一、成果概述：

该项目属油气田开发与开采工程领域。当前，低渗透与非常规油气占我国剩余资源量的 60%以上，是国家能源安全的重要保障！储层压裂改造是实现低渗透与非常规油气高效开采的核心技术。常规储压裂改造技术面临两项重大挑战：一是压裂裂缝延伸方向不可控，难以定向沟通低渗透油田开发中后期零散分布的剩余油，平均采收率不到 30%。如何实现水力裂缝指哪压哪，有效挖潜剩余油气是亟待解决的难题！二是非常规油气藏中的小型岩性圈闭体，采用分段压裂、加密井网、重复压裂及缝内暂堵压裂等工艺成本高或改造体积有限。如何实现直井多缝立体压裂，大幅提高直井压裂改造体积是急需攻克的课题！在国家科技重大专项、国家自然科学基金等项目支持下，历经十余年攻关，创新形成了多径向井定向及立体压裂改造技术，突破了常规压裂技术瓶颈，实现了“压裂裂缝指哪压哪”和“直井多缝立体改造”。主要创新成果如下：

1、发明了多径向井钻进质量及安全控制关键装备，有效提升了径向井的空间布置精度和孔眼质量，大幅提高了水力裂缝靶向扩展成功率。发明了径向侧钻旋转自进式多孔射流钻头，有效解决了现有多孔直射流钻头钻进自进能力弱、孔眼圆整度差、软管摩阻高、轨迹易弯曲、延伸长度受限等问题，井眼扩孔率和孔眼圆整度提高 20%以上，孔长可达 135 米，纵向孔间距最小 0.2 米，裂缝靶向扩展成功率提升 25%以上；发明了适用井深达 4000 米的连续油管径向井作业液压系统，系统效率提高15%以上，操控平稳可靠。

2、首创了多径向井引导水力压裂裂缝扩展控制理论，为多径向井定向及立体压裂改造技术提供了理论依据。建立了“垂向多径向井定向压裂裂缝扩展理论”，解决了常规压裂难以定向沟通低渗透油田开发中后期零散分布剩余油的难题；建立了“空间多径向井立体压裂裂缝扩展理论”，解决了非常规油气藏小型岩性圈闭体现有压裂工艺无法实现高效开发的难题。

3、建立了多径向井定向及立体压裂改造工艺优化设计方法，单井产能较常规压裂提高 89%以上。形成了多目标压裂施工实时决策技术及多功能压后返排制度优化技术，实现了基于不同储层特征的径向井空间布置、多尺度裂缝有效加砂方案及压后返排制度优化设计，裂缝扩展求解速度较国外同类模型提升 1 个数量级，加砂符合率由 74%提升到 97%，压后返排参数符合率 85%以上，有效提高了多径向井定向及立体压裂改造施工成功率。（发明专利 6 项；软件著作权 9 项；专著 2 部；学术论文 72 篇）该成果已在胜利油田、长庆油田、江苏油田等 7 个油气田得到推广应用，近三年累计施工 379 井次，增产原油 30.1 万吨，新增销售额 17.76 亿元，新增利润 4.55 亿元。该项目获授权发明专利 14 项；登记软件著作权 10 项；出版专著 4 部；发表论文 143 篇，SCI/EI收录 76 篇，ESI 高被引论文 3 篇，热点论文 1 篇，中国精品科技期刊顶尖学术论文 1 篇，年度中国石油科学十佳论文 1 篇，提名奖 1 篇。