学科专业评审组:环境与资源利用组
项目名称:深层/超深层油气井安全钻井-高效产能释放关键技术及应用
提名单位: 陕西省教育厅
提名等级:二等奖
提名单位意见: 该项目面对国内深层/超深层油气井中“超深、超高温、超高压、高地应力、多压力系统”耦合并存的世界级挑战,开展了深层/超深层油气井钻柱振动安全评价及减振工具研发、固井及射孔完井技术及配套工具研发,形成了系统的深层/超深层油气井钻井-固井-射孔一体化关键技术,助力了我国复杂区块油气提速提效增产,并实现了规模化应用,保障了国家能源安全。获发明专利36件(美国专利2件),制定、发布企业标准4项,发表期刊论文56篇(中科院一区、二区论文32篇,高被引论文1篇,国内EI顶刊15篇),出版专著3部(含国际Springer出版社)。 研究内容真实可靠,完成单位和人员排序无争议。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:郭晓强
    排名:1
    行政职务:双一流办公室副主任
    技术职称:教授
    工作单位:河北工业大学
    对本项目技术创造性贡献:创新了深层/超深层全井钻柱-BHA-钻头-岩石系统动力学模型,发明了钻柱流固耦合振动模拟试验系统,揭示了超高温高压钻柱动力学演化机制,提出了抑制钻柱有害振动的控制方法及钻井提速工具的评价方法。建立了水平井射孔压裂工具串井筒起下通过性评价方法、工具串冲击动力学模型、套管安全评价方法及大物模实验技术,实现了射孔压裂作业前施工参数的优化设计、作业中工具的动态安全评价及作业后套管的安全评定。对创新点一和创新点四具有创造性贡献。
    曾获国家科技奖励情况:2018年度中国石油和化工自动化行业科学技术奖二等奖,2020年度中国石油和化工自动化行业科学技术奖二等奖,2021年产学研合作创新成果奖优秀奖,2025年天津市科技进步奖二等奖。
  2. 姓名:梁豪
    排名:2
    行政职务:测试资深工程师
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中海石油(中国)有限公司海南分公司
    对本项目技术创造性贡献:提出了深层/超深层固井水泥环层间封隔压力精准评价方法,压力评价由定性到定量的跨越,评价精度达97%。发明了基于稳态气流注入技术的岩心自动扫描系统,可自动点测砂岩靶上任意点的渗透率以及纵、横波速,结合微CT、扫描电镜等手段实现对射孔砂岩损伤程度定量评价。对创新点二和创新点三具有创新性贡献。
    曾获国家科技奖励情况:2021年海南省人民政府科学技术进步一等奖,2022年海南省人民政府科学技术进步二等奖,2024年海南省人民政府科学技术进步二等奖。
  3. 姓名:曹聪
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中国石油集团渤海钻探工程有限公司
    对本项目技术创造性贡献:揭示了钻井液抗温及稳定性机理,构建了抗温240℃、密度最高2.4g/cm3高效水基钻井液,提升了其抗高温与耐盐性能以及胶体稳定性。形成了基于“科学软件精细评估+特种水泥浆体系研发+特殊固井工具配套+大尺寸套管坐挂吨位控制方法计算+精细控压固井工艺优化”的深层/超深层固井质量提升新技术,研发了耐高温水泥浆体系,在已应用的井中固井质量平均合格率达98.8%以上,提升超20%。对创新点二具有创造性贡献。
    曾获国家科技奖励情况:塔河南岸8000米以上超深井钻井技术研究-渤海钻探科技进步一等奖;塔里木深井超深井提速技术研究-二等奖。
  4. 姓名:李万钟
    排名:4
    行政职务:副院长
    技术职称:副教授
    工作单位:西安石油大学
    对本项目技术创造性贡献:开展仿生鲨鱼皮织构化表面润滑性能研究,揭示织构参数对油膜承载力与稳定性的影响规律,为深井长寿命钻头轴承设计提供理论依据。研发了井下张力测量系统、套变超声波检测工具和套变控制器,实现了现场作业中工具受力安全可控,降低了射孔套损事故;形成了集设计、施工、效果评价为一体的射孔压裂作业保障技术应用平台。对创新点一和创新点四具有重要贡献。
    曾获国家科技奖励情况:无
  5. 姓名:程天辉
    排名:5
    行政职务:副经理、总工程师
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中国石油集团渤海钻探工程有限公司
    对本项目技术创造性贡献:形成了基于“科学软件精细评估+特种水泥浆体系研发+特殊固井工具配套+大尺寸套管坐挂吨位控制方法计算+精细控压固井工艺优化”的深层/超深层固井质量提升新技术,研发了耐高温水泥浆体系,在已应用的井中固井质量平均合格率达98.8%以上,提升超20%。对创新点二具有重要的贡献。
    曾获国家科技奖励情况:塔里木盆地奥陶系碳酸岩超深井钻完井技术研究-一等奖;塔里木深井超深井提速技术研究-二等奖。
  6. 姓名:李必红
    排名:6
    行政职务:特能科带
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:物华能源科技有限公司
    对本项目技术创造性贡献:发明了一种燃烧剂和采用该燃烧剂的石油增产用超高温射流增效器及其制备方法,创新设计药型罩吸附式射孔弹生产压制工艺方法和装置,发明了213SD-114L-3HRL增效射孔弹,其射孔穿深1382.5mm、孔径12.8mm、流动效率92.3%。对创新点三具有重要贡献。
    曾获国家科技奖励情况:2014年、2016年、2023年获中国兵器集团公司科技进步二等奖;2023年获陕西高等学校科学技术研究优秀成果一等奖;2023年获中国爆破行业协会科学技术进步二等奖。
  7. 姓名:廖高龙
    排名:7
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中海石油(中国)有限公司海南分公司
    对本项目技术创造性贡献:发明了基于稳态气流注入技术的岩心自动扫描系统,可自动点测砂岩靶上任意点的渗透率以及纵、横波速,结合微CT、扫描电镜等手段实现对射孔砂岩损伤程度定量评价。对创新点三具有一定的贡献。
    曾获国家科技奖励情况:2020年海南省科技进步一等奖;2021年海南省科技进步二等奖;2023年海南省科技进步二等奖。
  8. 姓名:雷中清
    排名:8
    行政职务:二级工程师
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中国石油集团渤海钻探工程有限公司
    对本项目技术创造性贡献:自主研发了防冲击轴扭双向减震器、长寿命水力振荡器及全液压随钻震击器等系列提速提效工具,横/切向振动加速度降低32.8%和47.8%,粘滑振动降低14%,有效预防钻具卡死事故,提高钻井效率。对创新点一具有重要的贡献。
    曾获国家科技奖励情况:中国石油集团天然气有限公司科技进步二等奖。
  9. 姓名:杨华侨
    排名:9
    行政职务:电缆测井业务线副经理
    技术职称:工程师
    工作单位:中海油田服务海南有限责任公司
    对本项目技术创造性贡献:发明了模拟超高温高压地层条件的大型射孔物模装置及实验技术,砂岩靶直径400mm、模拟压力≤100MPa、温度≤200°C等高性能指标。对创新点三具有重要的贡献性。
    曾获国家科技奖励情况:中海油田服务股份有限公司科技进步奖2020年度二等奖;中海油服油田技术事业部2021年技术革新奖一等奖;中海油服油田技术事业部技术革新2022年度一等奖;海南省石油学会第一届(2025)青年科技成果交流会一等奖。
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:西安石油大学
    单位贡献:开展仿生鲨鱼皮织构化表面润滑性能研究,揭示织构参数对油膜承载力与稳定性的影响规律,为深井长寿命钻头轴承设计提供理论依据,研发了井下张力测量系统、套变超声波检测工具和套变控制器,实现了现场作业中工具受力安全可控,降低了射孔套损事故;形成了集设计、施工、效果评价为一体的射孔压裂作业保障技术应用平台。对创新点一和创新点四有创造性贡献。

