| 学科专业评审组： | 环境与资源利用组 | | 项目名称： | 煤层气井管柱完整性评价及服役安全防控技术 |
| 提名单位： | 陕西省科学技术厅 |
| 提名等级： | 二等奖 |
| 提名单位意见： | 项目面向深层煤层气规模开发过程中套管变形机理不清、井下变形难以量化、复杂工况缺乏试验验证、服役安全状态难评价以及受损井筒处置手段不系统等问题，围绕钻完井、增产改造、排采和修井全过程开展协同攻关。揭示了非均匀地应力、煤岩层理及弱面滑移、温压循环和腐蚀磨损等因素作用下套管变形与损伤演化机理，建立了基于测井数据的套管变形定量表征方法；研制了套管-水泥环系统复杂工况模拟试验装置，形成了现场测井、力学反演和全尺寸试验相互校核的验证技术；建立了套管变形程度、剩余强度和继续服役能力评价方法；研发了泡沫水泥协调变形预防技术及受损井筒修井与重构技术，形成了机理认识-检测量化-试验验证-评价决策-预防修复一体化技术体系。相关成果为煤层气井管柱设计、运行维护和失效治理提供了技术依据，提升了煤层气井筒长期服役安全水平。
项目形成了煤层气井管柱完整性评价方法、复杂工况模拟试验装置、套变预防材料和井筒修复工具等系列成果，获得21件授权发明专利，发表论文15篇，成果已在煤层气区块及相关油气田开展应用。 |
| 项目简介： | 
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| 客观评价： | 
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| 应用情况和效益： |  |
| 主要知识产权和标准规范等目录： | 
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| 主要完成人： | - 姓名：杨尚谕
排名：1
行政职务：油井管与管柱研究所支部书记
技术职称：正高级工程师
工作单位：中国石油集团工程材料研究院有限公司
对本项目技术创造性贡献：项目负责人，确定了套管变形的主控因素，揭示了套管变形的微观和宏观机理，负责自主设计研制了国际首台套非常规油气井套管柱模拟试验系统，实现了复合工况套管柱-水泥环系统性能模拟试验能力，创新性的提出了井筒协调变形的套管变形控制新技术并实现工业推广。对创新成果1、2、3、4做出突出贡献，对应附件1、2、4、12、14、16、17。
曾获国家科技奖励情况：荣获2018年陕西省科技进步二等奖1项；2021年陕西省科技进步二等奖1项 - 姓名：李新宏
排名：2
行政职务：资源工程学院副院长
技术职称：教授
工作单位：西安建筑科技大学
对本项目技术创造性贡献：构建了煤层气井套管变形失效评价模型，开展了复杂载荷作用下套管时变可靠性评估，量化了套管在非均匀地应力下的失效风险态势，建立套管完整性管理策略，对创新成果2、3作出突出贡献，对应附件3、20。
曾获国家科技奖励情况：荣获中国职业安全健康协会科技进步二等奖1项（1/9）；陕西省高等学校科学技术优秀成果二等奖1项（1/7） - 姓名：王建军
排名：3
行政职务：油井管与管柱研究所副所长
技术职称：正高级工程师
工作单位：中国石油集团工程材料研究院有限公司
对本项目技术创造性贡献：负责基于测井数据的套管变形量化方法建立。针对多臂井径测井受检测速度、井斜、仪器姿态及测臂方位影响难以准确表征套管真实截面的技术难题，建立了多工况测井响应修正与套管截面重构方法，融合多臂井径、超声成像等检测信息提取最大/最小通径、椭圆度、弯曲曲率、错断量等特征参数，构建了“测井响应-截面几何-套变模式-损伤程度”定量映射关系；提出了基于套变重构结果的载荷与位移边界反演方法，实现井下套变位置、模式、程度及边界条件的定量识别。对创新成果1做出突出贡献，对应附件2、14、16。
曾获国家科技奖励情况：荣获2022年中国石油和化工自动化应用协会技术发明一等奖1项；2022年中国石油天然气集团公司技术发明一等奖1项；2021年中国石油和化学工业联合会科技进步二等奖1项 - 姓名：吴建军
排名：4
行政职务：副院长
技术职称：高级工程师
工作单位：中石油煤层气有限责任公司
对本项目技术创造性贡献：负责现场应用推广，围绕煤层气井套管变形原因、典型模式、主控因素及地质-工程耦合机理开展研究，将项目成果在中石油煤层气有限责任公司及相关区块开展应用，涵盖老井井筒完整性检测、套管服役状态评价、固井与排采参数优化以及受损井筒修复等工作。对创新成果1、3、4做出突出贡献；对应附件18、22。
曾获国家科技奖励情况：荣获2022年中国石油集团有限公司油气勘探重大发现三等奖1项 - 姓名：闫炎
排名：5
行政职务：无
技术职称：高级工程师
工作单位：中国石油集团工程材料研究院有限公司
对本项目技术创造性贡献：参与自主设计研制了国际首台套非常规油气井套管柱模拟试验系统，实现了复合工况套管柱-水泥环系统性能模拟试验能力；参与建立了轴向拉压、内压、剪切、非均匀外挤与温度多载荷协同加载方法；参与形成了“测井量化-边界反演-全尺寸试验-模型校核”闭环验证方法。对创新成果2做出突出贡献，对应附件19。
