学科专业评审组:能源与化工组
项目名称:非常规油气田增产改造用功能化压裂液关键技术及推广应用
提名单位: 陕西省教育厅
提名等级:二等奖
提名单位意见: 本项目针对非常规油气田增产改造用压裂液性能的迫切需求和致密油气地层能量难补充、递减快的关键技术难题,经过14年的技术攻关,构筑了功能化可回收压裂液体系,形成了低粘度、低摩阻、高携砂、抗剪切、耐高温、可回收的压裂液体系关键技术,自主研发了压裂液稠化剂和提高渗吸表面活性剂等提高油气采收率的关键系列产品。该产品技术在8家企业实现推广应用,成果对致密油气“工厂化”体积压裂开发的应用和推广起到了关键的推动作用,为我国非常规油气田整储上产、降本增效、绿色开发起到了重要的技术支撑。成果完成过程中,受到国家科技重大专项课题(2008ZX05044 4-17-1)、国家自然科学基金面上项目(51874241)、国家自然科学基金青年项目(51103081)、陕西省重大科技创新专项(2011zkc04-3)、陕西省重点研发计划项目(2016GY-193)和多项企业技术服务项目的资助,发表了国内外学术论文96篇,获得授权发明专利41件(其中美国发明专利3件),制定了企业标准2项。 该成果技术创新突出,紧密结合行业发展难题,实用性强,规模化应用广阔,经济社会效益显著,对相关行业具有示范引领作用。提名材料齐全、规范,经完成单位公示,无知识产权纠纷,人员排序无争议,符合陕西省科学技术奖提名条件。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:赖小娟
    排名:1
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:陕西科技大学
    对本项目技术创造性贡献:全面负责项目实施,功能化压裂液体系的设计和方案制定,聚合物及表面活性剂的制备及放大生产试验对科技创新点1、3和4做出创造性贡献,证明材料见附件1-1-1、附件1-1-2、附件1-1-3、附件2-1-13、附件2-1-14、附件2-1-15、附件2-1-17、附件2-1-18、附件2-1-19、附件2-1-20、附件2-1-21、附件2-2-1。
    曾获国家科技奖励情况:“自缔合蓄能压裂液关键技术在致密油气田的应用及推广”获陕西高等学校科学技术一等奖;“生物质压裂液体系研究及应用推广”获陕西高等学校科学技术一等奖;“陕西省青年科技新星”。
  2. 姓名:张冕
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:教授级高工
    工作单位:中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司
    对本项目技术创造性贡献:主要负责压裂液体系制备及作用机理研究,现场应用试验及其方案设计。对创新点1和创新点3做出贡献。详细见附件2-2-3、 附件2-1-21、附件2-1-23。
    曾获国家科技奖励情况:1.《驱油型可回收压裂液及重复利用工艺技术》 获2022年中油技服公司技术发明奖二等奖;2.《CQ-ECAT环保清洁密闭在线酸化工艺技术》 获2023年中石油集团公司科技进步奖三等奖。
  3. 姓名:邵秀丽
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司
    对本项目技术创造性贡献:主要负责功能化压裂液体系在页岩油、致密气田的现场试验和推广应用。对科技创新点1和3做出创造性贡献, 详细见附件2-1-24、附件2-1-21、附件2-1-23、附件2-1-24、和附件2-2-3。
    曾获国家科技奖励情况:1.《高含盐油田水联系混配胍胶压裂液技术及规模化应用》 获2022年度中国石油天然气集团有限公司科技进步三等奖;2.《压裂返排液处理与再利用技术与应用》 获2018年度获中国石油和化学工业联合会科技进步二等奖;3.《新型返排残酸处理装置的研发》 获 2016年中国石油天然气集团公司质量管理小组成果一等奖;
  4. 姓名:张军义
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中石化华北石油工程有限公司
    对本项目技术创造性贡献:主要负责功能化压裂液体系的施工配套方案及工艺设计。(1)致密气酸压工艺技术的攻关及大牛地气田碳酸盐岩复杂缝网深度酸压技术研究;(2)项目成果现场试验和推广应用;(3)对应创新点3。见附件2-1-13和2-2-5。
    曾获国家科技奖励情况:2021年河南省科技进步三等奖、2024年获中国石化集团公司科技进步三等奖。
  5. 姓名:贾光亮
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中石化华北石油工程有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对聚合物疏水改性优化及性能评价,致密油压裂液施工应用作出主要贡献。对创新点2、3、4等整体技术创新点做出突出贡献。见附件2-2-5、2-2-6和2-2-7。
