一、項目名稱
深井超深井安全快速鉆井關(guān)鍵技術(shù)及工業(yè)化應(yīng)用
二、提名者及提名意見
四川省技術(shù)市場協(xié)會，同意推薦。
三、項目簡介
我國深層超深層油氣資源為763×108t油氣當(dāng)量，占油氣資源總量的35%，潛力巨大。但由于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、縱向上多壓力系統(tǒng)，深部地層可鉆性差、研磨性強，面臨井壁易失穩(wěn)垮塌、安全密度窗口窄、井漏頻發(fā)、機械鉆速低等技術(shù)挑戰(zhàn)，導(dǎo)致鉆井作業(yè)風(fēng)險大、周期長、成本高。
為此，依托國家自然科學(xué)基金、四川省基金及企業(yè)項目等，歷經(jīng)十余年聯(lián)合攻關(guān)，攻克了深部復(fù)雜地層井壁坍塌、井漏安全防控及鉆井提速技術(shù)難題，形成了一整套具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的深部復(fù)雜地層安全快速鉆井關(guān)鍵技術(shù)，并成功在川渝、塔里木等地區(qū)推廣應(yīng)用，經(jīng)濟和社會效益顯著。主要創(chuàng)新成果如下：
1、構(gòu)建了非線性井壁穩(wěn)定評價理論與防控技術(shù)。創(chuàng)新了針對深部地層強水敏、各向異性及高溫高壓等復(fù)雜環(huán)境的非線性井壁穩(wěn)定評價理論體系和方法，形成了頁巖抑制性定量評價方法，研發(fā)了井壁穩(wěn)定關(guān)鍵處理劑，形成了井眼強化防塌鉆井液體系，指導(dǎo)了現(xiàn)場鉆井液密度精準調(diào)控和井壁穩(wěn)定防控。
2、構(gòu)建了深部復(fù)雜地層井漏控制理論與防漏堵漏技術(shù)。提出了裂縫性地層基于二分區(qū)間優(yōu)化的漏失壓力預(yù)測方法；建立了地層裂縫誘導(dǎo)擴延與封堵控制理論模型，形成了全井筒隨鉆封縫即堵、段塞防漏堵漏、固結(jié)型架橋承壓堵漏技術(shù)；提出了成熟區(qū)塊井漏治理技術(shù)模版和作業(yè)程序。
3、構(gòu)建了深井超深井一體化鉆井提速技術(shù)。創(chuàng)建了基于巖石細觀結(jié)構(gòu)的可鉆性和研磨性人工智能評價方法；建立了深井超深井全尺寸多自由度分散質(zhì)量鉆柱動力學(xué)模型，研發(fā)了“抗粘減振”高效鉆井提速系列工具；開發(fā)了自主知識產(chǎn)權(quán)的鉆井提速人工智能優(yōu)化系統(tǒng)，實現(xiàn)了鉆井提速智能診斷、分析、優(yōu)化和預(yù)測。
四、主要知識產(chǎn)權(quán)目錄
序號 | 專利 | 發(fā)明人 | 類型 | 專利權(quán)人 | 專利號 |
1 | Rock Drilling Experimental Device And Method for Simulating True Triaxial Conditions of Deep Well Drilling | Xiangchao Shi; Xinhao Yang; Shuai Chen; Yanzhou Chen | 美國 | Southwest Petroleum University | US11566986B2 |
2 | Testing Device for Measuring Rock Drillability | SHI, Xiangchao; HUANG, Feiyun; MENG, Yingfeng; WU, Jie; LI, Gao and CHEN, Shuai | 澳大利亞 | Southwest Petroleum University | AU2020100280 |
3 | 一種基于CART算法的油氣鉆井機械鉆速預(yù)測與優(yōu)化方法 | 石祥超; 章爾罡; 曹權(quán); 江山; 劉越豪; 王宇鳴 | 中國 | 西南石油大學(xué) | CN112487582B |
4 | 一種一體化沖擊井下動力鉆具 | 葉哲偉; 蹇寶銳; 程成; 吳凱豪; 胡玉帆 | 中國 | 西南石油大學(xué) | CN107246238B |
5 | 一種深地層鉆井提速工具 | 葉哲偉; 胡玉帆; 吳凱豪; 趙勇 | 中國 | 西南石油大學(xué) | CN105909168B |
