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非常规气藏开发井下关键装备研制与应用

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2023-08-25 16:10:58

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 陈梦竹 | 2023-08-25 16:10:58

非常规油气,指在目前技术条件下不能采出,或采出不具经济效益的石油和天然气资源,主要包含致密和超致密砂岩油气、页岩油气、天然气水合物等,具有储量丰度低、储层渗透率低、圈闭特征不明显等特点,导致气藏开发难度大、成本高。中国非常规天然气可采资源丰富,是常规天然气资源的5倍,面对强劲的能源需求,发展潜力巨大。

项目开展初期,国外非常规气藏勘探开发已形成规模,国内尚处于起步阶段,主体开发技术依赖于国外服务公司,工具与配套服务捆绑销售,导致工具作业费用昂贵;同时,由于受到国企公司技术封锁,连续油管水力喷射压裂、裸眼封隔器分段改造等常规技术在川渝地区气藏开发时凸显施工作业周期长、效率低、技术受限等难题,无法满足非常规气藏高效、规模开发需求。 为此,该项目在国家重大专项、中石油集团公司和股份公司等重大专项支持下,通过产、学、研结合,开展了多学科、多领域的技术攻关,经过多年、若干次的现场试验,形成了非常规气藏开发井下关键装备及工艺技术,实现了非常规气藏的高效、规模开发。

 (1)国内外首创了滑套式水力喷射器系列,开发了不动管柱水力喷射压裂工艺技术,提高了常规水力喷射压裂工艺带压动管柱的安全性,提高作业时效3-4倍; (2)研制了扩张式裸眼封隔器、可取式滑套等增产改造工具系列,开发了裸眼封隔器分段改造工艺技术,解决了常规封隔器封隔效果差的问题,实现了分层分段精准压裂,以及可选择性分层测试和堵水; (3)研制了可钻式复合桥塞系列,开发了可钻式复合桥塞分段压裂工艺技术,解决了材料强度及易钻性较差、卡瓦锚定不可靠、胶筒耐压等级低等难题,既能保证分段压裂施工要求,后期又能快速钻除,易于返排,提高了作业效率; (4)研制了大通径桥塞及配套可溶性球系列,开发了大通径桥塞分段压裂工艺技术,无需钻磨即可保证井筒大通径,实现快速投产,提高作业时效2-3倍。

入选“中西部基础能力建设工程”高校、国家“特色重点学科项目”建设高校、教育部“卓越工程师教育培养计划高校”、教育部“国家大学生创新性实验计划”实施高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、国家级新工科研究与实践项目、黑龙江省国内“双一流”建设高校、黑龙江省首批高等学校课程思政建设示范高校,为CDIO工程教育联盟成员。

研制了套管启动滑套系列,开发了套管启动滑套趾端压裂工艺技术,首次将可溶性材料应用于工具结构设计中,解决了滑套开启受固井水泥影响的难题,保证了施工作业成功率;替代了第一段连续油管射孔作业,大幅缩短了施工周期,降低了施工风险。 项目获授权发明专利4项、实用新型专利26项,制定国家能源行业标准1项、中国石油天然气股份有限公司企业标准5项(3项已颁布、2项已完成初审),发表论文21篇(SCI收录7篇、EI收录5篇)。 项目成果在西南油气田开展了200余口井的现场应用,并推广至吐哈油田、青海油田、大港油田等多个油田,受到用户的广泛好评,已累计新增气量约8.58亿方,新增销售额约14.71亿元,新增利润约4.36亿元,为油田企业节约工具费用约3.33亿元,经济效益和社会效益显著。 该项目成果解决了非常规气藏增产改造过程中技术受限、施工周期长、成本高等难题,具有十分重要的现实作用和社会意义。经评价委员会鉴定后一致认为,项目总体技术达到国际先进水平,推广应用前景广阔。

本项目可以采用技术转让、技术合作等多种形式进行对接,欢迎有需求的企业单位联系洽谈。