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2015年中石化胜利石油工程有限公司拟申报国家科技进步奖项目 公 示 一、项目名称 纳-微米复合钻完井液体系创制及工业应用 二、推荐单位 中国石油和化学工业联合会 三、项目简介 钻完井工程是产出与增产油气实现国家能源重大需求的重要手段，而我国新发现的油气资源主要处于高温高压、低渗透及微细孔道的深层与复杂储层，环境严酷恶劣，钻完井液与处理剂高温降解、损害储层孔道、井壁失稳及产量递减问题更突出，钻完井工程面临更艰难条件下增产油气的新技术挑战。 本项目基于深层纳-微米孔道及纳米高活性多功能渗透效应，率先系统创制 深层钻完井工程用纳-微米复合钻完井液体系，历经12年持续攻关，取得深层高 温无解堵保护、渗透率恢复值??97%及承压能力提高98%等重要突破与创新： 1.发明了可控分散性纳-微米中间体及新型纳-微米复合处理剂与钻完井液体系 基于层状结构原料，首创具有1?4纳米单元与微米尺度复合结构的纳-微米 中间体；基于该中间体发明6种系列纳-微米复合处理剂，可在钻完井地层纳-微 米孔道或介质中可控分散为纳米单元及30?650nm粒子。这种分散方式，解决了 现有纳米“直接分散”造成失活及应用失效重大难题，这种纳-微米复合处理剂抗 高温、抑制与润滑多功能性，成为深层钻探自主知识产权新体系与主体技术。 2.率先发现纳米可控成核效应，建立超深井耐高温钻完井液体系应用方法 基于可控分散高活性纳米粒子吸附有机分子的成核效应，设计耐高温390 ?459?C纳-微米复合处理剂，经悬浮分散创制多功能耐高温220?235?C纳-微米复合钻完井液体系，高效用于新疆、四川等油气田超高温深井，解决了8400米超深井等的抗高温、润滑与井壁坍塌重大难题。 3.首次提出储层纳-微米孔道模型，建立纳-微米复合体系保护储层方法 建立储层纳-微米孔道模型及封堵系数设计方法，优化纳-微米复合处理剂吸 附封堵功能，在纳-微米孔道快速形成封堵的超薄阻隔层及二次纳米分散高活性 孔道，解决现有钻完井液在储层孔道形成滤饼慢、滤液侵入深度难控制及解堵难 题，储层渗透率恢复值?97%(国外同类技术90%)，实现胜利、新疆等油田低渗区块稳产高产及亚洲最深井的高效完井。 4.率先建立纳米渗透粘连稳定井壁模型及纳-微米复合体系稳定井壁方法 基于储层纳-微米微细孔道纳米渗透及调控岩石表面与弹塑性机理，建立储 层纳米可控渗透粘连孔缝的稳定井壁模型，设计可控渗透、高效乳化与抑制性 纳-微米复合体系,作为首选技术解决了胜利、新疆等油田复杂深层井壁失稳与缩 径难题，深层承压能力同比提高98%、钻完井周期最高缩减1年。 本项目已建成1.5万吨/年纳-微米原料及系列纳-微米复合处理剂生产线，创 建纳-微米复合钻完井液深层钻探与增产主体技术，在胜利、新疆等油田25个区 块推广应用5227口井。近三年生产各类复合处理剂2.45万吨，在1582口井推广应用，直接经济效益50.3615亿元、增收节支等3.1159亿元；获授权发明专利12项(其中美国专利2项)、实用新型专利4项，建立企业标准2项，出版专著4部(包括英文专著1部)、论文209篇及SCI/EI收录147篇，经济社会效益显著。鉴定会评价：整体达到国际先进水平，其中纳-微米中间体处于国际领先水平。新技术推动我国油气工程整体行业进步，应用前景广阔。 四、主要完成人及技术贡献 1、柯扬船：项目创新点1-4主要贡献者，项目总负责人，制定总体路线、发明可控分散性纳-微米中间体；设计生产纳-微米复合处理剂与钻完井液体系，开展深层钻完井储层保护、稳定井壁及油气增产推广应用。 2、韩来聚：项目创新点2-4重要贡献者；组织制定项目立项、研究、计划、现场试验与应用；指导生产纳-微米复合原料与处理剂、纳-微米复合非渗透剂、乳液钻完井技术现场试验；组织纳-微米复合钻完井液在胜利、新疆、川东北等油气田应用。 3、苏长明：项目创新点1、2、4主要贡献者，主持研制纳米正电材料、纳米稳定乳液、抗高温复合乳液与抗高温滤失剂研制与应用工艺研究；组织纳-微米复合体系在胜利、新疆、川东北、华北等油田推广应用。 4、徐健：项目创新点1、3、4重要贡献者，参与项目立项、计划制定；指导纳-微米稳定乳液机理研究，参与纳-微米复合乳液研制及生产工艺研究，参与纳-微米复合钻完井液推广应用及评价。 5、李公让：项目创新点1、3、4的贡献者，参与项目立项、研究及纳-微米复合非渗透剂研制与室内评价；参与纳-微米复合钻完井液体系研制、生产、现场应用与效果评价。 6、李作会：项目创新点2、3、4的贡献者，负责项目立项、研究与应用目标制定；组织制定项目整体运行计划、成果推广、现场应用与效益统计；负责油气储层岩性、裂缝的密度法测试。 7、张敬辉：项目创新点1-3贡献者，参与项目的纳-微米复合非渗透剂、非渗透膜研制；