氮气泡沫油气增产作业关键技术及工业化应用
简介:
成果简介:
本成果来源于国家科技重大专项、国家自然科学基金、山东省自然科学基金、教育部科学技术研究重点项目及油田项目等20余项项目资助,从1997年到2011年项目组经过15年的理论和实验研究,填补1项海洋泡沫油气增产技术空白,实现泡沫渗流和管流的2个理论突破,发明生物起泡剂体系和4项油气增产作业关键技术,研制4种型号成套设备,设备和技术服务于哈萨克斯坦、土库曼斯坦、哥伦比亚等国家,实现了该技术发明的国内外工业化应用,为油气增产提供了安全、环保、经济、高效的工艺技术。
成果创新性:
1、发明了泡沫渗流模拟装置和方法,建立了非牛顿、可压缩、非均相泡沫体系在井筒中流动的耦合非线性方程组,确定了安全携砂条件,实现了泡沫在复杂结构井筒中流动压力分布的精确计算。
2、发明了以油茶籽饼粕为原料的油茶皂甙型可降解生物起泡剂,形成了耐盐、耐酸、耐温、耐油的系列功能泡沫体系;
3、发明了水平井泡沫酸洗、泡沫负压混排解堵、疏松砂岩油藏置换防砂、泡沫控制油井底水锥进等方法,创建了氮气泡沫油气增产作业技术体系,有效解决了非均质地层和长井段的均匀布酸、疏松砂岩油藏的长效解堵等技术难题。
成果独占性:
项目授权发明专利8项,申请发明专利10项,获软件著作权5项;负责起草制定石油与天然气行业标准3项,已颁布2项、报批待颁布1项;发表论文87篇,SCI、EI 收录40 篇,出版专著1部,引领了该技术在行业内的发展。
成果盈利性:
目前该项目已应用于我国三大石油公司的19个主要油田,推广面达到90%以上,累计应用4000余井次,近3年现场应用819井次,增产原油24.97万吨,创直接经济效益11.65亿元,取得了巨大的经济效益和社会效益。
成果持续性:
基于该项目取得的突出成就,2005年成立中国石油大学泡沫流体研究中心,2009年中海油田服务股份有限公司与中国石油大学(华东)共同成立“泡沫流体联合实验室”,该实验室已成为泡沫技术研发、学术交流和人才培养的基地。
成果先进性:
该项目创新发展了氮气泡沫渗流和管流理论,发明了生物起泡剂体系和油气增产作业关键技术,研发了国内首套用于海洋油气开发的氮气泡沫发生及自动控制系统,实现了国内外工业化应用。项目总体技术水平和主要经济指标达到了国际先进水平,部分达到了国际领先水平。
成熟度:13、回报级:收回全部投入后开始赚钱再投入
市场分析:
我国油田普遍存在储层非均质性强、注采剖面不均、砂埋油层及近井地带堵塞、低压井漏失污染严重等问题,造成油水井低产低效、关停甚至报废,严重影响和制约着单井产量和油田开发效果,通过增产作业提高油气产量是保证油田正常生产的一项长期重要工作。氮气泡沫具有密度低且可调、携砂能力强、调剖和封堵性能好、安全性高等突出特性,在油气增产中有着巨大的应用潜力。
商业模式分析:
通过联合开发、技术转让、技术许可等形式,与石油企业、石油技术服务公司联合推广应用该成果。
营销状况:
随着陆上油田开发逐步进入中后期以及海上油气开发的深入,以及人们对油气开采过程中水资源保护的日益重视,本发明的作用还将日渐突显,同时也为煤层气、页岩油气等非常规油气开发提供了技术储备,应用前景广阔。