    曾获国家科技奖励情况:2021年河南省科技进步三等奖
  6. 姓名:张群正
    排名:6
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安石油大学
    对本项目技术创造性贡献:对压裂液产品的致密气现场施工技术指导,回收重复利用方案和工艺设计做出主要贡献。对科技创新点2和3做出贡献。 详细见附件2-1-21、2-1-24和2-2-4。
    曾获国家科技奖励情况:1.2014年12月, 陕西省科学技术奖一等奖,项目名称《君-使对药有效成分群辨识技术研究》; 2.2019年12月 , 陕西省科学技术进步奖一等奖,项目名称《中药分子新药研发 ‘合策略’ 的构建及基础应用》 ;3. 2011年6月, 陕西省高等学校科学技术奖一等奖,项目名称《丹参素系列衍生物的合成及其医药用途基础研究》。
  7. 姓名:王磊
    排名:7
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:陕西科技大学
    对本项目技术创造性贡献:负责压裂液的配方设计及优化,产品生产及压裂液的现场推广应用。负贸责配方体系的设计,重点承担A剂配方的原料设计、指标要求,原料的采购,实验室的测试工作,并负责在长庆油田第十一采油厂所辖区块油、水井现场应用,施工步骤、药剂用量及安全管理,确保按照工程设预行,收集油水井施工和措施效果数据的整理、分析,提出配方体系再优化的具体指标,并对应用效果进理价。对创新点1,3做出创造性贡献。证明材料见附件1-1-1,附件1-1-2,附件1-1-3,附件2-1-13,附件2-1-14,附件2-1-15,附件2-1-24。
    曾获国家科技奖励情况:1.《自缔合蓄能压裂液关键技术在致密油气田的应用及推广》获2020年陕西高等学校科学技术奖一等奖:2.《生物质压裂液体系研究及应用推广》获2017年陕西高等学校科学技术奖一等奖。
  8. 姓名:薛瑜瑜
    排名:8
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:陕西长海油田助剂有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对压裂液稠化剂、渗吸表面活性剂的中试及放大生产作出主要贡献。详细见附件2-2-1、附件2-1-21和2-1-24。
    曾获国家科技奖励情况:无
  9. 姓名:吕莉
    排名:9
    行政职务:无
    技术职称:工程师
    工作单位:中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司
    对本项目技术创造性贡献:对致密气应用环境下压裂液体系综合性能优化,适应性评价有主要贡献。 对科技创新点2和4做出贡献。 详细见附件2-2-3、和附件2-1-21、2-1-23和2-1-24.
    曾获国家科技奖励情况:无
  10. 姓名:王宽
    排名:10
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:陕西科技大学
    对本项目技术创造性贡献:产品流变性能、减阻机理分析,对本成果在致密气田规模化应用推广做出主要贡献。对科技创新点2和4做出创造性贡献。 详细见附件2-1-21、2-1-24和2-2-2。
    曾获国家科技奖励情况:1. 2024年度陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖二等奖,项目名称 《二氧化碳催化转化制备高值化学品关键技术》;2. 2022年度陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖二等奖,项目名称 《芳烃直接氧化制备酚类的催化剂构筑及性能研究》;
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:陕西科技大学
    单位贡献: 陕西科技大学是本项目的主要完成单位和申报单位,项目组成员所在的化学与化工学院及科技处等部门在科研工作安排、研究条件、实验检测设备、技术支持和人员配备等方面给予了大力的支持,确保了项目的顺利完成并在理论上和实际应用等方面均取得了显著的成绩,其主要贡献如下: (1)项目实施过程中,陕西科技大学给予全力支持;组织人力进行实验方案设计与研究;对项目的进度进行定期跟踪和把关,并配备了各科专业技术人员,在技术上给予了关键性的指导,监督管理项目实施。 (2)在实验场地、仪器设备、分析测试仪器方面,给予大力支持。在项目前期学校为项目试验提供了两间实验室和相应实验仪器设备等,并负责药品的采购;在实验期间学校的教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室和陕西省协同创新中心承担了各种实验结果的检测和结果分析。 (3)为项目实施提供配套经费资助,给予财力支持。 (4)积极组织相关人员为项目的评审验收提供便利和支持。 (5)利用会议、交流会等多种渠道,宣传推广项目。