曾获国家科技奖励情况：无 - 姓名：曹婧
排名：6
行政职务：无
技术职称：高级工程师
工作单位：中国石油集团工程材料研究院有限公司
对本项目技术创造性贡献：建立了兼顾井筒通道、结构承载与密封功能的套管变形多指标分级评价方法，构建由最小通径、椭圆度、弯曲曲率、错断量、变形长度、壁厚损失及局部应变组成的评价指标体系。对创新成果3做出突出贡献，对应附件19。
曾获国家科技奖励情况：荣获2022年陕西省石油学会科学技术进步奖二等奖1项 - 姓名：刘永升
排名：7
行政职务：无
技术职称：教授
工作单位：中国地质大学（北京）
对本项目技术创造性贡献：负责井下电控切割工具与密封装置研发，参与分级修井技术建立。围绕受损井筒修复、井下切割回收及井筒重构工具开展研发；研发了井下电控切割工具、径向水平井密封装置及钻井设备等系列修井工具；参与构建了覆盖通径恢复、磨铣整形、补贴加固、封堵隔离、切割回收及井筒重构的系列化修复工艺体系。对创新成果4做出突出贡献；对应附件13、21。
曾获国家科技奖励情况：无 - 姓名：王娟
排名：8
行政职务：无
技术职称：高级工程师
工作单位：陕西延长石油（集团）有限责任公司
对本项目技术创造性贡献：负责煤层气井套管选型、下入、固井及排采参数优化技术与修井治理效果评价。围绕受损井筒修井重构及现场应用效果评价开展研究；参与建立了高风险井段识别与载荷边界预测方法，优化套管钢级、壁厚、连接形式以及下入、固井和排采参数。对创新成果4做出突出贡献；对应附件16、23等。
曾获国家科技奖励情况：荣获2023年陕西省科技工作者创新创业大赛三等奖1项 - 姓名：曹峰
排名：9
行政职务：副总经理
技术职称：高级工程师
工作单位：中国石油集团工程材料研究院有限公司
对本项目技术创造性贡献：负责修井工具研发与现场套变治理方案实施。围绕泡沫水泥协调变形预防技术、受损井筒修井重构及现场应用效果评价开展研究；参与建立了以套变模式、损伤程度及剩余强度为依据的分级修复方法。对创新成果4做出突出贡献；对应附件19、22等。
曾获国家科技奖励情况：无 - 姓名：巨翔
排名：10
行政职务：无
技术职称：高级工程师
工作单位：中国石油集团工程材料研究院有限公司
对本项目技术创造性贡献：参与研发加厚直连型套铣筒、磨铣笔尖一体化工具、高钢级补贴管等修井工具与管材。对创新成果4做出突出贡献，对应附件22。
曾获国家科技奖励情况：无
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| 主要完成单位及创新推广贡献： | - 单位名称：中国石油集团工程材料研究院有限公司
单位贡献：作为项目牵头方，针对深层煤层气规模开发过程中套管变形机理不清、井下变形难以量化、复杂工况缺乏试验验证以及受损井筒处置手段不系统等问题，揭示了非均匀地应力、煤岩层理滑移和温压循环等因素作用下套管变形与损伤演化机理，建立了基于测井数据的套管变形定量表征方法；研制了套管-水泥环系统复杂工况模拟试验装置，形成了力学反演和全尺寸试验相互校核的验证技术；建立了煤层气井套管全寿命周期服役安全评价技术，研发了煤层气井套管变形预防与受损井筒修复技术，提升了煤层气井筒全寿命周期完整性防控水平。
- 单位名称：陕西延长石油（集团）有限责任公司
单位贡献：作为项目合作方，开展了高强度空心微珠水泥协调变形预防技术和煤层气受损井筒修复技术的研究，参与建立了高风险井段识别与载荷边界预测方法，优化套管钢级、壁厚以及下入、固井和排采参数，评估该技术现场应用效果，为煤层气井管柱完整性评价提供技术支撑和保障。
- 单位名称：中石油煤层气有限责任公司
单位贡献：作为项目合作方，围绕煤层气井套管变形原因、典型模式、主控因素及地质-工程耦合机理开展研究，构建套管-水泥环-地层耦合力学模型，建立多臂井径、超声成像等测井响应与套管截面几何之间的映射关系。作为新技术和成果的直接应用方，系统评估了该成果的现场适用性和预期成果，推动了技术成果的产业化进程。
- 单位名称：西安建筑科技大学
单位贡献：构建以最小通径、椭圆度、错断量、壁厚损失和局部应变为核心的多指标套管变形失效评价体系，综合测井检测、全尺寸试验和数值分析，开展套管抗挤、抗剪、抗内压及连接完整性校核，评价套管剩余强度，建立套管完整性管理策略，为限参数运行和预防性维护提供决策依据。
- 单位名称：中国地质大学（北京）
单位贡献：围绕煤层气井套管变形问题，形成套变模式识别、损伤程度分级和关键井段定位方法；开展套管变形后剩余强度校核，评价继续服役能力，建立井筒风险评价方法；围绕受损井筒修复、井下切割及重构工具开展研究，参与构建井筒重构的修复工艺体系。
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| 完成人合作关系说明： | 完成人合作关系说明：1
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