所獲獎(jiǎng)勵(lì)：2021年度中國(guó)石油和化工自動(dòng)化行業(yè)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)

主要完成人：譚曉華、李曉平、胡勇、晏寧平、劉志軍、方進(jìn)、李琪、賴(lài)欣、劉奇林、鄧海波、李溢龍、左海龍、劉倩、孟展、汪春浦

主要完成單位：西南石油大學(xué)、中國(guó)石油西南油氣田分公司氣田開(kāi)發(fā)管理部、中國(guó)石油天然氣股份有限公司長(zhǎng)慶油田分公司第二采氣廠(chǎng)、中國(guó)石油天然氣股份有限公司長(zhǎng)慶油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院、中國(guó)石油天然氣股份有限公司西南油氣田分公司川西北氣礦、中國(guó)石油天然氣股份有限公司長(zhǎng)慶油田分公司氣田開(kāi)發(fā)事業(yè)部、中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司地質(zhì)勘探開(kāi)發(fā)研究院

項(xiàng)目來(lái)源：國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)（致密氣滲流規(guī)律與氣藏工程方法，編號(hào)：2016ZX05047004B01，起止時(shí)間：2016.01～2020.12）；國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)（鶯瓊高溫高壓氣藏滲流機(jī)理與產(chǎn)能評(píng)價(jià)方法研究，編號(hào)：2016ZX0502400508，起止時(shí)間：2016.01～2020.12）；中石油創(chuàng)新基金（致密砂巖氣藏微尺度滲流機(jī)理及采收率影響因素研究，編號(hào)：2016D50070209，起止時(shí)間：2016.10～2018.09）等

針對(duì)我國(guó)致密砂巖氣水兩相滲流特征定量描述難、多層系合采下氣井產(chǎn)能評(píng)價(jià)難、多層合采多井同產(chǎn)下地層參數(shù)和氣井產(chǎn)水/產(chǎn)氣規(guī)律預(yù)測(cè)難以及避水開(kāi)發(fā)及氣井出水后穩(wěn)產(chǎn)難的問(wèn)題，通過(guò)研究攻關(guān)與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，建立和研發(fā)了一系列新模型、新方法和新工藝，并以此為基礎(chǔ)形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的致密砂巖氣水兩相滲流機(jī)理與高效排采關(guān)鍵技術(shù)及配套技術(shù)、理論和方法。

1）研制了高溫高壓（80MPa、150℃）核磁共振在線(xiàn)驅(qū)替系統(tǒng)，建立了不同孔縫搭配下氣水兩相格子Boltzmann模型，實(shí)現(xiàn)了致密砂巖儲(chǔ)層微觀(guān)尺度氣水兩相滲流特征可視化模擬，結(jié)合電鏡、CT等掃描技術(shù)與數(shù)字巖心模擬結(jié)果，建立了基于分形幾何原理的耦合基質(zhì)與裂縫的氣水兩相分形滲流模型，形成了復(fù)雜致密儲(chǔ)層氣水滲流參數(shù)的尺度升級(jí)表征技術(shù)。

2）創(chuàng)新建立了基于勢(shì)疊加原理且考慮井筒流動(dòng)特征的不同井型氣井早期產(chǎn)能評(píng)價(jià)技術(shù)，結(jié)合多層合采氣井產(chǎn)能方程與物質(zhì)平衡方法，建立了考慮層間物性、儲(chǔ)量差異的多層合采儲(chǔ)層分層產(chǎn)量計(jì)算方法，充分考慮氣藏物性及氣井產(chǎn)能差異對(duì)單井控制面積的影響，形成了考慮井間競(jìng)爭(zhēng)的單井儲(chǔ)量預(yù)測(cè)技術(shù)，獲取單井剩余地質(zhì)儲(chǔ)量豐度，結(jié)合可動(dòng)水分區(qū)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)層剩余氣分布特征的動(dòng)態(tài)描述。

3）創(chuàng)新建立了考慮天然和水力裂縫特征的多層系壓裂井非穩(wěn)態(tài)滲流模型，結(jié)合壓裂施工參數(shù)，評(píng)價(jià)井間/縫間干擾程度，優(yōu)化多段壓裂水平井的多井同產(chǎn)開(kāi)發(fā)模式，引入自適應(yīng)樹(shù)狀分形裂縫網(wǎng)絡(luò)描述儲(chǔ)層復(fù)雜縫網(wǎng)，發(fā)展了氣井生產(chǎn)參數(shù)預(yù)測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了氣井產(chǎn)氣、產(chǎn)水、壓力參數(shù)的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。

4）基于物理實(shí)驗(yàn)?zāi)M結(jié)果，結(jié)合“液滴-氣流能量平衡”理論，建立了頁(yè)巖氣井統(tǒng)一臨界攜液預(yù)測(cè)模型，結(jié)合不同類(lèi)型氣井在不同階段的水氣比、井底流壓變化特征，形成了氣井全生產(chǎn)周期生產(chǎn)制度與排采工藝智能優(yōu)化方法，介入最合適的采氣工藝，實(shí)現(xiàn)工藝無(wú)縫銜接，研發(fā)了連續(xù)油管+泡排、中心管+氣舉、泡排+智能柱塞等復(fù)合排采裝置及方法，為致密砂巖氣井排采工藝的接替指明了方向。

授權(quán)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利21件、實(shí)用新型專(zhuān)利10件，登記計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)12件，發(fā)表論文80余篇，其中SCI收錄35篇、EI收錄15篇、CSCD收錄36篇，出版本科教材3部，制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2件。推動(dòng)了致密砂巖開(kāi)采理論及技術(shù)進(jìn)步，培養(yǎng)了一批博士、碩士和致密砂巖開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的青年技術(shù)骨干。保障了北京、成都等40多個(gè)大中城市清潔能源供氣，惠及3億多人口，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。

圖1 高溫高壓核磁共振巖心在線(xiàn)掃描技術(shù)

圖2 氣井生產(chǎn)預(yù)測(cè)模型

圖3 一體化排水采氣管理平臺(tái)