  2. 单位名称:中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司
    单位贡献: 作为本项目的第二完成单位,主要负责项目技术在长庆油田所属区域的现场施工、工艺流程优化、推广。主要贡献如下: (1)在长庆油田完成了功能化可回收压裂液体系的现场试验;随后扩大压裂现场试验,现场优化技术细节,完善施工流程,取得了良好的推广效果。 (2)针对已有滑溜水体系粘度范围窄难以冬季连续施工、返排液重复利用率低、压裂液破胶不彻底导致储层伤害等技术难题,在长庆油田所属区域推广应用本项目成果,形成了清洁型耐盐可重用滑溜水关键技术,实现了压裂液的高效重复利用、压裂施工的绿色清洁环保。 (3)对压裂液的现场施工、工艺流程进行了优化。成功简化了功能化可回收压裂液体系的现场施工工艺,在陕北油藏评价项目组和陇东石油预探项目组成功试验,取得了良好的效果,为油田可回收压裂液技术发展做出了显著贡献。

  3. 单位名称:中石化华北石油工程有限公司
    单位贡献: 主要负责本项目成果功能化压裂液体系产品的推广应用工作。主要贡献包括: (1)创新形成了差异化压裂设计技术、针对薄互层穿层压裂改造技术及控缝高长缝压裂技术、碳酸盐岩储层复合深度酸压及返排控制技术及连续油管配套作业技术。该技术同时推广至中海油临兴区块和中石化西北油气分公司顺北油气田,实现了区块的重大突破。 (2)在大牛地、东胜、定北、红河和泾河等油气田,累计应用365口井,在东胜气田锦58井区上古生界应用后较之前平均无阻流量提高46%以上,有效率达到85%以上;在大牛地下古碳酸盐岩储层实现平均无阻流量较之前提高20%以上。现场优化技术细节,完善施工流程,取得了良好的推广效果。

  4. 单位名称:西安石油大学
    单位贡献: 第四完成单位西安石油大学研发了压裂液的配套助剂,提升了压裂液的综合性能。主要贡献包括: (1)针对提高油田综合开发效率和保护生态环境的需求,研发出一种滑溜水压裂可降解转向剂,使得压裂液体系在保证压裂效果的同时,降低对油气层和环境的损害程度,其性能优越,能够满足各种复杂地质条件下的压裂作业要求。 (2)对压裂液产品的致密气现场施工技术进行了指导,对回收重复利用方案和工艺设计做出贡献。通过先进的处理工艺,将压裂作业中产生的返排液进行有效回收,实现了对资源的高效利用和环境的友好保护。

  5. 单位名称:陕西长海油田助剂有限公司
    单位贡献: 作为本项目的第五完成单位,主要负责项目产品的中试、大试和产业化产品的持续生产和销售,其主要贡献如下: (1)针对本项目相关技术,配套相关的实验、生产场地和仪器设备,为本项目产品提供中试、大试和产业化生产基地。 (2)项目产品研究过程中,协助进行压裂液体系中各组分如聚合物稠化剂、表面活性剂的性能评价和分析,为项目产品的改进提供切实可行的思路和建设性的改进方案。 (3)项目产品生产过程中,积极优化压裂液稠化剂、表面活性剂和减阻剂的大规模生产的工艺路线,为项目产品的产业化生产提供坚实保障。 (4)负责将系列产品中的聚合物稠化剂及配套化工助剂销售给中国石油和延长石油各公司,完成技术转化生产和现场规模化应用。在项目产品的现场试验和大规模应用过程中,配合用户提出最优的应用方案,充分发挥产品性能,实现了本成果技术的产业化应用和推广。

  6. 单位名称:西安万德能源化学股份有限公司
    单位贡献: 第六完成单位西安万德能源化学股份有限公司针对本项目相关技术,配套相关的实验、生产场地和仪器设备,为本项目产品提供中试、大试和产业化生产基地。 研发了压裂液的配套助剂,提升了压裂液的综合性能。主要贡献包括: (1)针对非均质地层渗透率低、孔吼尺寸小,功能单一的调驱剂无法满足封堵的条件。利用丙烯酰胺以及含表面活性的功能单体,采用自由基聚合的方式制备纳米微球。产品热稳定性好;具备良好的膨胀性与粘弹性,因其特殊的结构设计以及纳米级粒径使得微球趋于分布在油水界面,油水界面张力进一步降低,能够促进原油乳化剥离,进一步提高油气采收率。 (2)对压裂液产品的致密气现场施工技术进行了指导,对回收重复利用方案和工艺设计做出贡献。通过先进的处理工艺,将压裂作业中产生的返排液进行有效回收,实现了对资源的高效利用和环境的友好保护。

  7. 单位名称:西安和泰化工有限公司
    单位贡献: 西安和泰化工有限公司作为本项目的第七完成单位,主要提供化工反应釜等生产设备和生产车间、化工环保支持,负责项目中渗吸表面活性剂产品的中试、大试生产。主要贡献包括: (1)负责研发的压裂液新技术在陕西延长石油(集团)有限责任公司所属油气生产地区范围内的推广应用。 (2)在陕西延长油气储层完成了压裂液体系的现场试验,现场优化技术细节,完善施工流程,取得了良好的推广效果。 (3)负责研发的功能化可回收压裂液及相关配套新技术的推广、营销工作。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处