编者按 在不久前公布的2022年度中国石油和化学工业联合会科学技术奖中，260项科技成果脱颖而出，其中技术发明奖39项、科技进步奖221项。这些获奖成果总体水平高、创新性强、产业化应用效果显著，为我国石油和化工行业相关领域科学技术的发展作出了突出贡献。本版从今日起推出《2022石化联合会科技奖成果展示》系列报道，遴选其中部分科技成果，以飨读者。

　　“开创了新领域，整体处于国际领先水平”“原创且非常重要，填补了业界需求”“针对世界级难题，成果处于世界领先前沿”……这是2022年度中国石油和化学工业联合会科技进步特等奖成果“天然气驱油与地下储气库协同建设理论技术创新与工业化”项目在国内外揽得的一系列盛誉。

　　地下储气库是将气体注入天然或人工的地下构造中形成的人工气藏或气田，主要包括枯竭油气藏型、含水层型、盐穴型和矿坑型4种类型。地下储气库是天然气工业的“银行”和“粮仓”，具有季节调峰、应急保供、战略储备和市场调节四大功能，在极寒天气保温暖、在极端条件保安全、在减供期间保生产、在国际市场保重险，发挥保民生、保安全的重要作用，是和我们息息相关、密不可分的国家工程。“双碳”背景下，我国天然气需求快速增长，对外依存度超过40%，储气库工作气量占消费量比例不足发达国家的1/4。地下储气库建设成为我国“加强能源产供储销体系建设，确保能源安全”的关键一环。

　　全球范围内，地下储气库建库类型比较单一，以气藏型为主，技术虽基本成熟，但无法适用于我国天然气供需矛盾最大且水驱油藏广泛分布的东部地区，而此前利用水驱油藏建设地下储气库在全球尚无先例，储气库类型急需实现新的突破。创新天然气驱油与地下储气库协同建设理论技术，指导水驱油藏地下储气库工业化建设，成为中石油研究团队攻关的目标，他们把目光瞄向一种新的储气库类型——油藏型储气库，并协同提高采收率，实现稳油储气，为保障国家能源安全建设“新粮仓”。

　　油藏型储气库是向适合建库的油藏注入天然气，油藏储集空间中的油水驱替出来转变为储气空间，注入油层的天然气在油藏高部位储集形成次生气顶并不断扩大，高效驱油与库容扩展协同，最终建成油藏型储气库，也提供了一种提高采收率的新方法。这种建库模式中，发挥油气重力分异、超临界混相、周期注采稳定流体界面、压力脉冲扰动渗吸和流体膨胀降黏等优势，与常规水驱油、气驱油相比，可以更大幅度提高原油采收率，实现驱油与储气库建设“1+1>2”的加合增效。

　　天然气驱油协同建库面临“油气水多相流体运动机理复杂、地质体气密性及其动态密封性评价不系统、地下储气空间扩展效率低”等世界级难题，中石油研究团队依托国家重大科技专项和国家重点实验室，历经十余年攻关与试验，攻克了多项技术难题，开辟了驱油协同建库的先河，实现了“从0到N”的跨越。

　　该项目具有以下创新点：一是提出了油气体系“微观分子间作用力-宏观相间重力作用”多尺度力学机制实验研究方法，明确了“油藏+井筒+地面”多要素多阶段协同机制，创建了驱油协同建库理论。二是创新了盖层拉张破坏和剪切变形的四维地质力学建模技术，发明了断层潜在力学活动性预测方法，建立了交变载荷应力条件下盖层封闭性、断层活动性和井筒完整性风险指数“三位一体”的动态密封性定量评价系统，提升了地质体动态密封及提压扩容的安全性和科学性。三是创立了“注气排液+协同扩容+达容达产”三阶段高效驱油协同库容扩展新方法，创新了量化技术界限及其实现高压注采的配套装备，研制了国内首台高压大排量注气压缩机组，构建了水驱油藏型、气顶油藏型、油环型三类协同建库模式，支撑了天然气驱油提高采收率协同地下储气库建设。

　　在基础研究成果的支撑下，研究团队又开展了现场试验和工业化应用，采用该项目成果推动了塔里木东河1、冀东南堡1-29等新库的工业化试验和辽河双6等老库的大幅度排液扩容，形成了东北、华北和西北三大油藏型储气库群，建成库容101亿立方米，中心井组原油采收率达到70%以上。2019~2021年，该成果应用后累计增油119.96万吨，储气库采气96.11亿立方米，新增产值32.25亿元，新增利税25.43亿元。

　　该项目成果丰富了储气库建库类型，从衰竭气藏建库向油气藏协同建库拓展，从调峰保供向战略储气拓展;既大幅度提高了原油采收率，又延长了油气田寿命，带动了油气产业链协同发展;多尺度协同驱替机理、动态密封性评价系统和储气空间扩展方法可推广应用于二氧化碳驱油与封存，为我国实现“双碳”目标作出更大贡献。

（李晓岩）