2017国家科学技术进步奖推荐项目公示材料.PDF

2017 年度国家科学技术进步奖推荐项目 公示材料 一、项目名称 煤层气储层开发地质动态评价关键技术与探测装备 二、推荐单位意见 我国煤层气资源丰富，预测储量和常规天然气相当，但储层透气性差，地 面抽采难度大。目前仅沁水、鄂尔多斯盆地布井开发成功，但单井产气量亟待 提高，地面井规模也亟待突破“两盆之见”，建设新的开发基地。 针对上述“瓶颈”问题，中国矿业大学、中国地质大学（北京）、山西晋城 无烟煤矿业集团有限责任公司、中国石油天然气股份有限公司华北油田分公司、 中国石油大学（北京）、中国煤炭地质总局等9 家单位在国家重大科技专项等课 题支持下，产学研联合攻关，取得了煤层气有利建产区综合评价、叠置含气系 统开发工艺优化设计、煤储层开发地质动态数值模拟、物理模拟和现场探测关 键装备等原创性技术成果。有关专家评价认为，成果总体达到国际领先水平。 该项成果已在沁水、鄂尔多斯、西南、准噶尔等盆地或地区30 余个区块进 行了应用，相关区块布井成功率、单井日均产气量大幅度提高，为难抽采煤层 气资源开发利用做出了成功技术示范。 项目已授权中国发明专利25 件（申报42 件），实用新型专利9 件，软件著 作权9 件。发表论文288 篇 （SCI 收录76 篇，EI 收录143 篇），出版专著8 部。 培养博士和硕士研究生 241 名。应用研究成果研制并颁布实施国家标准 1 项。 项目成果曾获2016 年度中国煤炭工业协会科学技术一等奖。 特推荐该项成果为2017 年度国家科技进步一等奖。 1 三、项目简介 （一）主要技术内容 本成果学科领域：矿山工程技术、采矿工程的煤层气开采（4403525）。 该项目面向我国煤层气产业快速发展面临的两方面技术“瓶颈”：一是现有 两大开发基地（沁水、鄂尔多斯两个盆地）布井成功率、单井平均产气量亟待 提高，以尽快扩大生产规模；二是地面井规模开发基地长期局限于上述两大基 地，必须突破“两盆之见”，建设后备开发基地。该项目针对上述“瓶颈”问题 开展攻关研究，突破了一系列技术难题，取得五个方面原创性成果。 1）构建了煤储层动态地质评价与预测技术基础。建立了煤层气高产井区地 质模式，建立了煤储层渗流及煤层气开发地质动态数学模型，创立了叠置煤层 气系统理论，为开发动态评价技术创新与装备研发提供了关键基础。 2）首创了煤层气有利建产区（甜点区）综合评价技术。包括以模糊隶属度 为核心的高阶煤储层甜点区以及以构造分析为核心的中阶煤储层甜点区综合评 价方法，形成了具原位现场适用性、储层动态变化适用性的精细评价技术体系。 3）创建了叠置煤层气系统合采兼容性评价技术。揭示了不同产层组合条件 下合采地质动态规律以及合采干扰机理，建立了叠置含煤层气系统合采最佳匹 配条件分析技术及优化设计流程，研发成功 “五步法”合采兼容性评价技术。 4）研制成功煤储层开发地质动态数值模拟技术。创建了以“三孔两渗”数 学模型为核心的煤储层开发地质动态模型组，建立了开发动态数值分析方法体 系，研发成功煤储层开发动态地质评价软件系统（CBMDPS V1.0）。 5）发明了煤储层开发动态物理模拟和现场探测关键装备。主要包括叠置煤 层气藏开采层间干扰模拟等2 套装置、煤储层物性低场核磁共振检测仪，以及 煤层气直井流体参数探测仪。 （二）技术经济指标 该项目成果授权中国发明专利25 件（申报42 件），实用新型专利9 件，计 算机软件著作权9 件。发表学术论文288 篇（SCI 收录76 篇，EI 收录143 篇）； 出版专著8 部。研究成果研制并颁布实施国家标准（GBT 29119-2012 煤层气资 源勘查技术规范）1 项。培养研究生 241 名 （含博士生62 名）,占全国同期煤 层气地质研究生培养量的70%；以项目创新团队为纽带，培养各级技术专家130 余名。获中国煤炭工业协会科学技术一等奖1 项、教育部自然科学二等奖1 项。 （三）推广应用及效益情况 该项目成果被山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司、中石油华北油田分 公司等多家煤层气企业推广应用30 余个区块，覆盖了我国目前最重要的煤层气 开发基地及后备建设基地。编制的国家标准已应用于国内11 个煤炭（煤层气） 勘查区。 2 该项目成果的应用，使相关区块布井成功率提高16%～21%，单井日均产气 量提高