
油氣藏增產改造專家,二級教授,博士生導師。中國石油大學(北京)儲層改造研究中心主任。
20030901- 20060701, 石油大學, 油氣田開發, 博士研究生;
19960901- 19990701, 中國石油勘探開發研究院, 油氣井工程, 碩士研究生;
19860901- 19900701, 石油大學(華東), 鉆井工程, 大學本科。
周福建是油氣田開發工程壓裂領域的專家,特別在轉向壓裂方面做出了創新和貢獻。我國新發現油氣75%以上分布于碳酸鹽巖、深層高溫高壓、非常規等三類油氣藏,品質普遍較差。通過轉向壓裂形成多縫、構建“人工縫網”是開發低品質油氣藏的發展方向,也是世界級難題。他在提出轉向壓裂結合均布酸、高導流和深改性的技術理念,指導發明了碳酸鹽巖轉向酸壓技術、深層靶向暫堵高導流多縫壓裂技術、非常規油氣藏均勻多縫兼顧深改性壓裂技術,持續推動了轉向壓裂技術的升級換代。在塔里木、長慶、新疆等國內主要油氣田規模應用,應用效果顯著;產品和技術還出口應用至中東、中亞和北美。形成了轉向壓裂理論、技術體系。
先后獲國家技術發明二等獎2項(均排名1),省部級科技進步一等獎7項(5項排名1)。授權發明專利59件(其中美國專利2件),發表SCI、EI收錄論文85篇,出版專著2部。建立了壓裂理論技術研究和實踐協同創新團隊,創建開放型非常規壓裂實驗室,獲孫越崎能源大獎和何梁何利創新獎,獲慶祝中華人民共和國成立70周年紀念章。
一、發明了集裂縫轉向與酸液轉向于一體的碳酸鹽巖酸壓技術,成為碳酸鹽巖油氣藏勘探開發的“殺手锏”技術。
我國碳酸鹽巖油氣資源量占總資源量30%以上,但埋深大、物性差、強非均質性等制約著酸壓增產效果。將轉向壓裂與均勻布酸技術理念相結合,創新了轉向酸壓理論,高強度封暫已壓開裂縫迫使其轉向形成多條裂縫以溝通更多儲集體,酸液自增粘迫使酸液分流至低滲區以均勻布酸擴大酸蝕范圍,發明了集裂縫轉向與酸液轉向于一體的酸壓新技術,研發了耐強酸可降解的暫堵轉向材料和自增粘轉向酸液體系,打破了國外技術封鎖。已在國內外18個碳酸鹽巖油氣田應用2000多井次,增產效果顯著,成為碳酸鹽巖油氣藏開發的主體技術。前SPE增產委員會主席Economides評價:“轉向酸壓技術處于領先地位” 。
二、針對高溫高壓深層壓裂的世界級難題,研發了耐高溫全降解納米酯類封堵材料和高導流壓裂方法,為深層油氣藏安全經濟增產開辟了一條新的途徑。
我國深層剩余油氣資源量大,但深部儲層普遍致密,自然產能低,壓裂必須破解形成高導流多縫提高油氣產量的難題。他將轉向壓裂與高導流相結合,創新了深層高導流多縫壓裂理論,發明了耐高溫全降解納米酯類暫堵材料,實現了深層壓裂從機械分層到化學分層的重大變革,發明了纖維懸砂高導流壓裂方法,導流能力提高25%以上。發明了深層靶向暫堵高導流多縫壓裂新技術,在世界上工業化開發最深的克深氣田規模應用,增產效果顯著。
三、針對非常規致密油氣藏,創新了納米乳液體系和極限射孔耦合暫堵均勻造縫方法,發明了均勻造縫兼顧深改性壓裂技術,支撐了非常規氣藏的經濟高效開發。
我國非常規致氣資源量大,但儲層物性差,油氣豐度低,壓裂必須破解水平井高密均勻造縫和深度改性兩大難題。將轉向壓裂與深度改性結合,創新了極限射孔耦合暫堵的高密均勻造縫方法,發明了粒徑可控、低吸附的納米乳液體系,較常規體系改性深度增加4~5倍,降低油氣滲流阻力70%以上,在國內長慶、新疆等多個致密油氣田應用效果顯著。創新了致密油壓裂增產提高采收率新技術。
四、重要科技獎項
1、碳酸鹽巖油氣藏轉向酸壓技術與工業化應用,2013年獲國家技術發明二等獎,排名第一;
2、深層油氣藏靶向暫堵高導流多縫改造增產技術與應用,2017年獲國家技術發明二等獎,排名第一;
3、致密油氣藏高密均勻造縫耦合基質深度改性壓裂技術與應用,2019年獲中國石油和化學工業聯合會科學技術進步一等獎,排名第一;
4、深井超深井暫堵分層與轉向改造技術及工業化應用,2016年獲中國石油和化學工業聯合會科學技術進步一等獎,排名第一;
5、疏松砂巖氣藏細粉砂綜合防治技術與工業化應用,2010年獲中國石油和化學工業聯合會科學技術進步一等獎,排名第一。
