【正文】 申 請 代碼 ： 受理部門： 收件日期： 受理編號： 解除保護 國家自然科學(xué)基金 申 請 書 資助類別：重大研究計劃 亞類說明：面上項目 附注說明：西部能源利用及其環(huán)境保護的若干關(guān)鍵問題 項目名稱： 低 (超低 )滲 透 油田 生物酶增產(chǎn)改造技術(shù)機理研究 申 請 者 ： 屈展 電話： 02988382202 依托單位：西安石油大學(xué) 通訊地址：陜西西安電子二路東段 18 號西安石油大學(xué) 郵政編碼： 710065 單位電話： 02988382398 電子郵件 ： 申報日期： 2020年 3 月 15 日 國家自然科學(xué)基金委員會 國家自然科學(xué)基金申請書 第 2 頁 版本 基本信息 yZUGfiJAfyB 申 請 者 信 息 姓名 屈展 性別 男 出生 年月 1957 年 12 月 民族 漢族 學(xué)位 博士 職稱 教授 主要研究領(lǐng) 域 石油與天然氣工程 應(yīng)用力學(xué) 信息科學(xué)應(yīng)用技術(shù) 電話 02988382202 電子郵件 傳真 02988234429 個人網(wǎng)頁 工作單位 西安石油大學(xué) 在研項目批準號 依托單位信息 名稱 西安石油大學(xué) 代 碼 71006103 聯(lián)系人 丁昌峰 電子郵件 電話 02988382398 網(wǎng)站地址 合作單位信息 單 位 名 稱 代 碼 [ 在此錄入修改] [ 在此錄入修改] 項 目 基 本 信 息 項目名稱 復(fù)雜條件下泥頁巖井壁損傷機理及 演化 失穩(wěn)過程研究 資助類別 重大研究計劃 亞類說明 面上項目 附注說明 西部能源利用及其環(huán)境保護的若干關(guān)鍵問題 申 請 代碼 E040103:油氣資源開采 E0402:鉆井科學(xué)與工 程 基地類別 預(yù)計研究年限 2020 年 1 月 — 2020 年 12 月 研究屬性 應(yīng)用基礎(chǔ)研究 申請經(jīng)費 萬元 摘 要 項目研究內(nèi)容和意義簡介 （限 400 字） ： 本項目主要利用環(huán)保生物酶科技，實現(xiàn)石油開發(fā)和環(huán)境保護相互促進，全面增強可持續(xù)發(fā)展能力，達到低滲透油田增產(chǎn)增效，節(jié)能環(huán)保，油藏保護，環(huán)境保護，科學(xué)發(fā)展的目的。具體擬研究以下五個方面的內(nèi)容：（ 1）生物酶油井改造增產(chǎn)技術(shù)機理研究；（ 2）生物酶壓裂一體化及二次利用技術(shù)研究；（ 3）生物酶完井技術(shù)研究；（ 4）生物酶區(qū) 塊降壓增注，保護油藏，節(jié)能增效，提高采收率技術(shù)研究；（ 5）生物酶增產(chǎn)及提高采收率的評價方法和標準模型建立。大量的理論和實驗研究表明 生物酶增產(chǎn)技術(shù)是一項增油明顯可靠的環(huán)?；瘜W(xué)新科技。 并且也是 一種能夠有效提高油田采收率，操作簡便，經(jīng)濟可行的方法， 該項技術(shù)的研究將 對 低滲、特低滲透油氣藏 的增油增效， 可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生重要的積極 作用 。 同時對此類油氣藏資源的開發(fā)利用具有重要的社會意義和巨大的經(jīng)濟價值。 關(guān) 鍵 詞 (用分號分開，最多 5個 ) 低滲透；生物酶； 壓裂完井； 節(jié)能環(huán)保； 提高采收率； 國家自然科學(xué)基金申請書 第 3 頁 版本 項目組主要 成員 (杰出青年科學(xué)基 金不填此欄 ) 編號 姓 名 出生年月 性別 職 稱 學(xué) 位 單位名稱 電話 電 子 郵 件 項目分工 每年工作時間（月） 1 李天太 19620918 男 教授 碩士 西安石油大學(xué) 029－ 88382318 物理模型 8 2 陳軍斌 19630414 男 教授 博士 西安石油大學(xué) 029－ 88382732 數(shù)學(xué)模型 10 3 劉易非 19620701 男 副教授 碩士 西安石油大學(xué) 029－ 88382675 實驗?zāi)M 8 4 高永利 19641002 男 副教授 碩士 西安石油大學(xué) 029－ 88382675 物理模擬 8 5 屈撐囤 19641207 男 副教授 碩士 西安石油大學(xué) 029－ 88382693 化學(xué)模型 