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科学技术作为第一生产力,已成为当代经济发展的决定因素,并受到世界各国的广泛重视。一个国家的科技水平和公民的科技素养直接关系民族的强盛和社会的进步。2018年度国家科学技术奖励大会已于2019年新年伊始在北京人民大会堂隆重举行。这一年一度的科技盛宴,再次向国人、向世界展示了中国科学界的实力和水平,彰显出了国家和民族的创新能力和自信风采。中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院院长路保平正是本届大会获奖科学家中的一位。此次,他作為第一完成人的“高酸性活跃厚沥青层复杂碳酸盐岩油田钻完井技术及应用”项目,从众多出色的科研项目中脱颖而出,最终荣获国家科学技术进步奖二等奖。这份荣誉是对他和团队成员多年以来不懈付出的肯定,更是大家同心协力用执着、用智慧、用汗水浇灌出的科研成果。从国家领导人手中接过获奖证书的那一刻,路保平感慨万千……
树立合作典范 赢得多方赞誉
2004年,中国石化集团与某国签订了油田开发建设项目合作备忘录。2007年年底,双方正式签署了开发碳酸盐岩油田的合作协议。2008年年初,“高酸性活跃厚沥青层复杂碳酸盐岩油田钻完井技术及应用”项目正式拉开了帷幕。
众所周知,“一带一路”沿线分布多个大型碳酸盐岩油气田,是我国能源合作的重点领域,涉及国家能源安全战略。该项目涉及的油田是中国石化在海外首个自主设计、开发建设的千万吨级整装新油田,已探明石油储量约32亿桶,天然气储量约800亿立方米。预计每日的石油产量可达到30万桶。但该油田属于典型的高酸性复杂碳酸盐岩油藏,地质条件复杂,碳酸盐岩厚度达3000米,活跃沥青层厚度约130米,地层多腐蚀介质并存(H2S 0.67%,CO2 6.34%,地层水矿化度90000ppm),这就为其钻完井施工带来了诸多难题与挑战。
路保平和团队成员们,克服了生活饮食等诸多的不便,直面挑战迎难而上。通过产学研相结合的多学科联合攻关,最终在碳酸盐岩地层孔隙压力预测、活跃厚沥青层安全钻井等方面取得重大突破,形成了高酸性活跃厚沥青层复杂碳酸盐岩油田钻完井技术体系,保障了油田一期年产500万吨大型油田在合同周期内高水平、高速度、高质量的建成与投产。
他们首先构建了可视化井筒-地层耦合流动实验室,以3D技术打印真实的裂缝空间形态,可视化模拟了井筒-有限圈闭沥青层之间的流体耦合流动特征,揭示了沥青侵入机理为钻井液与沥青密度差所致的重力置换,创建了“沥青侵入量与沥青层厚度、通道尺度、钻井液-沥青密度差正相关”的数学模型。此外,他们提出了降低工作液与沥青的密度差、封堵置换通道,不依靠提高密度压井的“以堵代压”控制沥青侵入思路,拓展了井控理论;创新建立了封堵井筒-沥青层通道控制沥青侵入的新方法;研发了氧化固化剂、自交联固化剂、降粘附剂和随钻封隔工具,即“三剂一具”这一关键技术载体,从而可实现安全弃井。在此基础上,路保平他们还研发出“化学封堵 物理阻隔 控压钻井”活跃厚沥青层安全钻井新工艺,实现了复杂沥青层安全高效钻井,并取得复杂时效降低81%,成井率100%的优异成果。
树立合作典范 赢得多方赞誉
2004年,中国石化集团与某国签订了油田开发建设项目合作备忘录。2007年年底,双方正式签署了开发碳酸盐岩油田的合作协议。2008年年初,“高酸性活跃厚沥青层复杂碳酸盐岩油田钻完井技术及应用”项目正式拉开了帷幕。
众所周知,“一带一路”沿线分布多个大型碳酸盐岩油气田,是我国能源合作的重点领域,涉及国家能源安全战略。该项目涉及的油田是中国石化在海外首个自主设计、开发建设的千万吨级整装新油田,已探明石油储量约32亿桶,天然气储量约800亿立方米。预计每日的石油产量可达到30万桶。但该油田属于典型的高酸性复杂碳酸盐岩油藏,地质条件复杂,碳酸盐岩厚度达3000米,活跃沥青层厚度约130米,地层多腐蚀介质并存(H2S 0.67%,CO2 6.34%,地层水矿化度90000ppm),这就为其钻完井施工带来了诸多难题与挑战。
路保平和团队成员们,克服了生活饮食等诸多的不便,直面挑战迎难而上。通过产学研相结合的多学科联合攻关,最终在碳酸盐岩地层孔隙压力预测、活跃厚沥青层安全钻井等方面取得重大突破,形成了高酸性活跃厚沥青层复杂碳酸盐岩油田钻完井技术体系,保障了油田一期年产500万吨大型油田在合同周期内高水平、高速度、高质量的建成与投产。
他们首先构建了可视化井筒-地层耦合流动实验室,以3D技术打印真实的裂缝空间形态,可视化模拟了井筒-有限圈闭沥青层之间的流体耦合流动特征,揭示了沥青侵入机理为钻井液与沥青密度差所致的重力置换,创建了“沥青侵入量与沥青层厚度、通道尺度、钻井液-沥青密度差正相关”的数学模型。此外,他们提出了降低工作液与沥青的密度差、封堵置换通道,不依靠提高密度压井的“以堵代压”控制沥青侵入思路,拓展了井控理论;创新建立了封堵井筒-沥青层通道控制沥青侵入的新方法;研发了氧化固化剂、自交联固化剂、降粘附剂和随钻封隔工具,即“三剂一具”这一关键技术载体,从而可实现安全弃井。在此基础上,路保平他们还研发出“化学封堵 物理阻隔 控压钻井”活跃厚沥青层安全钻井新工艺,实现了复杂沥青层安全高效钻井,并取得复杂时效降低81%,成井率100%的优异成果。