
油气藏增产改造专家,二级教授,博士生导师。中国石油大学(北京)储层改造研究中心主任。
20030901- 20060701, 石油大学, 油气田开发, 博士研究生;
19960901- 19990701, 中国石油勘探开发研究院, 油气井工程, 硕士研究生;
19860901- 19900701, 石油大学(华东), 钻井工程, 大学本科。
周福建是油气田开发工程压裂领域的专家,特别在转向压裂方面做出了创新和贡献。我国新发现油气75%以上分布于碳酸盐岩、深层高温高压、非常规等三类油气藏,品质普遍较差。通过转向压裂形成多缝、构建“人工缝网”是开发低品质油气藏的发展方向,也是世界级难题。他在提出转向压裂结合均布酸、高导流和深改性的技术理念,指导发明了碳酸盐岩转向酸压技术、深层靶向暂堵高导流多缝压裂技术、非常规油气藏均匀多缝兼顾深改性压裂技术,持续推动了转向压裂技术的升级换代。在塔里木、长庆、新疆等国内主要油气田规模应用,应用效果显著;产品和技术还出口应用至中东、中亚和北美。形成了转向压裂理论、技术体系。
先后获国家技术发明二等奖2项(均排名1),省部级科技进步一等奖7项(5项排名1)。授权发明专利59件(其中美国专利2件),发表SCI、EI收录论文85篇,出版专著2部。建立了压裂理论技术研究和实践协同创新团队,创建开放型非常规压裂实验室,获孙越崎能源大奖和何梁何利创新奖,获庆祝中华人民共和国成立70周年纪念章。
一、发明了集裂缝转向与酸液转向于一体的碳酸盐岩酸压技术,成为碳酸盐岩油气藏勘探开发的“杀手锏”技术。
我国碳酸盐岩油气资源量占总资源量30%以上,但埋深大、物性差、强非均质性等制约着酸压增产效果。将转向压裂与均匀布酸技术理念相结合,创新了转向酸压理论,高强度封暂已压开裂缝迫使其转向形成多条裂缝以沟通更多储集体,酸液自增粘迫使酸液分流至低渗区以均匀布酸扩大酸蚀范围,发明了集裂缝转向与酸液转向于一体的酸压新技术,研发了耐强酸可降解的暂堵转向材料和自增粘转向酸液体系,打破了国外技术封锁。已在国内外18个碳酸盐岩油气田应用2000多井次,增产效果显著,成为碳酸盐岩油气藏开发的主体技术。前SPE增产委员会主席Economides评价:“转向酸压技术处于领先地位” 。
二、针对高温高压深层压裂的世界级难题,研发了耐高温全降解纳米酯类封堵材料和高导流压裂方法,为深层油气藏安全经济增产开辟了一条新的途径。
我国深层剩余油气资源量大,但深部储层普遍致密,自然产能低,压裂必须破解形成高导流多缝提高油气产量的难题。他将转向压裂与高导流相结合,创新了深层高导流多缝压裂理论,发明了耐高温全降解纳米酯类暂堵材料,实现了深层压裂从机械分层到化学分层的重大变革,发明了纤维悬砂高导流压裂方法,导流能力提高25%以上。发明了深层靶向暂堵高导流多缝压裂新技术,在世界上工业化开发最深的克深气田规模应用,增产效果显著。
三、针对非常规致密油气藏,创新了纳米乳液体系和极限射孔耦合暂堵均匀造缝方法,发明了均匀造缝兼顾深改性压裂技术,支撑了非常规气藏的经济高效开发。
我国非常规致气资源量大,但储层物性差,油气丰度低,压裂必须破解水平井高密均匀造缝和深度改性两大难题。将转向压裂与深度改性结合,创新了极限射孔耦合暂堵的高密均匀造缝方法,发明了粒径可控、低吸附的纳米乳液体系,较常规体系改性深度增加4~5倍,降低油气渗流阻力70%以上,在国内长庆、新疆等多个致密油气田应用效果显著。创新了致密油压裂增产提高采收率新技术。
四、重要科技奖项
1、碳酸盐岩油气藏转向酸压技术与工业化应用,2013年获国家技术发明二等奖,排名第一;
2、深层油气藏靶向暂堵高导流多缝改造增产技术与应用,2017年获国家技术发明二等奖,排名第一;
3、致密油气藏高密均匀造缝耦合基质深度改性压裂技术与应用,2019年获中国石油和化学工业联合会科学技术进步一等奖,排名第一;
4、深井超深井暂堵分层与转向改造技术及工业化应用,2016年获中国石油和化学工业联合会科学技术进步一等奖,排名第一;
5、疏松砂岩气藏细粉砂综合防治技术与工业化应用,2010年获中国石油和化学工业联合会科学技术进步一等奖,排名第一。
6、复杂碳酸盐岩油气藏高效酸化酸压技术研究与应用,2010年获中国石油和化学工业联合会科学技术进步一等奖,排名第一。
五、主要专利
1、一种油气井开采温控变粘酸酸压裂方法,2012年,专利号:ZL200710119457.4,第一发明人;
2、Composition of Nano-emulsion Size and Ultra-low Concentration Method Thereof,2020年,专利号:US 10800892 B2,第一发明人;
3、Degradable Materials for Oil and Gas Field Operations and Their Synthesis Method,2019年,专利号:US 9,969,922B2,第一发明人;
4、低损害型压裂液和压裂方法,2016年,专利号:ZL 201210392817.9,第一发明人;
5、一种暂堵缝口强制平面转向形成多缝的方法,2016年,专利号:ZL 201510408962.5,第一发明人;
6、一种纤维复合防砂材料及其制备方法,2012年,专利号:ZL 201010278084.7,第一发明人;
7、一种裂缝内暂堵转向形成缝网的储层改造方法,2016年,专利号:ZL 201510408733.3,第一发明人。
六、主要论文与著作
1、《碳酸盐岩油气藏转向酸化酸压理论与应用》,2021年,第一作者,ISBN 978-7-03-068033-4,科学出版;
2、《疏松砂岩油气藏纤维复合防砂技术》,2012年,第一作者,ISBN 978-7-5021-8767-5,石油工业出版社;
3、致密油储集层高效缝网改造与提高采收率一体化技术,2019年,第一作者石油勘探与开发,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、中高密度粘弹性表面活性剂压裂液研制与应用,2005年,第一作者,油田化学,第22卷,第2期;
7、纤维复合无筛管防细粉砂理论研究,2005年,第一作者,石油勘探与开发,第32卷,第6期;
8、迫使碳酸盐岩气藏裂缝向下延伸的酸压技术,2012年,第一作者,石油钻采工艺,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、学术博士、学术硕士:石油与天然气工程(082000)-(油气田开发工程方向)
01油气藏渗流理论与开发技术
03油气田流体力学与钻采工程
05油气田化学与提高采收率
09非常规油气工程理论与技术
10油气工程信息化与智能化技术
2、工程博士、专业硕士:资源与环境(085700)
02石油与天然气工程