  2. 单位名称:河北工业大学
    单位贡献:创新了深层/超深层全井钻柱-BHA-钻头-岩石系统动力学模型,发明了钻柱流固耦合振动模拟试验系统,揭示了超高温高压钻柱动力学演化机制,提出了抑制钻柱有害振动的控制方法及钻井提速工具的评价方法。建立了水平井射孔压裂工具串井筒起下通过性评价方法、工具串冲击动力学模型、套管安全评价方法及大物模实验技术,实现了射孔压裂作业前施工参数的优化设计、作业中工具的动态安全评价及作业后套管的安全评定。对创新点一和创新点四有创造性贡献。

  3. 单位名称:中国石油集团渤海钻探工程有限公司
    单位贡献:自主研发了防冲击轴扭双向减震器、长寿命水力振荡器及全液压随钻震击器等系列提速提效工具,横/切向振动加速度降低32.8%和47.8%,粘滑振动降低14%,有效预防钻具卡死事故,提高钻井效率。揭示了钻井液抗温及稳定性机理,构建了抗温240℃、密度最高2.4g/cm3高效水基钻井液,提升了其抗高温与耐盐性能以及胶体稳定性。形成了基于“科学软件精细评估+特种水泥浆体系研发+特殊固井工具配套+大尺寸套管坐挂吨位控制方法计算+精细控压固井工艺优化”的深层/超深层固井质量提升新技术,研发了耐高温水泥浆体系,在已应用的井中固井质量平均合格率达98.8%以上,提升超20%。实现防冲击轴扭双向减震器、长寿命水力振荡器及全液压随钻震击器等系列提速提效工具2023-2025年期间在大港油田、华北油田、冀东油田、长庆油田、西南油气田,新疆油田、青海油田等区域进行了推广应用。对创新点一和创新点二具有创造性贡献。

  4. 单位名称:中海石油(中国)有限公司海南分公司
    单位贡献:提出了深层/超深层固井水泥环层间封隔压力精准评价方法,压力评价由定性到定量的跨越,评价精度达97%。发明了基于稳态气流注入技术的岩心自动扫描系统,可自动点测砂岩靶上任意点的渗透率以及纵、横波速,结合微CT、扫描电镜等手段实现对射孔砂岩损伤程度定量评价。推动固井水泥环层间封隔压力评价技术研究和高温高压气井射孔穿深预测技术的现场应用。对创新点三具有创造性贡献。

  5. 单位名称:中海油田服务海南有限责任公司
    单位贡献:发明了模拟超高温高压地层条件的大型射孔物模装置及实验技术,砂岩靶直径400mm、模拟压力≤100MPa、温度≤200°C等高性能指标。对创新点三具有创造性贡献。

  6. 单位名称:物华能源科技有限公司
    单位贡献:发明了一种燃烧剂和采用该燃烧剂的石油增产用超高温射流增效器及其制备方法,创新设计药型罩吸附式射孔弹生产压制工艺方法和装置,发明了213SD-114L-3HRL增效射孔弹,其射孔穿深1382.5mm、孔径12.8mm、流动效率92.3%。对创新点三具有创造性贡献。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处