“复杂油气田提高单井产量及采收率技术”编号为2011ZX05009 ，是国家“十一五”、“十二五”科技重大专项项目，是国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”的重要组成项目。目前，该项目在储层评价技术、特低渗油藏增注控水技术、复杂结构井优化设计与钻完井控制技术方面取得了创新性成果，在中国油气勘探新领域地质评价方面提供了理论指导，为中国特低渗透等难动用储量高效开发与提高采收率提供了一定的技术保障。
 
“精雕细刻”保持油田稳产
当前中国地质条件非常复杂，形成各种各样的油气田及岩性，高中低产不一，断层纵横交错，使得石油开采遇到了很多困难。石油地质学家、中国工程院院士、本届论坛主席翟光明表示，要不断加强生产技术，增加油田产量。在他看来，除了大庆油田以外的油田都是非常复杂的，必须要经过精雕细刻，才能够得到实际的地质条件。
非常规、复杂油气田如页岩气、煤层气的开发，是目前摆在业界面前十分重要的任务，中石油、中石化也在此方面做了很多工作。而如何保持页岩气等持续高产，这要靠我们独立自主的生产技术不断创新。为此，翟光明院士提出以下三点建议：第一，加强各种措施提高采收率，大庆油田之所以能够保持年产4千万吨，是因为其做了跟多提高采收率的工作，同时还包括外围产量的增加。第二，加强页岩气勘探可借鉴美国页岩油气开发技术，这给我们提出来一个很好的方向。但中美地质条件不同，我们要明确地质条件后再采取措施。第三，对于提高单井产量，最重要的做法就是精雕细刻，深挖细凿。比如页岩油层只有几毫米，我们现在找到的油气田，大都比页岩气好开采，所以加强页岩气生产技术，并应用到常规油气田，用非常规的勘探技术对待常规油气田，这样会实现双赢。
 
创新技术指导复杂油气井开发
全球原油产量的70%来自老油田，所以进一步挖潜提高老油田采收率至关重要。国际上，对于复杂油气井的开采主要依靠更高效的人工举升技术以及油气生产过程当中的动态监测和管理系统。此外，旋转导向技术在国际上早有应用，但国内更多还采用定向导向，钻头采用旋转导向技术可使钻进速度提高一倍。技术创新是未来中国开采复杂油气井的必然选择。
从井的角度上看，目前世界最大的水平位移超过11公里，为萨哈林岛陆地向海洋打的水平井，最深垂深TVB在北极圈克拉半岛，而我国水平位移最大为8.2公里，垂深8.4公里。中国科学院院士高德利表示，水平井工程中，钻井和压裂工程技术是最为重要的，其中页岩气分段压裂部分都是桥塞，压一段，泵一个，水平段压裂十几段就需要十几个桥塞。如果中国成功研发智能化桥塞，这项工程将变得简单，只需解封一提就可完工，大大缩短工期，可节省上千万成本。当然，这需要在水平钻井工艺方面实现突破。在定向钻井控制方面，旋转导向技术国际上很早就出现了，但目前中国自行研制的很多旋转导向还处于低端产品，钻速不及美国的一半。
随着通讯技术的高速发展，依靠电磁波探测井下状况成为了新的探测发展方向。但当前电磁波在陆地井下测控应用不多。在水平井施工过程中，复杂井型、井距、井间防碰、连通，双水平井的控制等都要精细的测控。由于没有足够的精确测控，往往导致井距不合理，开发成本损失巨大。但通过电磁波可以实现井下十分精确的测控，但解决电磁波在地下信号微弱的问题成为首要难题。  
总体来说，对于全球来讲，容易开采的油气时代已经成为历史，而老油田，深水油气等资源的高效开发，关键取决于设计控制技术，当然是装备，复杂结构井很大程度上，取决于设计控制技术，未来更多的复杂结构井工程，也会推动这部分的技术进步，包括钻井、压裂、井下工具等等，我们的研发还要继续，越是艰难越需要创新。高德利说：“我们的国家需要原创，不能只是模仿他国，美国页岩气革命就是依靠自主创新取得了巨大的成功，所以简单的照搬是不行的。”
 
爆破压裂技术重返舞台
上世纪50年代，人们已经意识到采用液压压裂方式更具有完全性，而且可以保持井壁井筒的完整。而爆破性压裂技术存在一定危险性，难以控制。于是在上世纪60年代，爆炸性压裂技术仅仅应用于一些对于渗透层的位置。然后随着液压压裂技术的不断发展，液压压裂技术已成为最广发的应用技术。
来自美国拉斐特学院石油工程系的Boyun Guo 博士重新提到了爆裂技术。他表示，80年代中期，美国很多的页岩气开发又开始重新选用爆裂方式，而且产能表现良好，美国在液力压裂技术方面已经非常成熟，但其现在重新使用爆裂技术，这引起了业界的广泛关注。在常规的水力压裂过程中，产水很多，大量的出水产生反流问题，而应用爆裂技术会避免这种问题。2010年，美页岩气某开发项目继续采用了爆裂技术，并在开采过程中起到了很好的节水效果。据了解，中国在爆裂技术方面也有很成功的应用，包括页岩气、煤层气、海油及其它方面。  
采用爆裂压裂方式不仅可以产生更有效的油气排放通道，裂缝的生成会向各种方向延伸，包括进入污染区及自然裂纹区。当进行液力压裂时，压裂的方向可能与产油的方式并不匹配，从而影响油量产出。在爆裂情况下，美国学者进行了很多的研究，能够对产能的指数进行预测，通过爆裂对其一个指数进行分析，包括裂缝的数量及穿透度，在一定深度下，将这两个参数结合起来，可以对油气产量进行精准预测。包括油气井的产油量、裂缝的穿透力及与裂缝数量有密切关系的其他产能指标。
高德利院士指出：“最大限度把地下找到的油气资源开采出来提高采收率是油气开发永恒的主题。”他提出四点值得关注的问题。首先，如何提高单井产量，国际上形成了一部分共识。提高单井产量，提高采收率要靠什么技术，现在国际上也存在不同观点；其次，更高效的人工举升技术和系统。井建成后，在生产过程中如何提高效率非常重要；再次，油气生产过程中，动态监测与管理非常重要。国外已经有了仓巡视员，机器人到油仓里面转一圈就知道油气情况；最后，要关注采油的化学区和生物区。我国油气资源非常丰富，但发育的油气资源却很复杂，也说明了老油田进一步挖潜提高采收率的挑战还将增加。