| 学科专业评审组: | 机械组 | | 项目名称: | 超深井和超长水平井用高性能油套管开发及完井技术规模化应用 |
| 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: | 该项目通过技术攻关取得了三方面成果:超深超高温(260°C)超高压油气井用大直径厚壁套管高性能气密封螺纹接头,在中国石油2口万米深井(西南川科1井和塔里木塔科1井)规模化应用。超长水平井用套管抗剪切和抗旋转弯曲疲劳的新型特殊螺纹接头形成中国石油企业标准,在长庆油田页岩油和致密气超长水平井(靖51-29H1井水平段长度5256m)规模化应用。建立超高温高压气井基于螺纹完整性的管柱三轴设计安全系数方法,揭示高温环境下材料应力松弛螺纹密封完整性衰减规律,开发耐高温260°C以上系列化油套管新材料,在8000m以上58口深井得到广泛应用。
研究成果整体达到国际领先水平。高性能气密封螺纹,高温260°C下达到等管体效率100%,超过国际标准ISO 13679-2019规定180°C要求。新型特殊螺纹接头在高内压加弯曲(20°/30m)循环5万次以上未发生结构和密封失效,超过国际标准API RP 5SF-2025规定15°/30m要求。耐高温抗应力松弛油套管新材料(TP125—165V),在高温(350°C)加内压和拉伸保载6个月以上未发生结构和密封失效,超过国际标准ISO 12835-2022规定保载168小时要求。项目形成中国石油企业标准5项。
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| 项目简介: | 

