项目名称：水力脉冲空化射流钻井技术与应用申报类型 - 中国石油大学 .pdfVIP

项目名称：水力脉冲空化射流钻井技术与应用 申报类型：直报国家技术发明奖成果简介 完成人：李根生, 史怀忠, 黄中伟, 田守嶒，牛继磊，宋先知 完成单位：中国石油大学（北京） 中国石油大学（华东） 项目简介：提高钻井速度、缩短钻井周期一直是石油界研究的热点和难点问题， 也是永恒的追求目标。水力脉冲空化射流钻井技术是水力脉冲射流和自振空化射 流耦合的一种钻井新技术。本项目在国家杰出青年科学基金、“973 计划”、“863 计划”、教育部科技重大项目、中石油应用基础和重大现场试验项目、.中石化石 油工程先导和推广项目、中海石油（中国）有限公司科技项目及相关项目的支持 下，经过十多年系统的理论研究、室内实验和现场试验应用，在提速机理、参数 优化、工具研制、工业应用方面取得了创新性成果，主要成果如下： 1. 通过理论分析、数值模拟和实验研究等，发明了水力脉冲空化射流钻井 原理方法，系统深入地探索了水力脉冲空化射流调制机理、特性及其对改变井底 流场、岩石应力状态、破岩及清岩效率的作用，揭示了水力脉冲空化射流提高机 械钻速的机理。 2. 发明了具有自主知识产权的水力脉冲空化射流发生装置，实验确定了水 力脉冲空化射流发生器的压力脉动和频率特性，为现场的成功应用提供了依据。 3. 建立了水力脉冲空化射流钻井水力参数优化设计方法，编制了相应的参 数优化设计软件，为现场应用提供了有效的参数设计手段。 4. 水力脉冲空化射流钻井技术成功地在国内和海外10多个油田400 多井次 多重组合现场试验和应用，提速效果达 26.8%～63.3%，对现有的钻井装备、工 艺参数、钻井液性能、软到硬地层等具有良好的适应性，经济效益显著，取得提 高机械钻速技术的突破，已列为江苏省科学技术厅科技成果转化专项资金项目。 该成果入选国家自然科学基金资助项目优秀成果选编，发表论文66篇，被SCI、 EI收录45篇，授权发明专利7件，已申请发明专利4件，其中美国发明专利1件, 软件著作权4件，专著1部。培养博士硕士研究生42名，国家杰出青年基金获得者 1名、国家“973计划”项目首席科学家1名、新世纪优秀人才1名、全国优博1名。 研究成果开辟了水力脉冲空化射流提高钻速的新途径，促进了水射流理论和 油气钻井技术进步，被邀请在国际水射流会议特邀报告3次，受到国际水射流协 会主席等国内外同行专家高度评价，正在国内外油田推广应用。 经教育部组织专家鉴定认为，该项研究成果是一项提高钻井机械钻速的新技 术，属国内首创，总体达到了国际先进水平，其中水力脉冲空化射流调制机理和 特性研究及水力脉冲空化射流发生器研制达到国际领先水平。 成果名称：低渗砂岩油藏渗流机理及提高采收率技术 申报类别：直报国家科技进步奖 主要完成单位：中国石油大学（北京），中国石油天然气股份有限公司长庆油田 分公司，中国石油天然气股份有限公司吉林油田分公司 主要完成人：岳湘安，程林松，张立娟，马新仿，薛永超，潘宏文，赵仁保，李 明义，李春兰，何建华，张劲，王艳，黄世军，王雷，曹仁义 成果简介： 本成果属石油与天然气开发领域。我国低渗油藏储量巨大，开发难度大，采 收率很低（约 20%），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，其理论和技术的发展面临着巨大的挑战，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 余项国家重大项目的持续支持下，历经10 余年，在低渗油藏 的渗流和驱油机理、主要物性表征和测定方法、低渗油藏有效水驱理论与技术、 低渗储层高效改造技术、驱油和调剖技术等方面取得了创新性成果。 突破传统的理论和方法，首次通过微米尺度管流实验，发现了水、油、聚合物溶 液等明显偏离经典流体力学理论的低速微尺度流动效应；将微尺度流动实验与低 渗岩心渗流实验相结合，揭示了液体微尺度流动效应与低渗岩心中非Darcy 渗流 的本质联系。首次通过气体在微米尺度管中的高压流动实验，发现了不同于传统 “滑脱理论”的气体高压微尺度流动效应；揭示了气体在特低渗岩心中高压非 Klinkenberg 渗流的主要机理为气体高压微尺度流动效应，为建立特低渗储层中 气体渗流模型奠定了基础。 以渗流的微尺度流动机理为基础，建立了低渗油藏视渗透率模型；提出了用 “启动渗透率”和“极限渗透率”作为评价低渗透油藏渗流能力的表征参数，解 决了传统的表征和测试方法对低（特低）渗油藏渗透性的评价失真和不唯一的问 题。建立了基于气体高压微尺度流动效应的非Klinkenberg 气测渗透