所獲獎勵：2021年度中國石油和化工自動化行業(yè)科技進(jìn)步一等獎

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)、中國石油西南油氣田分公司氣田開發(fā)管理部、中國石油天然氣股份有限公司長慶油田分公司第二采氣廠、中國石油天然氣股份有限公司長慶油田分公司勘探開發(fā)研究院、中國石油天然氣股份有限公司西南油氣田分公司川西北氣礦、中國石油天然氣股份有限公司長慶油田分公司氣田開發(fā)事業(yè)部、中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司地質(zhì)勘探開發(fā)研究院

項(xiàng)目來源：國家科技重大專項(xiàng)（致密氣滲流規(guī)律與氣藏工程方法，編號：2016ZX05047004B01，起止時間：2016.01～2020.12）；國家科技重大專項(xiàng)（鶯瓊高溫高壓氣藏滲流機(jī)理與產(chǎn)能評價(jià)方法研究，編號：2016ZX0502400508，起止時間：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：2016D50070209，起止時間：2016.10～2018.09）等

針對我國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)測難以及避水開發(fā)及氣井出水后穩(wěn)產(chǎn)難的問題，通過研究攻關(guān)與現(xiàn)場應(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)了致密砂巖儲層微觀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)雜致密儲層氣水滲流參數(shù)的尺度升級表征技術(shù)。

2）創(chuàng)新建立了基于勢疊加原理且考慮井筒流動特征的不同井型氣井早期產(chǎn)能評價(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、儲量差異的多層合采儲層分層產(chǎn)量計(jì)算方法，充分考慮氣藏物性及氣井產(chǎn)能差異對單井控制面積的影響，形成了考慮井間競爭的單井儲量預(yù)測技術(shù)，獲取單井剩余地質(zhì)儲量豐度，結(jié)合可動水分區(qū)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了儲層剩余氣分布特征的動態(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)開發(fā)模式，引入自適應(yīng)樹狀分形裂縫網(wǎng)絡(luò)描述儲層復(fù)雜縫網(wǎng)，發(fā)展了氣井生產(chǎn)參數(shù)預(yù)測技術(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。

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，建立了頁巖氣井統(tǒng)一臨界攜液預(yù)測模型，結(jié)合不同類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)國家發(fā)明專利21件、實(shí)用新型專利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。推動了致密砂巖開采理論及技術(shù)進(jìn)步，培養(yǎng)了一批博士、碩士和致密砂巖開發(fā)領(lǐng)域的青年技術(shù)骨干。保障了北京、成都等40多個大中城市清潔能源供氣，惠及3億多人口，經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著。

圖1 高溫高壓核磁共振巖心在線掃描技術(shù)

圖2 氣井生產(chǎn)預(yù)測模型

圖3 一體化排水采氣管理平臺