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—1—商业计划书油气藏流体脉冲强化开采技术武汉XX能源科技有限公司2018年—2—1企业介绍武汉XX能源科技有限公司（下文简称“XX能源”）是一家初创型公司，成立于2018年4月，注册资金50万元。公司秉持“上下求索，克难奋进”的信念，努力实现能源科技的创新和产业化。公司技术团队现有4名成员，分别来自华南理工大学、华中科技大学、中国石油大学和武汉理工大学，其中博士学历1人，硕士学历3人。公司重点开展石油、天然气和氢能领域的科技创新，致力于非常规油气、氢能的中上游技术和产品的研发工作。我们将发挥团队自身在石油、天然气领域的经验和技术优势，紧密结合市场需求，推动能源领域技术发展，最终成长为国内领先、世界一流的科技型公司。2团队介绍XX，博士，毕业于华南理工大学。曾就职于中国航天科工四院下属能源装备平台公司，任研发中心副主任设计师。作为项目负责人和团队骨干，承担过多项中国航天科工集团自主创新项目、中海油气电集团科技项目；参与了中国航天科工四院清洁能源产业发展“十三五”规划的制定。积累了宝贵的项目研发和管理经验，对能源领域的技术发展趋势有较深的体会和理解。现为武汉XX能源科技有限公司创始人，致力于将公司建设成为国内领先、世界一流的能源科技创新型公司。3业务、技术及产品3.1产品原理公司目前重点开展“复杂油藏流体脉冲强化开采系统”的研究。复杂油藏流体脉冲强化开采（Fluid-WaveEnhancementTechnology）系统，简称“FWET系统”，主要解决当前复杂油藏开发中存在的整体采收率低、资源浪费严重、开发成本高的问题。“FWET”系统的开发主要原理是依据原油的“触变”特性以及岩石的“压胀”效应。—3—原油属于非牛顿流体，而非牛顿流体具有一类典型的特性，即触变性。触变性也称摇溶性，是指一些体系在搅动或其它应力作用下，体系的粘度随时间变化的一种流变现象。我们生活中的常见例子就是儿童玩的彩色黏土，在低温环境下，直观表现为硬度增大，但反复对其施加力的作用（反复揉捏、挤压）后，黏土会逐渐变软，直至可随意改变其形状。目前已发现的油气田中，99%以上的油气储集在地下岩层的孔隙、裂缝和溶洞中。因此油气在孔隙等微小通道中的渗透性对采出率的影响较大。压胀效应是岩石在受到不均匀应力时，其体积不仅不收缩，反而膨胀的现象。具体为：当一块完整的岩石样品受到围压和轴向载荷时，已有的显微裂隙被闭合起来，样品体积减小，这是岩心受力的作用是弹性或者可逆的；随着应力水平的持续增加，岩石逐渐弱化，直至出现破裂，最后样品的总体积开始增加，出现扩容（压胀）效应。这种效应是由岩石内部微裂缝的形成和岩石颗粒相对滑动造成的。3.2产品开发路径根据复杂油藏流体脉冲强化开采系统特点，产品的开发路径如下：（1）国内外技术现状调研及分析美国、前苏联等国家最早开展了将人工波场作用于储层来提高原油采收率，近期关于美国德州Wardlaw油田采用“SWEPT”和“S-BRPT”技术后产量大增，且成本低廉的消息让波场强化采油技术再一次成为了关注的焦点。此技术还处于矿场试验阶段，几乎找不到公开的技术资料，因此有必要对此先进的理论和技术开展调研工作。国内在油藏波场强化开采领域最具有代表性的是中国石油大学的蒲春生教授及其团队。蒲教授带领团队从事了多年的波场强化采油技术研究，并著有多本专著，具有丰富的理论和实践经验。通过与蒲教授团队开展产学研交流合作，有助于项目前期规避技术风险，获得理论支撑。（2）实验室及理论研究—4—当前波场强化采油技术的应用大多源自于经验和实践，理论研究并不完善，甚至可以说远落后于应用研究。因此，复杂油藏流体脉冲强化开采的机理研究对于矿场作业的有效性以及系统性能的高低具有重大的意义。建立模拟试验装置，开展实验室及理论研究。理论研究具体分为三部分：一是针对油藏特性开展波形、波峰压力、波长、振幅以及频率等适应性研究，为矿场试验设计提供理论基础；二是人工波场工艺和装备开发，包括波场的发生、放大、传送、反射等装备；三是结合水力静压的复合波场强化采油工艺和参数设计。