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创新前沿 | 特低渗透油气田科技创新的探路者

分类:创新创业资讯    日期:2017/5/8 21:01:44  

      ——记第二届全国“杰出工程师奖”获得者王香增

王香增指导青年科技人员开展科研工作。

 201716日,第二届全国“杰出工程师奖”颁奖大会在北京人民大会堂隆重召开,陕西延长石油(集团)有限责任公司总地质师王香增成为这一至高荣誉的获得者,消息传开,行业内外无不点头赞许。

 延长油田地处陕北高原,是世界上罕见的“三低”(低渗、低压、低丰度)油气田,由于储层坚硬致密,又称“磨刀石”,曾被国际咨询机构判定为“边际油田”,其艰难的开发过程被称为“干毛巾里挤水”,开采难度堪称世界之最。

 王香增是我国特低渗透油气田领域内知名的勘探开发技术专家,长期扎根一线,致力于陕北老区油气勘探开发,他带领科研团队从深入分析成藏机理及渗流规律入手,创新发展了特低渗油气藏勘探开发理论与技术,实现了延长石油千万吨特低渗油田连续9年增产稳产;突破“南油北气”传统认识,在鄂尔多斯盆地东南部发现6000亿方探明储量规模的“延安气田”;积极探索科技前沿,建成我国第一个陆相页岩气示范基地;打造了我国首个被列入《中美元首气候变化联合声明》的全流程CCUS(碳捕集、利用和封存)项目。

 谈及多年来取得的成绩,王香增对科技日报记者说:“搞科研,要敢于突破,不怕失败,不畏艰险,不断创新,才能支撑可持续发展,推动技术进步!”

 

 作为特低渗领域技术专家,创新了特低渗透油藏成藏理论和勘探开发技术体系,实现了延长油田连续9年千万吨以上增产稳产

 延长油田地处鄂尔多斯盆地边部,属于传统认识的贫油气区。百年来,延长石油勘探开发主要局限在成藏条件相对较好的延安组及延长组上部,其他层系勘探一直未能取得大的突破,后备资源匮乏,严重威胁着延长石油的生存和发展。为此,王香增带领科研团队不畏艰难,主动出击“勘探禁区”,经过持续攻关,创建了特低渗油藏“差异成储、多期运聚、源导共控”成藏新理论,突破了低渗环境下原油难以长距离、大规模运聚成藏的传统认识,形成了以输导体建模及量化表征为核心的无震高效滚动勘探技术。在该理论技术指导下,在被认为“资源极为贫瘠”的源外地区获得重大突破,含油层系由5个扩展至15个,新增探明石油地质储量17亿吨。

 勘探难,开发更难。延长油田是典型的浅埋深裂缝性特—超低渗油藏,单井产量低,渗流关系复杂,储层改造难度大,开发效益差,在理论和技术上都面临诸多世界性难题。面对困境,他带领团队迎难而上,针对延长油田复杂的油藏地质特征开展整体评价,重点攻关,创新发展了特—超低渗油藏渗吸—驱替渗流理论,构建了“适度温和”注水开发新模式,发明了生物酶破胶压裂液体系和连续混配清洁压裂技术,开发了低温油藏空气泡沫驱油等绿色环保提高采收率技术,形成了针对浅埋深裂缝性特低渗油藏行之有效的开发技术系列。规模应用后油田综合递减率由14.72%下降到8.03%2015年原油产量达1241万吨,连续9年千万吨以上增产稳产,实现了特—超低渗油藏的经济有效开发。

 天道酬勤,王香增带领团队所完成的“鄂尔多斯盆地中部延长组下组合找油突破的勘探理论与关键技术”“延长油区千万吨大油田持续上产稳产勘探开发关键技术”项目分获2013年、2016年国家科技进步二等奖。

 

 作为油气勘探开发的技术领头人,突破鄂尔多斯盆地“南油北气”的传统认识,发现了六千亿方级延安大气田并实现效益开发

 鄂尔多斯盆地东南部是传统认识的“贫气区”,前人认为该区上古生界主要发育来自北部物源的前三角洲沉积体系,缺乏有效储层,天然气勘探前景不大。王香增以科学的态度,开展了扎实的基础研究,发现并证实了南部物源的存在,重新认识北部物源沉积相带,建立了“浅水湖盆水体频繁升降控砂”沉积模式,提出盆地东南部上古生界处于南北物源交汇区,具有形成大气田的储集条件。构建了“成熟烃源灶迁移控藏”成藏模式,在山西组、石盒子组取得重大突破,并发现本溪组这一新的含气层系,累计探明天然气地质储量6650亿方,发现了延安大气田。

