鄂尔多斯盆地东缘中低煤阶煤层气理论技术创新与规模化应用

附件：

拟推荐2019年度国家奖提名候选项目情况

一、拟推荐及参与2019年度国家奖提名候选项目

提名单位：中国石油天然气集团有限公司

奖种：科技进步奖，二等奖

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二、项目情况介绍

（一）鄂尔多斯盆地东缘中低煤阶煤层气理论技术创新与规模化应用

1.项目简介

大力开发煤层气是我国能源发展的重要方向。鄂尔多斯盆地东缘是我国最大的煤层气富集区之一，资源量3.4 万亿方，占全国总量的9.2%。该区煤层气勘探始于1991 年，壳牌等多家国际公司开展过多年勘探，均未取得突破。鄂尔多斯盆地东缘属中低煤阶煤层气藏，煤层渗透率低、非均质性强，勘探开发面临诸多世界性难题。2009 年以来，在国家科技重大专项等项目支持下，中石油煤层气有限责任公司联合多家单位开展攻关，创新形成了完整配套的中低煤阶煤层气勘探开发理论与技术体系，取得了4 项主要技术创新成果：（一）创建了中低煤阶煤层气开发地质评价技术和经济有效煤层气三维地震勘探技术，攻克了中低煤阶煤层气甜点区优选和井位优化难题。

（二）创新形成了煤层气丛式浅造斜钻完井和量化高效压裂技术，攻克了1000 米以浅煤层气低成本开发和高效增产难题。

（三）创建了气-水两相流双孔单渗理论模型，形成了煤层气双压箱型六段式排采技术和配套工艺，攻克了煤层气排采控制和上产稳产难题。

（四）创新形成了深煤层水平井套管完井分段压裂技术，攻克了1000 米以深煤层气开发技术瓶颈。

该项目获国家发明专利10 件，实用新型专利8 件，软件著作权13 件，制定国际标准1 项，行业标准2 项，出版专著3 部，发表论文60 篇。获省部级科技奖励一等奖2项。近3 年新增销售额72.63 亿元、新增利润44.27 亿元，减少碳排放601.85 万吨。项目创新成果推动鄂尔多斯盆地东缘煤层气开发实现了历史性突破：累计新增探明储量2993 亿方，年产量由0.09 亿方增加到13.5 亿方，连续7 年上产稳产，建成了我国第一个国家级中低煤阶煤层气产业基地，加快了我国煤层气产业发展，为保障煤矿生产安全、增加清洁能源供应、保护生态环境做出了重大贡献。

2.主要完成人情况及合作关系说明

第一完成人：李景明，中石油煤层气有限责任公司原总地质师，教授级高级工程师，负责制定了本项目总体方案、研究思路和计划，对第1、2、3、4项创新内容做出贡献。

第二完成人：温声明，中石油煤层气有限责任公司总地质师，教授级高级工程师，研究了煤层气开发地质评价技术、三维地震勘探技术和气-水两相流双孔单渗理论模型，为第1、4项创新内容做出贡献。

第三完成人：韩军，中石油煤层气有限责任公司一级技术专家，高级工程师，发明了井下水力割缝工具和自洁式防煤粉防砂用抽油泵，对第2、3项创新内容做出贡献。

完成人李明宅、侯伟、王予新、赵培华均为中石油煤层气有限责任公司科研人员。

完成人文桂华是中联煤层气国家工程研究中心有限责任

公司副总经理，长期与中石油煤层气有限责任公司合作开展煤层气勘探开发部署研究。

完成人罗东坤是中国石油大学（北京）教授，博士生导师，长期与中石油煤层气有限责任公司合作开展煤层气勘探开发目标评价研究。

完成人刘曰武是中国科学院力学研究所研究员，长期与中石油煤层气有限责任公司合作开展煤层气排采动态参数现场测试研究。

3.主要完成单位及创新推广贡献

（1）中石油煤层气有限责任公司：作为项目第一完成单位，负责项目顶层设计，负责组织项目整体技术的研发、现场试验和推广应用。建立示范区，将项目成果直接应用于生产实践，效果显著。

（2）中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司：作为项目第二完成单位，协助完成项目成果在鄂尔多斯盆地东缘的现场试验和应用，并将项目成果推广应用至中国其它煤层气勘探开发区，促进中国煤层气产业发展和技术进步。

（3）中国石油大学（北京）：作为项目第三完成单位，协助完成煤层气勘探开发目标评价优选。

（4）中国科学院力学研究所：作为项目第四完成单位，协助完成煤层气排采动态参数现场测试分析。

4.客观评价：

2016年5月19日，中国石油和化学工业联合会组织院士专家在内的评审组对成果进行了鉴定。鉴定委员会一致认

为：“该成果技术创新性强，煤层气开发理论和技术先进，经济社会效益显著，总体达到国际先进水平，其中开发储层分类评价、丛式浅造斜钻完井、双压控制“箱”型排采技术达到国际领先水平”。

5.推广应用情况：

应用中低煤阶煤层气开发地质评价技术优选出4个有效开发目标，探明储量2993亿方，国内外首次实施煤层气三维地震281km2，优化井位部署，减少105口低效井，避免经济损失2.1亿元；应用煤层气丛式浅造斜钻完井技术实施煤层气丛式井1898口，亿方产能建设井场数量减少4/5、占地面积减少3/5、集输管网减少2/3、钻井周期缩短45%、排采人工费节省1/2、综合成本降低30%；应用煤层气量化高效压裂技术实施煤层气井压裂847口，单井产量提高46%；应用深煤层水平井套管完井分段压裂技术取得良好效果，1000m以深单井稳定日产气量达到12000方，突破了深层煤层气开发技术瓶颈；应用煤层气“双压箱型六段式”排采技术和配套工艺实施煤层气排采2349口井，实现连续7年高速上产稳产，年均增长率113%（为全国同期水平的3倍），排采连续性提高50%，生产运行成本降低10%。应用项目成果在鄂尔多斯盆地东缘建成了我国第一个国家级中低煤阶煤层气产业基地，产能建设规模达26亿方/年，生产能力达19亿方/年；在保德区块高效建成我国首个、规模最大的中低煤阶煤层气田，日产气量达155万方，单直井平均日产气量达2600方，单直井最高日产气量达17160方，创造了我国单直井产

气量最高纪录，成为我国丛式井开发最成功的煤层气田。应用项目成果我公司年产气量从0.09亿方增长到13.5亿方，增长了149倍；日产气量从0.3万方增长到572万方，增长了1905倍。