6、復雜碳酸鹽巖油氣藏高效酸化酸壓技術研究與應用,2010年獲中國石油和化學工業聯合會科學技術進步一等獎,排名第一。
五、主要專利
1、一種油氣井開采溫控變粘酸酸壓裂方法,2012年,專利號:ZL200710119457.4,第一發明人;
2、Composition of Nano-emulsion Size and Ultra-low Concentration Method Thereof,2020年,專利號:US 10800892 B2,第一發明人;
3、Degradable Materials for Oil and Gas Field Operations and Their Synthesis Method,2019年,專利號:US 9,969,922B2,第一發明人;
4、低損害型壓裂液和壓裂方法,2016年,專利號:ZL 201210392817.9,第一發明人;
5、一種暫堵縫口強制平面轉向形成多縫的方法,2016年,專利號:ZL 201510408962.5,第一發明人;
6、一種纖維復合防砂材料及其制備方法,2012年,專利號:ZL 201010278084.7,第一發明人;
7、一種裂縫內暫堵轉向形成縫網的儲層改造方法,2016年,專利號:ZL 201510408733.3,第一發明人。
六、主要論文與著作
1、《碳酸鹽巖油氣藏轉向酸化酸壓理論與應用》,2021年,第一作者,ISBN 978-7-03-068033-4,科學出版;
2、《疏松砂巖油氣藏纖維復合防砂技術》,2012年,第一作者,ISBN 978-7-5021-8767-5,石油工業出版社;
3、致密油儲集層高效縫網改造與提高采收率一體化技術,2019年,第一作者石油勘探與開發,第46卷,第5期;
4、Case Study:YM204 Obtained High Petroleum Production by Acid Fracture Treatment Combining Fluid Diversion and Fracture Reorientation,2009年。第一作者,Society of Petroleum Engineers SPE121827;
5、Experimental Study on Injection Pressure Response and Fracture Geometry during Temporary Plugging and Diverting Fracturing,2020年,,第二作者,SPE Journal;
6、中高密度粘彈性表面活性劑壓裂液研制與應用,2005年,第一作者,油田化學,第22卷,第2期;
7、纖維復合無篩管防細粉砂理論研究,2005年,第一作者,石油勘探與開發,第32卷,第6期;
8、迫使碳酸鹽巖氣藏裂縫向下延伸的酸壓技術,2012年,第一作者,石油鉆采工藝,第34卷,第6期。
9、An Integrated Experimental Method to Investigate Tool-Less Temporary-Plugging Multistage Acid Fracturing of Horizontal Well by Using Self-Degradable Diverters,2020年,,第二作者,SPE Journal;
10、A comprehensive method for acid diversion performance evaluation in strongly heterogeneous carbonate reservoirs stimulation using CT,2021年,,第二作者,JPSE。
七、招生信息
1、學術博士、學術碩士:石油與天然氣工程(082000)-(油氣田開發工程方向)
01油氣藏滲流理論與開發技術
03油氣田流體力學與鉆采工程
05油氣田化學與提高采收率
09非常規油氣工程理論與技術
10油氣工程信息化與智能化技術
2、工程博士、專業碩士:資源與環境(085700)
02石油與天然氣工程