6 | 鉆井液對頁巖抑制性評價方法 | 王俊濤;李家學(xué);經(jīng)淑惠、王傳富;李公讓;朱金智、張敬輝;李萌;陳健夏曄;周曉蕾;李卉;李茂森;彭碧強;任玲玲;李軒 | 中國 | 中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院、中石油塔里木油田油氣工程研究院、中石油川慶鉆探工程有限公司鉆井液技術(shù)服務(wù)公司、中石油川慶鉆探工程有限公司頁巖氣勘探開發(fā)項目經(jīng)理部 | SY/T 6708-2019 |
7 | 一種水力振蕩器室內(nèi)測試平臺 | 何超; 胡畔; 李偉成; 劉彬; 姚建林 | 中國 | 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司 | CN105258938B |
8 | 承壓堵漏漿及其制備方法 | 舒小波; 王星媛; 歐陽偉; 明顯森; 黎凌; 楊曉峰; 王參書; 陶懷志; 王蘭 | 中國 | 中國石油天然氣集團有限公司; 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司 | CN109705829B |
9 | 一種裂縫性地層計算安全鉆井密度的方法 | 石祥超; 高雷雨; 劉建鋒; 于浩; 代宇婷; 陳修平; 李清鯪; 李雙貴; 王宇鳴. | 中國 | 西南石油大學(xué) | CN114564778B |
10 | 卡鉆事故處理 | 何文平、張杰、李崇模、晏箭飛、王志堅 | 川慶標準 | 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司 | Q/SYCQZ474 2013 |
五、主要論文目錄
序號 | 論文名稱 | 作者 | 刊物名稱 | 發(fā)表時間 |
1 | An anisotropic strength model for layered rocks considering planes of weakness | Xiangchao Shi (石祥超); Xu Yang (楊旭); Yingfeng Meng (孟英峰); Gao Li (李皋)作者 | Rock Mechanics and Rock Engineering | 2016年49卷3783-3792頁 |
2 | Wellbore Stability Analysis Based on a New Strength Criterion | Xiangchao Shi (石祥超); Wuqiang Cai (蔡武強); Yingfeng Feng (孟英峰); Gao Li (李皋); Jiaxue Li (李家學(xué)) | Journal of Natural Gas Science and Engineering | 2015年27卷1005-1015頁 |
3 | 裂縫地層隨鉆剛性顆粒封堵機理與估算模型 | 李家學(xué); 黃進軍; 羅平亞; 楊莉; 魯億 | 石油學(xué)報 | 2011年32卷509-513頁 |
4 | Experimental Investigation of Rock Drillability for Three Rock Types Under Varying Wellbore Pressure Conditions | Shuai Mao (毛帥); Xiangchao Shi (石祥超); Yingfeng Meng (孟英峰); Ping Chen (陳平); Xiao Zhuo (卓肖); Wong, LNY | Rock Mechanics and Rock Engineering engineering | 2018年51卷2439-2445頁 |
5 | 裂縫地層隨鉆段塞止漏技術(shù) | 李家學(xué); 黃進軍; 羅平亞; 王書琪; 張斌 | 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報 | 2012年20卷21-27頁 |
六、主要完成人
石祥超、王明華、李家學(xué)、何超、葉哲偉、孫莉、舒小波、付華才
七、完成單位
西南石油大學(xué)、中國石油集團川慶鉆探工程有限公司、中國石油大學(xué)（北京）克拉瑪依校區(qū)
公示期自2023年6月29日至2023年7月3日，共計5天。在公示期內(nèi)，如有異議，請以書面形式向科技與信息部反映并署真實姓名。
聯(lián) 系 人：趙逸偉
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科技與信息部
2023年6月29日
