非常规油气藏(页岩油气、致密油气、超低渗油藏)等均具有渗透率超低、孔隙度低的储层特点,水平井技术具有泄油面积大的优点,已成为非常规油气藏高效开发的必要手段。但由于地层非均质性严重,驱替不平衡,导致注入水、边水、底水入侵水平段,使大部分水平井快速水淹,含水高达90%以上,成为低产井或者躺井。经过十余年的攻关,以非常规油气藏水平井出水模式诊断为基础,重点研发非常规油气藏条件下化学控水功能材料及控水工艺,逐步形成了独具特色的非常规油气藏水平井化学控水增油技术,取得了三项创新成果:
(1)紧密结合非常规油气藏的储层特点,研发了基于吸水剖面的优势通道分类图版,发明了优势通道识别与描述的不稳定试井技术、无因次PI 值方法以及优势通道形成与演化的流固耦合模拟方法,形成了以优势通道定量描述和预测为基础的水平井出水模式识别技术,解决了水平井化学控水盲目性难题。
(2)发明了适合非常规油气藏的水平井化学控水用的有机/无机交联冻胶、耐高温耐高盐冻胶、热触变凝胶、冻胶分散体、超低密度无机固化体系等系列功能材料,自主研发了适合不同水侵类型的化学控水系列新工艺,创建了水平井控水与化学剂吞吐结合的特色控水技术,解决了不同复杂油藏条件水平井控水的化学堵剂难题,克服了传统“万能药”弊端,实现了根据不同非常规油气藏条件“按需所取”,堵水率达到90%以上。
(3)设计了具有可视功能的非常规油气藏水平井物理模型,揭示了非常规油气藏水平井的控水作用机制,创建了水平井化学控水的前置和后置工作液及选择性注入等配套技术,实现了现场施工有效率由通常不足50%提高到70%以上。
通过发明新方法、新材料,实现了多项技术的原始创新与集成创新。研究成果自2008 年来在三大石油公司的7 个油田和海外3 个油田实现规模化应用,累计增产原油22 万余吨,创直接经济效益7.6亿元。所形成的集成技术引领了国内非常规油气藏水平井化学控水技术发展,对控水提高采收率及节水减排有示范意义。本项目获授权发明专利11 项,发表论文近80篇,其中SCI、EI 收录50 篇,出版专著1 部;培养博士、硕士50 余人,为企业培训技术人员3000 余人。相关成果获2013年中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖。