无机非金属材料领域。中国页岩气可采资源量约为36万亿m3,居世界首位,开发页岩气资源是中国的重要能源战略。页岩气是以吸附或游离状态存在于泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的非常规天然气,不采用水力压裂技术,页岩气就无法开采。由于页岩气的储存特点,水力压裂过程则要求低密度高强度的支撑剂。然而,低密高强支撑剂的生产技术和市场都被西方发达国家所占领。为了打破国外垄断,满足中国页岩气行业的迫切需求,该项目以工矿固体废弃物为主要原料,通过技术创新,研制生产了低成本高性能石油压裂支撑剂。该项目的主要创新性成果包括:1)发明了以焦宝石尾矿、煤矸石、废氧化铝吸附剂等固体废弃物为主要原料的系列石油压裂支撑剂配方体系,通过提高支撑剂中针状莫来石晶粒含量,解决了制备低密高强支撑剂的关键技术。2)自主开发了低质原料的均化、粉体制备和成球工艺,并通过回转窑结构和自动进料系统设计,解决了利用固体废弃物产业化生产的工艺技术难题。3)自主设计建造了吨级均化料仓、具有吸尘机构的成球机、筛分设备和烘干-烧成一体化回转窑等支撑剂专业化生产设备,设计建设了8条生产线,实现自动化清洁生产。经美国Stim-Lab、中石化工程检测中心和中石油勘探开发研究院测试,技术指标均达到并优于石油天然气行业标准(SY/T5108-2014)要求。其中,体积密度1.40-1.55g/cm3产品,在69MPa闭合压力下的破碎率和长期导流能力分别为1.7-4.4%、913-1511md-ft。鉴定意见认为:项目成果整体技术达到国际先进水平,其中部分低密度压裂支撑剂的抗破碎和长期导流能力达到国际领先水平。该项目低密高强支撑剂在压裂技术中应用,可大幅提高压裂液的携砂能力,从而提高压裂效率和油气产量;同时会减少对储层的伤害,提高压裂液的二次使用效率,减少压裂液的环保处理费用。该项目支撑剂可与低粘度清洁型压裂液配合使用,在相同压裂压力下可极大提高造缝能力,有利于页岩气的开采。该项目已获得授权国家发明专利8项、实用新型专利4项、计算机软件著作权1件。项目实施以来,实现销售收入10.3亿元,利税4.5亿元。产品在江汉、胜利、中原油田等大型油气田场得到规模化应用。在江汉油田137口井常规水力压裂应用的统计数据表明,在同等造缝规模下,单井压裂液用量降低35m3,成功率提高1.6%,砂比提高2.7%,单井年增油264吨。在涪陵国家级页岩气开发示范区的应用结果表明,单井的页岩气产量提升40%以上。项目产品已在美国斯伦贝谢、利伯特、哈里伯顿等公司、阿根廷玛丽莎公司以及墨西哥国家石油公司的油气开采中应用。该项目促进了固体废弃物的资源化利用,降低了生产成本,解决了固体废弃物堆积占地和污染环境问题,节约资源,促进循环经济发展,具有显著的社会效益。项目产品产业化生产和装备自主制造,打破了国外技术封锁和市场垄断,对中国支撑剂制造业和页岩气、石油行业的技术进步具有极大的促进作用。
[成果] 1700520012 四川
TE3 应用技术 天然原油和天然气开采 公布年份:2017
成果简介:该项目特殊油气藏指致密、疏松两类油气藏。其储量丰富,绝大部分储层非均质性强、储渗介质复杂、应力敏感性强,增产增效受储层识别困难、评价精度较低、产能损失严重等多重因素制约,经济有效开采属世界级难题。依靠单项技术进步取得新突破面临重大挑战,以技术集成创新实现增产增效已成必然趋势。10年攻关,提出了开采技术集成耦合理论与优化方法,构建了增产增效系统集成技术链群及实施平台,开辟了特殊油气藏增效开采的自主创新之路。1.创立了特殊油气藏“储层识别-流动模拟”基础技术链,实现了储层准确识别及精细表征,为产能评价和增产增效奠定了科学基础。以储层精准评价为目标,构建多层级多目标动态模拟理论,研发了超高温超高压(200℃、200MPa)油气藏多功能模拟装置,建立了“数字岩心实验-岩石物理实验-矿场地球物理”、“含油气评价-岩石脆性及地应力评价-有效裂缝预测”致密储层甜点识别技术链,以及“多属性物性实验-多尺度流动模拟”技术链,实现了含油气饱和度准确评价和断层裂缝半定量预测,揭示了特殊油气藏储层渗流机理,突破了储层参数难以精准辨识的瓶颈。2.创建了特殊油气藏“注入-举升-改造-解堵”核心技术链,实现了开采技术的无缝对接,协同增产效果显著。以开采系统产能最大化为目标、以补能降耗为手段,采用均衡约束理论,构筑开采集成技术链:(1)注水精准调配技术、在线调剖及纳米微球调驱等为核心的注水剖面控制技术链,确保高效注水能量补充;(2)单项举升和复合举升等为核心的井筒举升技术链,破解了复杂环境下采油气举升效率低的困境;(3)前置酸加砂压裂、缝网体积酸压等为核心的致密储层改造技术链,保障了安全有效立体改造,应用储层温度和深度为世界之最(150~190℃,6000~8023m);(4)在线单步法酸化和疏松储层弱溶蚀酸化增产技术链,比常规技术效率提高8倍。3.构建了特殊油气藏增产增效技术链群,实现了技术链的有机衔接,提质降本增效作用显著。