[01751083]多场耦合作用下油气储层裂缝量化预测特色技术及应用

该项目属于油气勘探领域，涉及石油、天然气勘探技术学科。在石油、天然气科学技术领域，储层裂缝不仅是重要的油气储集空间，而且是主要的油气渗流通道，裂缝发育特征研究成为寻找油气富集区、井网优化、井位部署及增储上产的关键所在。然而，由于储层岩石处在一个高温、高压、高应力的复杂地质环境中，地下流体压力、流体物化性质、地层构造应力、地层温度以及它们之间的相互作用等给储层裂缝预测带来了极大的困难。准确预测温度场-渗流场-应力场多场耦合作用下储层裂缝及其充填物微观发育特征和宏观分布规律对提高油气勘探效率有着重要意义。该项目在国家自然科学基金、国家“863”计划、中石油和中石化等诸多企业立项的支持下，经过10年的技术攻关，以裂缝及其充填物的微观发育特征和宏观分布规律为基础，以储层温度场-渗流场-应力场多场耦合作用为重要条件，重点研发多场耦合作用下储层裂缝微-宏观量化预测技术，逐渐形成了创新性突出的“多场耦合作用下油气储层裂缝量化预测特色技术”，取得了系列创新性成果：1.发明了裂缝含烃流体包裹体的人工合成实验系统和低温拉曼光谱分析技术，创建了基于现场岩心微观特征的裂缝成因机制和演化历史反演技术；结合多项自主研发和改进的裂缝微观表征、反演、模拟技术，建立了储层岩石显微光谱综合分析系统，为储层裂缝微观尺度预测提供了技术支撑。2.研发了含裂隙岩石力学性能实验装置和渗透性能实验装置，创建了基于现场岩心的储层含裂隙岩石应力-变形-时效模型表征技术，弥补了油气开采过程中储层岩石短长期裂缝发育规律难以表征的缺陷，为深层复杂地质条件下储层岩石裂缝短长期发育程度和渗透性能评价提供了技术支撑。3.创新性地建立了深部储层温度场-渗流场-应力场多场耦合控制方程，开发了TOUGH2-ANSYS接口程序，形成了多场耦合作用下储层地应力仿真模拟技术；研发了储层构造应力场计算和储层裂缝量化预测系列软件，构建了一套多场耦合作用下的储层裂缝多尺度、多参数综合评价技术体系。通过开展多场耦合作用下油气储层裂缝量化预测特色技术研究，为准确进行储层裂缝预测提供了一套先进、高效、低成本的支撑技术。该项目成果先后在胜利、辽河、新疆等国内10多个油田获得产业化应用，准确预测了裂缝发育有利区带，明确了勘探开发方向，有效提高了勘探效率，近三年创造直接经济效益10亿余元。随着油气勘探的逐步深入和储层地质条件的日趋复杂，该技术成果必将拥有广阔的应用前景。项目研究期间，授权国家发明专利13项，授权实用新型专利4项，另已申请国家发明专利14项，登记软件著作权3项，形成专有技术13项；发表相关学术论文82篇，其中SCI/EI收录48篇；出版专著1部；获得中国石油和化学工业联合会科技进步二等奖1项。培养了教育部新世纪人才1名；获山东省齐鲁巾帼发明家优秀奖1项。培养博士后1名，博士研究生5名，硕士研究生30名。为各油田企业培训技术人员200余人，取得了良好的社会效益。