10 6 沈建文 19741012 男 工程師 碩士 西安石油大學(xué) 029－ 88382732 力學(xué)模型 10 7 高榮芳 19631113 男 副教授 碩士 西安石油大學(xué) 029－ 88382710 計算機模擬 10 國家自然科學(xué)基金申請書 第 4 頁 版本 8 闕征 1960531 男 工程師 學(xué)士 西安石油大學(xué) 02988382727 實驗與測試 10 9 黨林立 19691119 男 講師 碩士 西安石油大學(xué) 029－ 88382732 計算機模擬 8 總?cè)藬?shù) 高級 中 級 初級 博士后 博士生 碩士生 10 7 3 說明 : 1. 高級、中級、初級、博 士后、博士生、碩士生人員數(shù)由申請者負責(zé)填報，總?cè)藬?shù)自動生成。 說明 : 2. 項目組主要成員不包括項目申請者。 經(jīng)費申請表 （金額單位：萬元） 科目 申請經(jīng)費 備注（計算依據(jù)與說明） 一 .研究經(jīng)費 （ 1）測試 /計算 /分析費 10（人年） *=18 （ 2）能源 /動力費 4（年） *= （ 3）會議費 /差旅費 4(年） *3（人次） *=6 （ 4）出版物 /文獻 /信息傳播費 4（年） *4（人次） *= （ 5）其它 （ 1）原材料 /試劑 /藥品購置費 實驗材料、化學(xué)藥品購置等 （ 2）其它 試驗測試損耗等 （ 1）購置 自制設(shè)備材 料加工費 （ 2）試制 國家自然科學(xué)基金申請書 第 5 頁 版本 二 .國際合作與交流費 三 .勞務(wù)費 4（年） *5（人次） *= 四 .管理費 項目組織實施等 合 計 與本項目相關(guān)的 其他經(jīng)費來源 國家其他計劃資助經(jīng)費 其他經(jīng)費資助（含部門匹配） 其他經(jīng)費來源合計 查看報告正文撰寫提綱 國家自然科學(xué)基金申請書 第 6 頁 版本 報告正文 （一） 理論依據(jù)與研究內(nèi)容 立項依據(jù) （研究意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析） 目前，我國約有 60億噸的低滲透油藏儲量，超低滲透（二類， 110md，三類 ）占 58%以上，油區(qū)有 300余個。特低和超低滲透油田，一般采收率的水平為 5— 28%，平均水平為 %。普遍存在的問題是地層壓力低，滲透率低，采收率低，注水難度大，地層敏感性問題多。低滲透、特低滲透油田，由于油層及流體物性的差異，一般情況下，油田通過一次采油和二次采油只能采出地下 30%左右的原油，而約有 70%的原油滯留在油層中 。由于油層滲透率低，油層孔隙半徑小，在常規(guī)微生物處理工藝中，有些細菌由于體積原因，存在有些孔喉不能進入，且溫度、壓力、氧含量、水處理后殘余藥劑和環(huán)境等的影響，存活低，產(chǎn)生效果和應(yīng)用受到局限，且作用緩慢。蒸汽、活性劑、氣體等在低滲透油藏的工藝方式，也存在一定的使用問題。超低滲透油藏采取 ASP聚合物進行三次采油是受限制的，聚合物無法有效進入，在地層產(chǎn)生的傷害十分嚴重，反而影響了注水和采收率。 延長油田是典型 的“三低”油田，油田采收率低，其發(fā)展目標為：“十一五”期間，固定資產(chǎn)投資力爭完成 1400億元；新增探明石油 地質(zhì)儲量 4億噸；探明天然氣儲量 500億立方米，力爭達到 800億立方米。到“十一五”末： 原油年產(chǎn)量達到 1200萬噸；天然氣商品量力爭達到 15億立方米；原油年加工能力達到 1450萬噸、加工量達到 1265萬噸；各類化工產(chǎn)品總量達到 500萬噸；年銷售收入確保 800億元、力爭 1000億元；環(huán)境保護、污染減排和節(jié)能降耗達到國家要求；“十一五”末跨入中國企業(yè) 50強，并為“十二五”跨入世界企業(yè) 500強打好基礎(chǔ)。 發(fā)展思路為“三個立足、三個依靠、三個推進”。 三個立足： 一是立足石油、天然氣勘探、開采和加工，發(fā)展油、氣、煤、 鹽化工和相關(guān)裝備制造業(yè)，形成油、氣、煤、鹽一體化綜合發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局，延伸石油、天然氣產(chǎn)業(yè)鏈。二是立足陜北老區(qū)，面向全省搶抓發(fā)展機遇，跨地區(qū)、跨區(qū)域建立若干個特色工業(yè)園區(qū)和重大項目，強化延長石油集團的輻射帶動作用。