成果简介：
该项目属油气田开发与开采工程领域。
当前，低渗透与非常规油气占我国剩余资源量的 60%以上，是国家能源安全的重要保障！储层 压裂改造是实现低渗透与非常规油气高效开采的核心技术。常规储压裂改造技术面临两项重大挑战： 一是压裂裂缝延伸方向不可控，难以定向沟通低渗透油田开发中后期零散分布的剩余油，平均采收 率不到 30%。如何实现水力裂缝指哪压哪，有效挖潜剩余油气是亟待解决的难题！二是非常规油气藏中的小型岩性圈闭体，采用分段压裂、加密井网、重复压裂及缝内暂堵压裂等工艺成本高或改造体 积有限。如何实现直井多缝立体压裂，大幅提高直井压裂改造体积是急需攻克的课题！在国家科技重 大专项、国家自然科学基金等项目支持下，历经十余年攻关，创新形成了多径向井定向及立体压裂改 造技术，突破了常规压裂技术瓶颈，实现了“压裂裂缝指哪压哪”和“直井多缝立体改造”。主要创新成 果如下：
1、发明了多径向井钻进质量及安全控制关键装备，有效提升了径向井的空间布置精度和孔眼质 量，大幅提高了水力裂缝靶向扩展成功率。发明了径向侧钻旋转自进式多孔射流钻头，有效解决了 现有多孔直射流钻头钻进自进能力弱、孔眼圆整度差、软管摩阻高、轨迹易弯曲、延伸长度受限等问 题，井眼扩孔率和孔眼圆整度提高 20%以上，孔长可达 135 米，纵向孔间距最小0.2 米，裂缝靶向扩 展成功率提升 25%以上；发明了适用井深达 4000 米的连续油管径向井作业液压系统，系统效率提高 15%以上，操控平稳可靠。
2、首创了多径向井引导水力压裂裂缝扩展控制理论，为多径向井定向及立体压裂改造技术提供 了理论依据。建立了“垂向多径向井定向压裂裂缝扩展理论”，解决了常规压裂难以定向沟通低渗透油 田开发中后期零散分布剩余油的难题；建立了“空间多径向井立体压裂裂缝扩展理论”，解决了非常规油气藏小型岩性圈闭体现有压裂工艺无法实现高效开发的难题。
3 、建立了多径向井定向及立体压裂改造工艺优化设计方法，单井产能较常规压裂提高 89%以 上。形成了多目标压裂施工实时决策技术及多功能压后返排制度优化技术，实现了基于不同储层特 征的径向井空间布置、多尺度裂缝有效加砂方案及压后返排制度优化设计，裂缝扩展求解速度较国 外同类模型提升 1 个数量级，加砂符合率由 74%提升到 97%，压后返排参数符合率 85%以上，有效 提高了多径向井定向及立体压裂改造施工成功率。（发明专利 6 项；软件著作权 9 项；专著 2 部； 学术论文 72 篇）
该成果已在胜利油田、长庆油田、江苏油田等 7 个油气田得到推广应用，近三年累计施工 379 井 次，增产原油 30.1 万吨，新增销售额 17.76 亿元，新增利润 4.55 亿元。
该项目获授权发明专利 14 项；登记软件著作权 10 项；出版专著 4 部；发表论文 143 篇，SCI/EI 收录 76 篇，ESI 高被引论文 3 篇，热点论文 1 篇，中国精品科技期刊顶尖学术论文 1 篇，年度中国 石油科学十佳论文 1 篇，提名奖 1 篇。
垂向多径向井定向压裂改造设计方法
空间多径向井立体压裂改造设计方法
专利授权及申请情况：
1、国家发明专利：一种多径向孔眼辅助压裂的布孔优化方法（授权）
2、国家发明专利：径向井压裂测试装置（授权）
3、国家发明专利：径向侧钻旋转自进式多孔射流钻头（授权）
4、国家发明专利：一种径向井引导堵剂注入油井堵水方法（授权）
5、国家发明专利：一种水力裂缝网络模拟装置（授权）
6、国家发明专利：用于确定气井压裂返排时机与支撑剂压裂液回流量的物模实验装 置与方法（授权）
7、国家发明专利：一种致密砂岩水力压裂缝高预测方法（授权）
8、国家发明专利：评价堵剂在射孔裂缝中封堵及解堵效果的实验装置及方法（授权）
9、国家发明专利：暂堵剂及其制备方法、以及高温储层暂堵剂转向压裂的方法（授 权）
10、国家发明专利：一种致密砂岩水力压裂缝高预测方法（授权）
11、国家发明专利：实现多径向井立体压裂多主缝均衡扩展及强化体积改造的方法 （公开）
12、软件著作权：储层靶向压裂改造优化设计系统（登记）
13、软件著作权：直井压后压裂液返排优化设计软件（登记）
成果受资助及获奖情况：
1、国家自然科学基金青年项目，51404288，径向钻孔引导水力压裂裂缝定向扩展机 理研究，2015-01 至 2017-12
2、国家自然科学基金面上项目，51274235，微小井眼水力喷射钻进软管的力学行为 及控制机制，2013-01 至 2016-12
3、中国石油和化学工业联合会科技进步奖，二等奖，多径向井定向及立体压裂改造 关键技术及工业化应用，2020
技术成熟程度：已在产业中应用
拟合作方式： ☑作价入股 ☑合作开发