在理论和试验的指导下，最终使产品的实际应用具有明确的目标指向性和参数特性。（4）矿场试验选取目标油气田开展样机的矿场试验研究，考察实际使用效果，进行产品的迭代设计和最终定型。3.3系统构成及特点“FWET系统”利用安装于井口的装置产生具有一定特征的脉冲应力波，通过流体波导传递至储层深度，再经波反射器改变方向后对储层施加积极作用，从而改善储层渗流特性，提高资源采出率。系统构成如下图所示。图3-1FWET系统构成根据前文所述原理，“FWET”系统可实现的有益效果表现为：（1）提高含油饱和度；（2）提高地层渗透性。（3）增强了地层流体的运移。（4）降低原油粘度。（5）产生油藏原位气化。4市场分析4.1市场需求当前，我国石油工业逐步面临严峻的形势，石油天然气产量—5—的增加与国民经济的快速发展形成了尖锐的矛盾，许多老油田都已陆续进入中、高含水期，面临油田含水逐年升高、原油产量不断下降的难题。新发现并投入开发的油田绝大多数属于低渗透、特低渗透、（重）稠油、超稠油、页岩油等。有关资料显示，在全球原油总储量中，稠油、超稠油和沥青储量占到70%。在我国探明石油储量中，稠油储量占50%以上。其中，大庆、克拉玛依、吐哈等油田的稠油属于中浅层稠油。而在被誉为“聚宝盆”的塔里木盆地，稠油储量占全国稠油总储量的50%以上，油藏埋深多在5000米至7000米，黏度大于5000毫帕·秒，属于超深超稠油油藏。据悉，目前我国稠油开发利用率仅为8%。由于技术工艺等存在短板，大多数稠油油藏不是“尘封”地下，就是开采“浅尝辄止”，很少有开发效果良好的超稠油整装油田。塔河油田稠油储量达7亿吨，由于井深油稠，开发成为世界级难题。到目前，经过几十年开发，稠油储量动用率也不到70%，还有大量的稠油资源仍在地层深处沉睡。目前看来，这类油藏整体采收率低，资源浪费严重，开发成本很高，技术难度极大。因此开发、研究效果好、成本低、对环境友好的原油增产与提高采收率新技术和新方法成为国内科技人员和能源企业共同关注的问题。4.2市场特点“原油采收率”是采出地下原始储量的百分数，即采出原油量与地下原油原始储量之比。在经济条件允许的前提下追求更高的原油采收率，既是油田开发工作的核心，又是对不可再生资源的保护、合理利用、实现社会可持续发展的需要。在石油界，通常把仅仅利用油藏本身的天然能量来采出原油的方法称为“一次采油”。对于不同的油藏，一次采油的采收率相差极大，这取决于开采机理和各种机理的组合、油藏类型、岩石性质和原油性质等。一次采油的采收率一般为5%~20%。在一次采油后一定时间内注入流体（如水和天然气）的采油方法通常被称为“二次采油”。一次采油和注水或非混相注气的二次采油的—6—最终采收率通常为原始地质储量的20%~40%。在二次采油达到经济极限时，向地层中注入流体、能量，将引起物理化学变化的方法通常称为“三次采油”。目前常见的“三次采油”方法有聚合物驱、各种化学驱（活性水驱、微乳液驱、碱性水驱）及复合化学驱、气体混相驱。在石油领域，向地层中注入流体、能量，以提高产量或采收率为目的的开采方法常被称为“强化采油（EnhancedOilRecovery-EOR）”。包括三次采油中的所有方法和热力采油法。本项目研究的复杂油藏流体脉冲强化开采系统是强化采油方法的一种，更进一步的说，是一种物理法强化开采技术，如图3-2所示。在各种提高采收率的方法中，化学驱、气体混相驱已被矿场试验和应用证明是有一定效果的，但此两类方法存在的最大问题在于：（1）化学剂价格昂贵；（2）气体混相驱系统较复杂，设备昂贵，能耗高；（3）在向井下注入各类生物或化学试剂后，对油层和生态环境都会有一定的影响。图3-2提高采收率方法分类相对来说，波场强化方法是一类物理方法，通过多年的理论研究及矿场试验表明，这类方法是有效的，且具有工艺简单、成本低廉、不伤害油层、不破坏生态环境等特点。但同时也需要解决能量衰减、影响范围小等问题。