所获奖励：2021年度中国石油和化工自动化行业科技进步一等奖

主要完成人：谭晓华、李晓平、胡勇、晏宁平、刘志军、方进、李琪、赖欣、刘奇林、邓海波、李溢龙、左海龙、刘倩、孟展、汪春浦

主要完成单位：西南石油大学、中国石油西南油气田分公司气田开发管理部、中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第二采气厂、中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司勘探开发研究院、中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司川西北气矿、中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司气田开发事业部、中国石油集团川庆钻探工程有限公司地质勘探开发研究院

项目来源：国家科技重大专项（致密气渗流规律与气藏工程方法，编号：2016ZX05047004B01，起止时间：2016.01～2020.12）；国家科技重大专项（莺琼高温高压气藏渗流机理与产能评价方法研究，编号：2016ZX0502400508，起止时间：2016.01～2020.12）；中石油创新基金（致密砂岩气藏微尺度渗流机理及采收率影响因素研究，编号：2016D50070209，起止时间：2016.10～2018.09）等

针对我国致密砂岩气水两相渗流特征定量描述难、多层系合采下气井产能评价难、多层合采多井同产下地层参数和气井产水/产气规律预测难以及避水开发及气井出水后稳产难的问题，通过研究攻关与现场应用，建立和研发了一系列新模型、新方法和新工艺，并以此为基础形成了具有自主知识产权的致密砂岩气水两相渗流机理与高效排采关键技术及配套技术、理论和方法。

1）研制了高温高压（80MPa、150℃）核磁共振在线驱替系统，建立了不同孔缝搭配下气水两相格子Boltzmann模型，实现了致密砂岩储层微观尺度气水两相渗流特征可视化模拟，结合电镜、CT等扫描技术与数字岩心模拟结果，建立了基于分形几何原理的耦合基质与裂缝的气水两相分形渗流模型，形成了复杂致密储层气水渗流参数的尺度升级表征技术。

2）创新建立了基于势叠加原理且考虑井筒流动特征的不同井型气井早期产能评价技术，结合多层合采气井产能方程与物质平衡方法，建立了考虑层间物性、储量差异的多层合采储层分层产量计算方法，充分考虑气藏物性及气井产能差异对单井控制面积的影响，形成了考虑井间竞争的单井储量预测技术，获取单井剩余地质储量丰度，结合可动水分区结果，实现了储层剩余气分布特征的动态描述。

3）创新建立了考虑天然和水力裂缝特征的多层系压裂井非稳态渗流模型，结合压裂施工参数，评价井间/缝间干扰程度，优化多段压裂水平井的多井同产开发模式，引入自适应树状分形裂缝网络描述储层复杂缝网，发展了气井生产参数预测技术，实现了气井产气、产水、压力参数的准确预测。

4）基于物理实验模拟结果，结合“液滴-气流能量平衡”理论，建立了页岩气井统一临界携液预测模型，结合不同类型气井在不同阶段的水气比、井底流压变化特征，形成了气井全生产周期生产制度与排采工艺智能优化方法，介入最合适的采气工艺，实现工艺无缝衔接，研发了连续油管+泡排、中心管+气举、泡排+智能柱塞等复合排采装置及方法，为致密砂岩气井排采工艺的接替指明了方向。

授权国家发明专利21件、实用新型专利10件，登记计算机软件著作权12件，发表论文80余篇，其中SCI收录35篇、EI收录15篇、CSCD收录36篇，出版本科教材3部，制定行业标准2件。推动了致密砂岩开采理论及技术进步，培养了一批博士、硕士和致密砂岩开发领域的青年技术骨干。保障了北京、成都等40多个大中城市清洁能源供气，惠及3亿多人口，经济和社会效益显著。

图1 高温高压核磁共振岩心在线扫描技术

图2 气井生产预测模型

图3 一体化排水采气管理平台