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“復雜油氣田提高單井產量及采收率技術”編號為2011ZX05009 ，是國家“十一五”、“十二五”科技重大專項項目，是國家科技重大專項“大型油氣田及煤層氣開發”的重要組成項目。目前，該項目在儲層評價技術、特低滲油藏增注控水技術、復雜結構井優化設計與鉆完井控制技術方面取得了創新性成果，在中國油氣勘探新領域地質評價方面提供了理論指導，為中國特低滲透等難動用儲量高效開發與提高采收率提供了一定的技術保障。
 
“精雕細刻”保持油田穩產
當前中國地質條件非常復雜，形成各種各樣的油氣田及巖性，高中低產不一，斷層縱橫交錯，使得石油開采遇到了很多困難。石油地質學家、中國工程院院士、本屆論壇主席翟光明表示，要不斷加強生產技術，增加油田產量。在他看來，除了大慶油田以外的油田都是非常復雜的，必須要經過精雕細刻，才能夠得到實際的地質條件。
非常規、復雜油氣田如頁巖氣、煤層氣的開發，是目前擺在業界面前十分重要的任務，中石油、中石化也在此方面做了很多工作。而如何保持頁巖氣等持續高產，這要靠我們獨立自主的生產技術不斷創新。為此，翟光明院士提出以下三點建議：第一，加強各種措施提高采收率，大慶油田之所以能夠保持年產4千萬噸，是因為其做了跟多提高采收率的工作，同時還包括外圍產量的增加。第二，加強頁巖氣勘探可借鑒美國頁巖油氣開發技術，這給我們提出來一個很好的方向。但中美地質條件不同，我們要明確地質條件后再采取措施。第三，對于提高單井產量，最重要的做法就是精雕細刻，深挖細鑿。比如頁巖油層只有幾毫米，我們現在找到的油氣田，大都比頁巖氣好開采，所以加強頁巖氣生產技術，并應用到常規油氣田，用非常規的勘探技術對待常規油氣田，這樣會實現雙贏。
 
創新技術指導復雜油氣井開發
全球原油產量的70%來自老油田，所以進一步挖潛提高老油田采收率至關重要。國際上，對于復雜油氣井的開采主要依靠更高效的人工舉升技術以及油氣生產過程當中的動態監測和管理系統。此外，旋轉導向技術在國際上早有應用，但國內更多還采用定向導向，鉆頭采用旋轉導向技術可使鉆進速度提高一倍。技術創新是未來中國開采復雜油氣井的必然選擇。
從井的角度上看，目前世界最大的水平位移超過11公里，為薩哈林島陸地向海洋打的水平井，最深垂深TVB在北極圈克拉半島，而我國水平位移最大為8.2公里，垂深8.4公里。中國科學院院士高德利表示，水平井工程中，鉆井和壓裂工程技術是最為重要的，其中頁巖氣分段壓裂部分都是橋塞，壓一段，泵一個，水平段壓裂十幾段就需要十幾個橋塞。如果中國成功研發智能化橋塞，這項工程將變得簡單，只需解封一提就可完工，大大縮短工期，可節省上千萬成本。當然，這需要在水平鉆井工藝方面實現突破。在定向鉆井控制方面，旋轉導向技術國際上很早就出現了，但目前中國自行研制的很多旋轉導向還處于低端產品，鉆速不及美國的一半。
隨著通訊技術的高速發展，依靠電磁波探測井下狀況成為了新的探測發展方向。但當前電磁波在陸地井下測控應用不多。在水平井施工過程中，復雜井型、井距、井間防碰、連通，雙水平井的控制等都要精細的測控。由于沒有足夠的精確測控，往往導致井距不合理，開發成本損失巨大。但通過電磁波可以實現井下十分精確的測控，但解決電磁波在地下信號微弱的問題成為首要難題。  
總體來說，對于全球來講，容易開采的油氣時代已經成為歷史，而老油田，深水油氣等資源的高效開發，關鍵取決于設計控制技術，當然是裝備，復雜結構井很大程度上，取決于設計控制技術，未來更多的復雜結構井工程，也會推動這部分的技術進步，包括鉆井、壓裂、井下工具等等，我們的研發還要繼續，越是艱難越需要創新。高德利說：“我們的國家需要原創，不能只是模仿他國，美國頁巖氣革命就是依靠自主創新取得了巨大的成功，所以簡單的照搬是不行的。”
 
爆破壓裂技術重返舞臺
上世紀50年代，人們已經意識到采用液壓壓裂方式更具有完全性，而且可以保持井壁井筒的完整。而爆破性壓裂技術存在一定危險性，難以控制。于是在上世紀60年代，爆炸性壓裂技術僅僅應用于一些對于滲透層的位置。然后隨著液壓壓裂技術的不斷發展，液壓壓裂技術已成為最廣發的應用技術。
來自美國拉斐特學院石油工程系的Boyun Guo 博士重新提到了爆裂技術。他表示，80年代中期，美國很多的頁巖氣開發又開始重新選用爆裂方式，而且產能表現良好，美國在液力壓裂技術方面已經非常成熟，但其現在重新使用爆裂技術，這引起了業界的廣泛關注。在常規的水力壓裂過程中，產水很多，大量的出水產生反流問題，而應用爆裂技術會避免這種問題。2010年，美頁巖氣某開發項目繼續采用了爆裂技術，并在開采過程中起到了很好的節水效果。據了解，中國在爆裂技術方面也有很成功的應用，包括頁巖氣、煤層氣、海油及其它方面。  
采用爆裂壓裂方式不僅可以產生更有效的油氣排放通道，裂縫的生成會向各種方向延伸，包括進入污染區及自然裂紋區。當進行液力壓裂時，壓裂的方向可能與產油的方式并不匹配，從而影響油量產出。在爆裂情況下，美國學者進行了很多的研究，能夠對產能的指數進行預測，通過爆裂對其一個指數進行分析，包括裂縫的數量及穿透度，在一定深度下，將這兩個參數結合起來，可以對油氣產量進行精準預測。包括油氣井的產油量、裂縫的穿透力及與裂縫數量有密切關系的其他產能指標。
高德利院士指出：“最大限度把地下找到的油氣資源開采出來提高采收率是油氣開發永恒的主題。”他提出四點值得關注的問題。首先，如何提高單井產量，國際上形成了一部分共識。提高單井產量，提高采收率要靠什么技術，現在國際上也存在不同觀點；其次，更高效的人工舉升技術和系統。井建成后，在生產過程中如何提高效率非常重要；再次，油氣生產過程中，動態監測與管理非常重要。國外已經有了倉巡視員，機器人到油倉里面轉一圈就知道油氣情況；最后，要關注采油的化學區和生物區。我國油氣資源非常豐富，但發育的油氣資源卻很復雜，也說明了老油田進一步挖潛提高采收率的挑戰還將增加。