—7—4.3市场定位本项目产品的开发针对老油田采收率不高、“三次采油”无较大经济效益、复杂油藏有效开发这三类问题。产品具备的最重要特征为高效低成本的油藏开发，为油田客户创造经济价值。最近一年国际原油价格走势如图4-1所示。从图中可以看出，在经历了08年石油危机的价格低谷（40美元/桶）后，当前原油价格处于60~70美元/桶之间，但离140美元/桶的最高峰差距甚远，在国际油价周期性波动的情况下，不断提高原油开采水平，降低成本是石油行业永恒不变的追求。图4-1最近一年国际原油价格（来源：国家统计局）图4-2世界主要产油地技术开采成本（单位：美元/桶）图4-2所示为世界主要产油地技术开采成本，其中我国的原油开采成本约70~75美元/桶。相比国际原油价格，国内石油开发上游行业的经济效益偏低，随着油价的波动甚至有亏本的风险。因此本项目提出的复杂油藏流体脉冲强化开采技术，目标是—8—将原油开采成本降低至30美元/桶以下，使原油开采在面对起伏不定的国际油价时，仍有较好的经济效益。5竞争对手分析5.1行业竞争格局和特点稠油热采是目前世界上规模最大的提高原油采收率工程项目，该技术自问世以来，已经有了突飞猛进的发展，具体包括蒸汽吞吐、蒸汽驱、SAGD、热水驱、火烧油层、电磁加热等。尽管稠油热采取得了较好的效果且应用广泛，但仍然存在能耗高，热损失大，设备管道投资大等难以克服的不足。由于国内许多油田已逐步进入稠油热采中后期，许多企业、科研机构正在用各种办法提高热采效率和原油采收率。近年来，利用人工波场进行强化采油得到越来越多的关注，尽管已开展了多年的理论研究，但实际应用却是大大领先于理论发展。虽然波场强化的效果明显，但也存在一些需要解决和提升的问题，如地面设备体积庞大、传导过程衰减较大、井下波场作用范围有限等。国内进行波场强化采油产品和技术开发的代表性公司黑龙江兰德超声股份有限公司。该公司注册资本6000万元，于2007年开始了相关研究，目前已掌握具有自主知识产权的多项核心技术，如大功率超声波发生器、传输电缆、井下换能器匹配和频率跟踪等，研制出了国内首套大功率超声波油井增油装备。图5-1兰德超声大功率超声波油、水处理系统但由于超声波强化采油技术在井下波及范围较小，高频波场—9—衰减较大，因此其应用范围逐渐偏向于油井解堵和油田污泥处理等领域。2017年6月，一则国外新闻引发了行业轰动，据OILPRICE网站的报道，“美国Petroteq能源公司称，自己成功试验了二叠纪盆地浅层稠油开采技术，成功把每口油井的盈亏平衡点降至16.5美元/桶。而目前的国际油价处于50美元/桶的价格，长期以来止步不前”。图5-2SWEPT系统原理及波形特征美国Petroteq公司正在油田开展名为“SWEPT”技术的试验研究，该技术利用流体脉冲波对油藏进行波场作用，从而实现强化采油的功能。但由于该项创新性技术颇具有“黑科技”的概念，引发了全世界油藏开发公司和机构的关注，目前Petroteq公司官网上相关的技术性资料已删除，实行了技术保密。5.2竞争策略本项目提出的复杂油藏流体脉冲强化采油系统在国内石油领域暂无直接竞争对手。但是，目前存在的强化采油技术百花齐放，各有优缺点和适应性，最终决定其市场生命力的仍然是技术所能创造的效益，因此本项目的竞争策略如下：（1）开发出原油开采成本降低至30美元/桶以下，对地层环境和油藏无污染、无破坏，具备较强市场竞争力的创新性强化采油技术；（2）当前，我公司已向专利代理机构提交与复杂油藏流体脉冲强化采油系统流程相关的发明专利两项，后续将根据产品—10—研发成果，及时申报各类专利，保护好知识产权；（3）与高校、研究院所开展产学研合作，深入开展理论研究，促进产品和技术的升级，提高技术门槛。6风险分析6.1市场风险本项目面临的市场风险主要在于原油价格的波动。当原油价格低与其开采成本时，上游企业面临着较大的市场风险，企业经营亏损，导致的后果为原油产量下降、油田开采积极性不高、对新技术开发的投入缩减等。复杂油藏流体脉冲强化开采系统