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鄂尔多斯盆地东缘中低煤阶煤层气理论技术创新与规模化应用

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附件: 拟推荐 2019 年度国家奖提名候选项目情况 一、拟推荐及参与 2019 年度国家奖提名候选项目 序号 项目名称 主要完成人 主要完成单位 备注 鄂尔多斯盆地东缘中低 李景明、温声明、韩军、李明宅、文 中石油煤层气有限责任公司、中联煤层气国家工 1 煤阶煤层气理论技术创 桂华、侯伟、王予新、赵培华、罗东 程研究中心有限责任公司、中国石油大学(北 新与规模化应用 坤、刘曰武 京)、中国科学院力学研究所 提名单位:中国石油天然气集团有限公司 奖种:科技进步奖,二等奖 1 二、项目情况介绍 (一)鄂尔多斯盆地东缘中低煤阶煤层气理论技术创新 与规模化应用 1.项目简介 大力开发煤层气是我国能源发展的重要方向。鄂尔多斯 盆地东缘是我国最大的煤层气富集区之一,资源量 3.4 万亿 方,占全国总量的 9.2%。该区煤层气勘探始于 1991 年,壳 牌等多家国际公司开展过多年勘探,均未取得突破。鄂尔多 斯盆地东缘属中低煤阶煤层气藏,煤层渗透率低、非均质性 强,勘探开发面临诸多世界性难题。2009 年以来,在国家科 技重大专项等项目支持下,中石油煤层气有限责任公司联合 多家单位开展攻关,创新形成了完整配套的中低煤阶煤层气 勘探开发理论与技术体系,取得了 4 项主要技术创新成果: (一)创建了中低煤阶煤层气开发地质评价技术和经济 有效煤层气三维地震勘探技术,攻克了中低煤阶煤层气甜点 区优选和井位优化难题。 (二)创新形成了煤层气丛式浅造斜钻完井和量化高效 压裂技术,攻克了 1000 米以浅煤层气低成本开发和高效增 产难题。 (三)创建了气-水两相流双孔单渗理论模型,形成了煤 层气双压箱型六段式排采技术和配套工艺,攻克了煤层气排 采控制和上产稳产难题。 (四)创新形成了深煤层水*井套管完井分段压裂技术, 攻克了 1000 米以深煤层气开发技术瓶颈。 2 该项目获国家发明专利 10 件,实用新型专利 8 件,软 件著作权 13 件,制定国际标准 1 项,行业标准 2 项,出版 专著 3 部,发表论文 60 篇。获省部级科技奖励一等奖 2 项。 * 3 年新增销售额 72.63 亿元、新增利润 44.27 亿元,减 少碳排放 601.85 万吨。项目创新成果推动鄂尔多斯盆地东 缘煤层气开发实现了历史性突破:累计新增探明储量 2993 亿方,年产量由 0.09 亿方增加到 13.5 亿方,连续 7 年上产 稳产,建成了我国第一个国家级中低煤阶煤层气产业基地, 加快了我国煤层气产业发展,为保障煤矿生产安全、增加清 洁能源供应、保护生态环境做出了重大贡献。 2.主要完成人情况及合作关系说明 第一完成人:李景明,中石油煤层气有限责任公司原总 地质师,教授级高级工程师,负责制定了本项目总体方案、 研究思路和计划,对第 1、2、3、4 项创新内容做出贡献。 第二完成人:温声明,中石油煤层气有限责任公司总地 质师,教授级高级工程师,研究了煤层气开发地质评价技术、 三维地震勘探技术和气-水两相流双孔单渗理论模型,为第 1、 4 项创新内容做出贡献。 第三完成人:韩军,中石油煤层气有限责任公司一级技 术专家,高级工程师,发明了井下水力割缝工具和自洁式防 煤粉防砂用抽油泵,对第 2、3 项创新内容做出贡献。 完成人李明宅、侯伟、王予新、赵培华均为中石油煤层 气有限责任公司科研人员。 完成人文桂华是中联煤层气国家工程研究中心有限责任 3 公司副总经理,长期与中石油煤层气有限责任公司合作开展 煤层气勘探开发部署研究。 完成人罗东坤是中国石油大学(北京)教授,博士生导 师,长期与中石油煤层气有限责任公司合作开展煤层气勘探 开发目标评价研究。 完成人刘曰武是中国科学院力学研究所研究员,长期与 中石油煤层气有限责任公司合作开展煤层气排采动态参数现 场测试研究。 3.主要完成单位及创新推广贡献 (1)中石油煤层气有限责任公司:作为项目第一完成单 位,负责项目顶层设计,负责组织项目整体技术的研发、现 场试验和推广应用。建立示范区,将项目成果直接应用于生 产实践,效果显著。 (2)中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司:作为 项目第二完成单位,协助完成项目成果在鄂尔多斯盆地东缘 的现场试验和应用,并将项目成果推广应用至中国其它煤层 气勘探开发区,促进中国煤层气产业发展和技术进步。 (3)中国石油大学(北京):作为项目第三完成单位, 协助完成煤层气勘探开发目标评价优选。 (4)中国科学院力学研究所:作为项目第四完成单位, 协助完成煤层气排采动态参数现场测试分析。 4.客观评价: 2016 年 5 月 19 日,中国石油和化学工业联合会组织院 士专家在内的评审组对成果进行了鉴定。鉴定委员会一致认 4 为:“该成果技术创新性强,煤层气开发理论和技术先进,经 济社会效益显著,总体达到国际先进水*,其中开发储层分 类评价、丛式浅造斜钻完井、双压控制“箱”型排采技术达到国 际领先水*”。 5. 推广应用情况: 应用中低煤阶煤层气开发地质评价技术优选出 4 个有效 开发目标,探明储量 2993 亿方,国内外首次实施煤层气三维 地震 281km2,优化井位部署,减少 105 口低效井,避免经 济损失 2.1 亿元;应用煤层气丛式浅造斜钻完井技术实施煤 层气丛式井 1898 口,亿方产能建设井场数量减少 4/5、占地 面积减少 3/5、集输管网减少 2/3、钻井周期缩短 45%、排采 人工费节省 1/2、综合成本降低 30%;应用煤层气量化高效 压裂技术实施煤层气井压裂 847 口,单井产量提高 46%;应 用深煤层水*井套管完井分段压裂技术取得良好效果, 1000m 以深单井稳定日产气量达到 12000 方,突破了深层煤 层气开发技术瓶颈;应用煤层气“双压箱型六段式”排采技术和 配套工艺实施煤层气排采 2349 口井,实现连续 7 年高速上 产稳产,年均增长率 113%(为全国同期水*的 3 倍),排采 连续性提高 50%,生产运行



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