三是立足國內(nèi)，擴大開放，“引進來”與“走出去”相結(jié)合，引進國外先進技術(shù)和資本，跨出國門尋求資源和市場，參與國際競爭，把延長石油集團建成國際化現(xiàn)代能源化工企業(yè)。 三個依靠： 一是依靠體制創(chuàng)新和大項目帶動，加快發(fā)展速度。二是依靠科技進步和自主創(chuàng)新，提升企業(yè)的技術(shù)水平和核心競爭力。三是依靠科學(xué)管理和精 細管理，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和持續(xù)盈利能力。 國家自然科學(xué)基金申請書 第 7 頁 版本 三個推進： 一是推進思想解放和改革開放，實現(xiàn)跨越發(fā)展。二是推進清潔生產(chǎn)、資源節(jié)約和循環(huán)經(jīng)濟，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。三是推進企地結(jié)合，共同發(fā)展，實現(xiàn)互利共贏。 生物酶增產(chǎn)技術(shù)對于具有低滲、低壓、低產(chǎn)，原油含蠟量高，粘度高、凝固點高，裂縫發(fā)育程度低，油水井間無法建立起有效的驅(qū)動體系，油井壓力恢復(fù)水平較低，水驅(qū)采收率低，開發(fā)效果差的敏感油藏具有良好的發(fā)展前景。符合國家“十一五”計劃的要求，符合延長油田發(fā)展思路，達到節(jié)能減排，保護環(huán)境，提高采收率的效果，為實現(xiàn)延長油田的發(fā)展 目標奠定良好的基礎(chǔ)。 生物酶石油增產(chǎn)技術(shù)經(jīng)過在中國多類油藏多年的應(yīng)用發(fā)展，取得了優(yōu)異的成績，施工成功井 1000多井次， 二 個區(qū)塊，增油 100萬多噸，成功率達到 90%?，F(xiàn)場應(yīng)用的拓展十分迅速，已經(jīng)涉及到稠油、常規(guī)稠油、含蠟井、低滲透解堵及三采、海洋油田等區(qū)域的油田增產(chǎn)工藝和壓裂、完井過程中。通過多個油田、大學(xué)實驗室論證和現(xiàn)場的有效實踐證明：生物酶增產(chǎn)技術(shù)是一項增油明顯可靠的環(huán)?；瘜W(xué)新科技。 為了探索陜北低滲透油田有效開發(fā)動用的途徑，改善油田開發(fā)效果，對生物酶的解堵、驅(qū)油效果、壓裂破膠以及破膠后廢液的回收利用和完 井效果進行評價，并對其影響因素進行分析與研究，對生物酶能夠在現(xiàn)場應(yīng)用、提高低滲透油藏的采收率具有非常重要的意義。 國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀 早在 1976年美國環(huán)保酶國際公司總裁 Jay Silverstein 研究開發(fā)的微生物培養(yǎng)基酶克服了傳統(tǒng)產(chǎn)品的二次污染問題，成功提高污水處理效率，成為美國污水處理授權(quán)產(chǎn)品。此后，歐美微生物學(xué)家不斷進行深入研究，并且拓展新的用途，生物酶現(xiàn)已應(yīng)用于石油工業(yè)油水井增產(chǎn)處理，油污土壤、含油污水處理和油罐清洗等過程。 目前已研究開發(fā) 22種微生物環(huán)保酶。這些生物酶無毒性、無腐蝕性、無揮發(fā)性，并且可全部生物降解。具體為： BR 、 C 、 COMP 、 D/N 、 DOC 、 EZ、 O 、GT、 LGD 、 L 、 M 、 N、 P、 THE POUCH、 R 、 SEP、 T。 生物酶是一種以蛋白質(zhì)為基質(zhì)的非活性催化劑，系采用現(xiàn)代基因工程、細胞工程和酶工程等現(xiàn)代生化技術(shù)研制成的，具有快速、高效、環(huán)保等優(yōu)點。近年來國外如美國、墨西哥、委內(nèi)瑞拉、印尼和歐洲國家等地油田應(yīng)用生物酶取得極好效果，應(yīng)用井例每年遞增 35%以上，某著名的外國石油公司（海上油田）每年 應(yīng)用生物酶井例已占到全部井?dāng)?shù)的 48%。 目前國內(nèi)生物酶在油田中的應(yīng)用正在火熱的研究中，大慶、勝利等大油田應(yīng)用APOLLO、 SUN生物酶進行油水井改造，如油井吞吐解堵，水井降壓增注，壓裂破膠等工藝已見到良好效果。近年來在石油開采領(lǐng)域如解堵驅(qū)油、壓裂、完井、石油污水、含油污染物降解、裝油容器管道清洗中