通过对技术链体系组织的结构化、系统化,提出了“一平台两层次”的技术集成模式。基于“多元-多层-多阶”统筹优化思想,以同态同构技术集成范式为指导,依据“技术-技术链-技术链群”集成谱系,开发一体化、标准化技术链群集成应用系统;设计“储层评价、流动模拟、措施优化、效果评估”PDCA循环反馈路径,遵循耦合、交叉、传递规则,在智能信息技术平台上实现技术链、技术链群的两层次集成,大幅提升了单项技术的功效。项目曾获省部级一等奖3项,授权发明专利25项、实用新型专利20项,软件著作权27项,制定行业标准3项,发表论文162篇(SCI84篇,EI65篇)、出版专著18部。在国内外43个油气田应用,近三年累增油321.6万吨,累增气4.5亿方,新增销售收入93.1亿元,新增利润31.4亿元。专家评价:成果整体国际先进,部分国际领先,成果应用确保了油气藏科学、稳定、高效开采。
[成果] 1700520048 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:世界探明石油储量的54%(2876亿吨)储存在砂岩油藏中,依靠天然能量和水驱开发的最终采收率一般为33%,尚有约2/3不能采出。采收率每提高1个百分点相当于又找到一个大庆油田,提高采收率是国内外业界共同关注、亟待攻克的重大科技难题。1976年美国学者提出适合砂岩油藏水驱后大幅度提高原油采收率的三元(碱、聚合物、表活剂)复合驱油方法,但其注入、驱替、采油、集输是伴有物化作用的多组分、多相态复杂体系流动和渗流过程,理论和工程技术问题异常复杂,至今无重大突破,国外仍处于实验室和井组试验阶段。在国家持续支持下,大庆油田从1991年起经过20多年攻关,创新了三元复合驱油理论,自主研发出表活剂工业产品,创建了完整的工程技术体系。工业应用比水驱采收率提高20个百分点以上,2016年产油407万吨,累计产油2056万吨,使中国成为世界上唯一拥有成套技术并工业应用的国家,践行了中国创造。经专家鉴定:该成果理论技术有重大创新,整体达到国际领先水平。1、创新了三元复合驱油理论。首次揭示了原油中杂环化合物在碱性环境下与外加表活剂协同作用形成超低界面张力机理,创建了表活剂与原油定量匹配关系,科学厘定界面张力、乳化等要素对驱油效率的贡献,建立了三元复合驱评价体系和标准。突破了依赖原油酸值的传统理论,大幅度拓展了应用领域。2、自主研发出三元复合驱用表活剂工业产品。独创了高碳数宽分布烷基苯磺酸盐原料和产品定量分析方法、专有磺化工艺及中和复配一体化技术,建成世界最大工业生产线。表活剂综合性能优于国外同类产品,成本降低40%。3、创建了三元复合驱油藏工程方案优化设计和全过程调控方法。揭示了三元复合驱渗流机理,建立了定量表征方法,自主研发了数值模拟软件;创建了多参数量化、多因素控制的油藏工程方案设计方法和不同驱油阶段4大类27项跟踪调控技术,实现全过程追踪调控,方案实施符合率达90%以上。4、发明了三元复合驱采油井复杂垢质清防垢举升工艺技术。揭示了复合成垢演变机理和现场结垢规律,首次建立了结垢定量预测方法;研发出系列防垢举升设备,发明了清防垢剂,清防垢率达80%以上,油井平均连续运转时间由87天延长到383天以上,攻克了油井因垢无法长期连续生产的技术瓶颈。5、独创了大容量三元复合体系配注和复杂采出液处理技术。发明集中配制分散注入大容量在线配注工艺,投资降低26.5%;首次揭示油水乳状液难分离主控机理,发明水质稳定剂和破乳剂,研发出2类工艺、8种专用设备,年达标处理近亿方采出液,成本0.55元/方,解决了采出液无法有效分离的世界级难题。获发明专利42件,论文144篇,著作5部,标准规范22项,获省部级奖励7项。累计创产值677.5亿元,上缴利税298.5亿元,促进了石油工业的进步,带动了化工、机械、材料等相关行业发展。应用前景广阔,国内适合储量73.8亿吨,国外1052亿吨。该成果显著提升了中国在石油开发领域的国际竞争力,对参与世界石油资源再分配、保障国家能源安全具有重大战略意义。
[成果] 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。
[成果] 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。
[成果] 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。
[成果] 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。
[成果] 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。
[成果] 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。
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