低渗砂岩油藏渗流机理及提高采收率方法推荐单位-中国石油大学北京

项目名称：低渗砂岩油藏渗流机理及提高采收率方法

推荐单位（专家）：教育部

项目简介：

我国低渗油藏储量巨大，开发难度大，采收率很低，提高采收率的资源潜力巨大。但是，目前国内外对于低渗油藏提高采收率研究基础尚很薄弱，亟待开展深入、系统的研究。针对这一迫切需求，在“973”前期研究专项、国家自然科学基金等10个国家重大项目的持续支持下，历经10余年，取得了低渗油藏渗流和驱油理论的重要突破和提高采收率方法的创新成果。

发现了水、油、聚合物溶液等液体的低速微尺度流动效应，揭示了液体在低渗油藏中的微尺度渗流机理，据此建立了低渗油藏的水测视渗透率模型；发现了不同于传统“滑脱理论”的气体高压微尺度流动效应，据此建立了低（特低）渗岩心气测渗透率模型；基于理论创新，发明了低渗岩心物性测试方法和仪器。

建立了低渗油藏启动压力梯度模型和渗透率压敏模型，研发了“低渗透油藏非线性渗流数值模拟软件”；建立了超前注水优化设计方法，自主研发了润湿反转降压增注和强酸性压裂液高效压裂技术，解决了制约低渗油藏开采的能量不足、注水困难等瓶颈问题。

揭示了低渗油藏不同于高渗油藏的渗吸排油、乳化微调、改善润湿性等化学驱机理，据此研发了强乳化、适度低张力的低渗油藏化学驱剂；发现CO2具有的强化渗吸和乳化特性、高压气体异于经典理论的强注入能力和剩余油启动能力是其在低渗油藏中的重要驱油机理，；提出了低（特低）渗油藏间歇注采、脉动注气等非常规气驱方法。

揭示了低渗油藏中水/气窜机理及相关规律；发现低渗油藏剩余油具有异常高的临界驱动压力；原创性地研发了原位聚合插层型复合凝胶和凝胶微囊深部调剖剂；形成了低渗油藏深部复合调剖技术，并取得了规模应用的显著效果。

创新成果获授权发明专利6项、实用新型专利5项，获软件著作权2项，出版教材3部，专著1部发表学术论文330篇（其中SCI收录34篇，EI收录85篇，论著被SCI他引98次、被EI他引136次、被CNKI他引2286次）；创新成果与技术已在吉林、长庆、江汉、大庆等油田应用，受效油井2000余口，累计增油77.6万吨，成果应用获直接经济效益20亿元

经教育部组织的专家组鉴定：“该成果整体达到国际先进水平，其中微尺度渗流与驱油机理达到国际领先水平。”

主要完成单位及创新推广贡献：

（1）中国石油大学（北京）。中国石油大学（北京）针对低渗油藏微尺度渗流机理和驱油‐调驱技术的研究成立了专门的研究小组，为该技术提供了优良的实验条件，为该项目的顺利进行提供了资金支持。主要贡献为：①实验研究了油、气、水低渗油藏孔隙中的微尺度流动效应，揭示了低渗油藏中水的低速非线性渗流和高压气体的非Klinkenberg渗流机理。②建立了低渗岩心水测视渗透率、气测渗透率模型和表征低渗储层驱油特性的孔渗系数模型。③低渗透油藏驱油剂的关键性能指标和与驱油‐调驱技术配套的驱油乳化剂优化研究。④研发了具有自主知识产权的强窜流低渗油藏原位聚合插层型复合凝胶和低注入粘度的地下聚合凝胶深部调剖体系。⑤建立了低渗油藏有效驱替系统的井网优化方法；提出了低渗油藏非常规非均衡注水提高单产能的方法。⑥地层适应性研究并制订了选井条件，在全国4个主要低渗透油田开展现场试验。

（2）中国石油天然气股份有限公司吉林油田分公司勘探开发研究院。主要

在室内实验和矿场应用方面做出了贡献。实验结果为分析该技术的机理提供了基础和依据，设计的矿场施工方案、监测和跟踪保证了现场试验的顺利实施，具体贡献为：①实验研究了调剖剂调剖性能的影响因素；②根据吉林油田低渗透油藏条件优化了调剖剂配方；③矿场施工方案设计和动态监测和效果分析。

（3）中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第二采油厂。主要在调剖‐驱油技术在长庆油田适应性的室内研究和矿场应用方面做出了贡献：①实验研究了油藏物性对驱油剂驱油性能的影响；②根据长庆油田低渗透油藏条件优化了调剖剂配方；③编制深调现场试验施工方案和效果评价分析。

（4）中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司。主要在低渗油藏储层物性室内研究和调剖‐驱技术矿场应用方面做出了贡献：①实验研究了低渗油藏储层物性的表征参数和方法；②研究了调剖‐驱油技术在江汉低渗透油藏的适应性；

③调剖‐驱油试验施工方案设计和动态监测。

推广应用情况：

低渗油藏改善水驱理论与方法、驱油方法及水/气窜机理与治理方法等创新成果已在我国主要的低渗透油田推广应用。其中包括在长庆油田、吉林油田、大庆油田和江汉油田等（附件3）。自2005年至2013年共增油77.6万吨，按原油价格3360元/吨计算，累计增加产值255792万元，新增利润204847.8万元。

曾获科技奖励情况：

（1）“低渗砂岩油藏渗流机理及提高采收率技术”教育部科技进步一等奖（2014年1月）；

（2）“低渗砂岩油藏渗流机理及提高采收率技术”中国石油与化学工业联合会科技进步一等奖（2013年10月）。

（3）“特低渗油藏非线性渗流与开发技术”中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖（2010年10月）

主要知识产权证明目录：

（1）“油膜驱替特性模拟装置及系统” 专利证书及权利要求书

（2）“原位聚合插层型复合凝胶材料及其制备方法与应用” 专利证书及权利要求书

（3）“一种多季铵盐型粘土层间修饰剂及其制备方法” 专利证书及权利要求书

（4）“低速非线性渗流参数的测量系统和方法” 专利证书及权利要求书 （5）“一种酸性粘弹性流体及其制备方法和用途” 专利证书及权利要求书 （6）“一种酸性粘弹性流体压裂地层的方法” 专利证书及权利要求书

（7）“一种检测泡沫稳定性的多孔介质模拟装置以及检测装置”专利证书及权利要求书

（8）“高温高压耐腐蚀储层模拟装置” 专利证书及权利要求书

（9）“模拟地层多应力场耦合作用的岩心夹持器” 专利证书及权利要求书 （10）“压差式防冻定压放气阀”专利证书及权利要求书

（11）“一种改进型游动凡尔罩”专利证书及权利要求书

（12）“低渗透油藏非线性渗流数值模拟软件” 计算机软件著作权证书

（13）“低渗透油藏压裂水平井产能预测软件” 计算机软件著作权证书

主要完成人情况表