拟提名2024年度重庆市科学技术奖公示材料

                                                                         院科函[2025]1号

一、项目名称：

低渗煤层固-液-化耦合压裂增渗关键技术与装备研发

二、提名奖种、等级：

重庆市科技进步奖 二等奖

二、提名单位：

重庆高新技术产业开发区管理委员会

四、项目简介：

煤层气作为清洁能源，已成为我国能源结构转型的重要组成部分。《煤层气(煤矿瓦斯)开发利用“十三五”规划》明确提出加快煤层气开发，有助于保障煤矿安全、缓解能源供给压力、推动能源安全。目前，我国50%以上的煤矿为高瓦斯矿井，但低透气性和强吸附等问题影响了瓦斯抽采效率，制约了煤矿安全生产。深部煤层气资源丰富，但开发面临渗透性低、裂隙系统分布不均等问题，采收率低。因此，提升煤层透气性和增强气体运移能力成为煤矿瓦斯治理的关键挑战。为此，本项目基于分段式水力压裂与改性酸化相结合的技术，通过固-液-化耦合方式，突破传统增透技术的局限。

自2016年以来，项目获得“十三五”国家科技重大专项及中煤科工、山西晋能控股集团等资助，结合理论与工程实践，创新提出了煤层增透新方法，开发了高效压裂装备，解决了低渗煤层增透中的技术难题。主要创新成果包括：

1.提出了煤层改性压裂的物理化学复合增透新方法，显著提升增透效果，破解了低渗煤层增透难题。

2.研发了EGF煤体增渗液，具备高效、绿色环保的特点，能显著提高煤层渗透性，符合环保要求。

3.创新设计了煤样改性增透效应的核磁共振测试方法，揭示了增透前后物理特性变化，为煤层气开采提供了理论支持。

4.研发了定向分段式改性压裂工艺及装备，解决了低渗煤层增透技术难题，显著提升了压裂效果。

5.发明了孔口液压装置，优化了流体力学原理，防止了压裂过程中高压推杆喷射现象，提升了作业安全性和稳定性。

项目共获得发明专利21件，国家软件著作权11件，发表论文52篇，出版专著5部。自2018年至2024年，项目成果在山西和陕西等地区多个矿井推广应用，累计治理瓦斯1.44亿立方米，缓解了采掘接替紧张问题，增加标煤产能610万吨，新增销售收入42.7亿元，创造新增利润24.4亿元，取得显著经济效益。同时，项目培养了大量煤层气开发领域的人才，为全国煤矿瓦斯治理和煤层气开发提供了重要参考，展现出广阔的推广应用前景。

五、完成单位

重庆科技大学，中煤科工集团沈阳研究院有限公司，中国矿业大学（北京），四川长宁天然气开发有限责任公司，吕梁学院，重庆页岩气勘探开发有限责任公司

六、完成人及其贡献

雷云：组织立项，负责总体方案确定，完成第一、二、三、五项科技创新。

王猛：负责项目技术方案制定。完成EGF增渗剂研发过程中的试验，设计煤样改性增透效应的核磁共振测试方法，对应第二、三项科技创新。

贾男：负责项目关键技术的科研攻关以及关键技术方案的制定，完成第一、二、三、五项科技创新。

冯兵：参与立项、项目管理与协调工作，完成第一项科技创新。

孙亮：参与压裂止飞装置的研制，负责现场试验的协调指挥。完成第二、三、五项科技创新。

代云：参与对增渗压裂的全过程数值模拟，分析改性压裂过程中煤体损伤破坏、渗透率、瓦斯压力等参数的变化规律，对应第一、三项科技创新。

王晓蕾：负责分段式压裂成套装备的研发，对应第四项科技创新。

刘枢：参与EGF增渗剂研发过程中的试验，参与设计了煤样改性增透效应的核磁共振测试方法，对应第二、三项科技创新。

王涛：参与EGF增渗剂研发过程中的试验，参与设计了煤样改性增透效应的核磁共振测试方法，对应第二、三项科技创新。

文科智：参与分段式压裂成套装备的研发，对应第四项科技创新。

七、主要知识产权及代表性论文专著等支撑材料目录

八、需要说明的其它问题

无

                                                                          科研与学科建设部

                                                                   2025年2月5日