川渝地区海相页岩气绿色开发与生态安全关键技术及装备

石油钻井工

重庆市科学技术奖提名公示内容

提名项目：

一、项目名称

川渝地区海相页岩气绿色开发与生态安全关键技术及装备

二、提名者及提名等级

提名者：重庆市规划和自然资源局

提名等级：科技进步奖一等奖

三、项目简介

页岩气作为新兴清洁能源为国家能源安全做出了重要贡献。但在页岩气商业化大规模勘探开发初期，尤其是对于地质条件复杂、生态环境脆弱、人口密集的川渝地区，面临页岩气开发环境影响机理不清、页岩气绿色开发与生态安全关键技术处于空白、现行生态环保等相关配套标准规范针对性不足等诸多难题。为解决上述重大难题，本项目在国家科技重大专项、国家自然基金等项目支持下，经过近8年攻关实践，在页岩气节能高效开发与生态安全保障技术领域取得了重大突破和科技进步。取得创新性成果如下：

1.形成了一套集约化节能高效压裂技术及装备。建立了基于支撑剂分流与脉冲致裂增渗综合评价方法的压裂优化技术，研发了溶解温度及耗时可控的大通径全可溶桥塞，构建了以电能替代柴油为驱动动力的清洁压裂作业系统，首次实现了大规模全电气化压裂作业新模式的成功应用，大幅度节约了压裂用水，有效降低了单位产值能耗、二氧化碳排放量和压裂施工噪声。

2.创立了适合川渝地区海相页岩气勘探开发全过程作业废水处理技术及装备。系统研究了作业废水水质污染特征和环境行为，揭示了废水中主要污染物降解去除机理和动力学规律，明确了废水污染控制技术原理，创建了废水过程高效重复利用与末端达标排放深度处理技术，研制了国内首套模块化压裂返排液处理装置，建设了全国首个页岩气产出水处理工程，为区域水生态环境安全保障提供了有力科技支撑。

3.发明了页岩气油基钻屑资源化综合利用及无害化处理技术及装备。揭示了油基钻屑污染特征和健康风险水平，打破国外技术垄断，创新性研发了油基钻屑低耗高效热解处理技术及装备，建立了处理装备远程监控系统，建成了国内首座页岩气油基钻屑热解处理站，热解灰渣率先实现了水泥窑无害化协同处置与资源化利用，有效解决了油基钻屑中价值资源高效利用及废弃物无害化处理难题。

4.建立了川渝地区海相页岩气绿色节能开发与生态安全保障技术体系，构建了系列“国家、行业、地方、企业”标准，明确了页岩气开发主要环境影响因素和主要环境问题，建立了页岩气环境影响评价指标体系，提出了页岩气生态环保政策建议，创建了“三维度”页岩气绿色环保管理模式，为页岩气田绿色矿业发展和区域生态安全保障形成了典范。

项目成果获授权专利62项（国际发明1项、中国发明28项、实用新型31项、软件著作权2项）；制定标准31项，其中国标（征求意见稿）3项、行标3项、企标23项、地方及团标2项；发表论文85篇，其中SCI收录24篇、EI收录15篇，出版专著3部；培养硕博士研究生40余名。成果在重庆、四川、新疆、黑龙江等地得到广泛应用，取得了显著的经济、社会和环境效益，累计直接经济效益约80亿元。

四、主要知识产权和标准规范目录

1. 发明专利：Pulsehydraulic fracturing tool and method for coiled tubing dragging with bottompacker，专利号 2019101731，发明人：陆朝晖、贺培、张烨、潘林华、张健强、董兵强、程玉刚；

2. 发明专利：一种可降解合金及其作为单卡瓦式可溶桥塞的应用，专利号 ZL2018103144968，发明人：陆朝晖、贺培、程礼军、张烨、荆毅、张健强、董兵强、郑永华；

3. 发明专利：一种页岩气压裂返排废水的处理装置及方法，专利号 ZL201510342260.1，发明人：夏世斌、谢起航、刘琪、周超；

4. 发明专利：一种压裂返排液深度处理方法，专利号 ZL2010102377466，发明人：王兵、任宏洋、李毅、柴苗峰；

5. 发明专利：一种基于臭氧复合催化氧化的钻井废水深度处理方法，专利号 ZL2010102377610，发明人：王兵、任宏洋、李毅、柴苗峰；

6. 发明专利：一种难降解有机废水的处理方法，专利号 ZL201210210207.2，发明人：杨德敏、袁建梅；

7. 发明专利：用于油田废弃物处理系统的进料装置及其工作方法，专利号 ZL2015101051522，发明人：叶登胜、宫晓伟、冷欣奇、喻学孔、陈开军、林慧丽、梁仁刚、张建伟、李率钊；

8. 发明专利：含油废弃物深度处理方法及系统，专利号 ZL2016105470267，发明人：方基垒、韩增平、林慧丽、金兆迪、孟祥海、郭文辉、肖超、丛培超、袁天佑；

9. 发明专利：一种页岩气油基钻屑资源化利用方法，专利号 ZL201810476966.0，发明人：夏世斌、章诗辞、王静、邓墨扬；

10. 国家石油天然气行业标准：石油天然气钻采设备 油基钻井液钻屑处理系统，标准号SY/T 7422—2018。

（二）主要完成单位

中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司

重庆地质矿产研究院

中石化重庆页岩气有限公司

重庆大学

西南石油大学

武汉理工大学

杰瑞环保科技有限公司

杰瑞能源服务有限公司