 延安气田沉积相变快、储层厚度薄、泥质含量高,加之黄土塬地质地貌影响,气藏开发难度大、经济效益差。王香增带领团队开展多物源沉积汇聚区砂泥薄互气层识别研究,建立了致密砂岩气藏体控条件下甜点识别技术;优化水平井井网井型与动态靶点设计模型,创新了应力差异性“米”型水平井优化技术;配套制定了黄土塬地质地貌下相控储层水平井产能建设标准,形成了较为完整的致密气藏水平井滚动开发技术体系。实施后,气藏动用程度及单井产量明显提高,水平井平均无阻流量达到30.2万方/天,是常规井的7.6倍,已建成产能32亿方,实现了延安气田致密气藏的经济效益开发。

 

 作为我国陆相页岩气的开拓者,提出并证实陆相湖盆具备页岩气成藏地质条件,勘探取得重大突破

 在北美页岩气开发热潮的影响下,王香增敏锐地认识到页岩气可能成为我国石油天然气产业的后备资源。我国含油气盆地以陆相湖盆为主,陆相页岩是否具备页岩气的成藏条件、海相页岩气的技术方法是否适用陆相页岩气是陆相页岩气勘探的两大核心问题。面对这一世界难题,王香增带队立足鄂尔多斯盆地,通过露头观察、老井复查、综合研究,提出“陆相湖盆具备页岩气成藏地质条件”的新认识。并打成国内第一口陆相页岩气井—柳评177井,取得了陆相页岩气勘探重大突破。针对陆相页岩相较海相页岩厚度薄,相变快、塑性高、成藏更复杂的特点,研发了地质与工程相结合的“甜点”预测、钻完井及储层改造技术,探明页岩气地质储量686亿方,建成首个国家级陆相页岩气示范基地,推动了我国陆相页岩气勘探进程。

 

 作为CO2循环利用的先行者,首次将陕北煤化工碳排放CO2与油田增产相结合,打造了全球首个全流程一体化CCUS项目

 陕北地区水资源匮乏,煤化工CO2排放量大,生态环境脆弱。延长特低渗油田储层致密,仅依靠注水开发不仅耗水量大,且驱油效率有限,亟须探索高效、环保、经济的提高采收率技术。针对这一问题,王香增团队以节约水资源和提高驱油效率为核心,首次将特低渗油藏CO2非混相驱油和陕北煤化工CO2减排结合,研发了低成本CO2捕集—驱油—封存一体化技术,打造了国内首个全流程CCUS示范工程,项目全面建成后每年可减排CO2400万吨,油井单井产量提高42.3%,采收率可提高8%,实现了环境保护与油田开发双赢。该项目被列入《中美元首气候变化联合声明》,成为中美两国重大技术合作项目。

 王香增长期从事低渗、特低渗油气勘探开发理论及工程技术研究且业绩斐然,如今已成为享受国务院政府特殊津贴待遇的著名科学家,先后承担国家973计划、863计划、科技支撑计划等项目20余项,获国家科技进步奖3项,省部级科技进步特等奖及一等奖8项,国家发明专利24项,出版专著7部,发表论文80余篇(SCI/EI 56篇)。获李四光地质科学奖、孙越崎能源大奖及全国五一劳动奖章、全国优秀科技工作者等奖励,入选百千万人才工程国家级人选,陕西省“三秦学者”。为百年老油田的再度辉煌立下了汗马功劳。

 展望未来,王香增深深感到自己责任重大,他说,未来几年,将以低渗透油气资源的高效开发为目的,以油气藏运移理论与精细描述、复杂井钻完井液体系及储层改造技术为主要研究方向,为突破低渗透油气藏高效开发的技术瓶颈不懈努力,扎根延长,再创佳绩。

 

 来源:科技日报          作者:史俊斌

 转自:http://www.stdaily.com/kjrb/kjrbbm/2017-01/16/content_503525.shtml



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