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| 客观评价: | 

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| 应用情况和效益: | 

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| 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:王建东
排名:1 行政职务:无 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: 主持完成创新点:大直径厚壁套管用耐高温高压的高性能气密封螺纹接头;超长水平井用抗剪切和抗旋转弯曲疲劳新型特殊螺纹接头,形成致密油气开采用套管特殊螺纹产品标准。授权发明专利6项、发表文章10篇,中国石油企业标准5项。旁证材料见必备附件-1、附件-3、附件-6;其他附件-13、附件22-23、附件-28。 曾获国家科技奖励情况:1)复杂苛刻深井用油套管完整性技术研发及规模化应用,陕西省科技进步二等奖,2023年排名1;
2)油套管用新型气密封特殊螺纹开发及推广应用,陕西省科技工作者创新创业大赛银奖,2019年排名1;
3)气密封特殊螺纹连接套管技术研究,陕西省科技进步三等奖,2015年排名1;
4)非API油井管标准化及优化技术研究 ,陕西省科技进步三等奖,2013年排名2; - 姓名:白小亮
排名:2 行政职务:中心主任 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:负责对项目开发的耐高温高压的高性能气密封螺纹接头进行测试评价,并提出一种虚拟紧密距测量方法用于接头螺纹虚拟装配。旁证材料见其他附件-12、附件20-21。 曾获国家科技奖励情况:1.获2021年度中国石油集团科技进步一等奖1项;排名第2 - 姓名:王正
排名:3 行政职务:研究分院院长兼产品所所长 技术职称:高级工程师 工作单位:天津钢管制造有限公司 对本项目技术创造性贡献:王正同志作为天津钢管研究分院院长兼产品所所长,总体组织协调超深井与超长水平井用高性能油套管新产品研发。主持超深复杂井用TP140V、TP155V高强度高韧性套管及其特殊管串结构设计开发,以及热采井用TP110H套管等系列产品研发,攻克了165ksi级超高强度套管强韧性匹配与管串结构优化难题;推动形成覆盖100~165ksi钢级的H系列与V系列油套管产品体系,支撑了本项目耐高温高压高性能油套管新材料与特殊螺纹接头的产品化与规模化应用。 曾获国家科技奖励情况:1. 获得2014年冶金科学技术奖二等奖,排名第七 - 姓名:黄永智
排名:4 行政职务:主任 技术职称:教授级高工 工作单位:天津钢管制造有限公司 对本项目技术创造性贡献:黄永智同志参与本项目创新点(3)的技术研究与评价。负责特殊螺纹接头结构设计、仿真分析与试验评价,主持建成高温高压评价测试平台,参与万米深井井身设计及强度校核,开展350℃材料应力松弛研究,支撑H/V系列产品规模化应用。 曾获国家科技奖励情况:1、获2021年度中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖1项(页岩气用管);排名第7;
2、获2023年度陕西省科学技术进步奖二等奖1项(复杂苛刻深井油套管);排名第5;
3、获2020年度天津市科学技术进步奖二等奖1项(深层页岩气高性能套管);排名第4 - 姓名:唐家睿
排名:5 行政职务:经理 技术职称:高级工程师 工作单位:中国石油集团宝石管业有限公司 对本项目技术创造性贡献:负责超深井和超长水平井用高性能套管特殊螺纹开发,测量与检验技术研究,适用性评价方案设计及实施。 曾获国家科技奖励情况:1.获2023年宝鸡石油钢管有限责任公司科技进步奖一等奖1项,排名7 - 姓名:周新义
排名:6 行政职务:无 技术职称:高级工程师 工作单位:中国石油集团宝石管业有限公司 对本项目技术创造性贡献:负责超深井和超长水平井用高性能油套管特殊螺纹开发,工业化化生产、成果转化及推广应用。 曾获国家科技奖励情况:1. 获2017年中国石油天然气集团有限公司技术发明奖三等奖1项,排名05;
2. 获2021年度陕西省科学技术奖三等奖1项,排名04; - 姓名:文春宇
排名:7 行政职务:无 技术职称:高级工程师 工作单位:中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司 对本项目技术创造性贡献:1.完成超深井套管选用性能指标需求确定以及现场下套管技术应用;
2.完成超深井工况下高性能气密封螺纹接头现场应用试验、跟踪评价及高性能油套管选型。
曾获国家科技奖励情况:1.川渝地区套管及套管头质量管控方法,获2020年度西南油气田公司科技进步奖三等奖(2020-JB-3-11-G01),排名1;
2.深层碳酸盐岩气藏难钻地层钻井提速技术,获2021年度西南油气田公司科技进步奖二等奖(2021-JB-2-5-G09),排名9;
3.复杂超深碳酸盐岩气藏大斜度井水平井钻井关键技术及应用,获2023年度中石油和化工自动化应用协会科技进步奖一等奖(2023KXJSJ-JB037-1-R13),排名13。
- 姓名:黄岩岗
排名:8 行政职务:副总经理 技术职称:工程师 工作单位:延安嘉盛石油机械有限责任公司 对本项目技术创造性贡献:黄岩岗作为延安嘉盛石油机械有限责任公司副总经理,深度参与本项目高性能特殊螺纹成果转化与现场应用工作。牵头将实验室研发的高性能气密封特殊螺纹技术开展工程化落地,结合延长、长庆油田深井、超长水平井井下实际工况,优化产品加工工艺,推进技术由科研样机向工业化产品转化。 曾获国家科技奖励情况:无 - 姓名:施宜君
排名:9 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:对项目开发的耐高温高压的高性能气密封螺纹接头进行测试评价,完成高性能特殊螺纹完整性和新材料试验评价。旁证材料见其他附件-18。 曾获国家科技奖励情况:1.获2022年度中国石油集团工程材料研究院科技进步一等奖1项;排名为第4。
2.获2020年度中国石油集团工程材料研究院科技进步一等奖1项;排名为第8。
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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:主持完成创新点:1)大直径厚壁套管用耐高温高压的高性能气密封螺纹接头;2)超长水平井(5000m)用抗剪切和抗旋转弯曲疲劳新型特殊螺纹接头,形成致密油气开采用套管特殊螺纹产品标准。3)参与完成创新点:耐高温油套管新材料研发。授权发明专利6项,发表SCI/EI文章6篇,制定中国石油企业标准5项,行业标准1项。自2015年以来与合作单位签订相关技术研究合同。开发转化新技术、新产品等帮助企业完成产品技术提升,新产品广泛应用于中国石油、石化、海油以及延长各油田,提高了超深井和超长水平井使用安全性、开发了大直径厚壁套管高性能气密封螺纹和新型抗剪切旋转弯曲疲劳螺纹、建立了螺纹抗剪切抗疲劳试验评价和分析方法,提高了超深井和超长水平井管柱完整性。促进了超深井和超长水平井开发,使中国石油超深井(10000米以上)和超长水平井(5000米)迈上新台阶。
- 单位名称:天津钢管制造有限公司
单位贡献:天津钢管制造有限公司作为本项目主要完成单位,负责高性能油套管新材料、特殊螺纹接头及配套产品的研发生产与产业化推广。公司建立了涵盖超深井/超长水平井用套管材料、气密封螺纹接头及管柱设计的完整技术体系,攻克了大直径厚壁套管耐高温高压、超长水平井抗剪切与抗旋转弯曲疲劳等关键技术,形成了H系列(TP100H—TP125H)和V系列(TP125V—TP165V)高性能油套管产品体系,覆盖100~165ksi全钢级,具备260℃/350℃级高温服役性能,经全尺寸实物试验验证,关键技术指标全面超越ISO 12835-2022等国际标准要求。产品已在中国石油川科1井、塔科1井等万米深井,以及长庆页岩油超长水平井(水平段超5000m)实现规模化应用,并在西南、塔里木盆地8000m以上超深井大规模应用,有力支撑了我国深地深海油气开发战略。
- 单位名称:中国石油集团宝石管业有限公司
单位贡献:中国石油集团宝石管业有限公司作为《超深井和超长水平井用高性能油套管开发及完井技术规模化应用》项目的第三完成单位,在项目研发过程中投入了大量人力、财力和物力,提供了项目研究所需的材料、试验仪器、技术人员以及资金,并提供了充足的后勤保障,保证了项目顺利完成。在本项目研究中的主要贡献如下:
1、完成超深井和超长水平井用高性能油套管特殊螺纹开发。
2、根据超长水平井套管入井服役工况,设计了特殊螺纹套管旋转弯曲疲劳适用性评价方案,并组织完成旋转弯曲模拟工况试验,试验结果表明产品具有良好的弯曲疲劳性能。
3、组织开展高性能油套管特殊螺纹工业化生产、成果转化,及推广应用,为超深井和超长水平井等复杂井提供了技术支撑。
4、本项目获授权发明专利1项,制修订企业标准1项目。
- 单位名称:延安嘉盛石油机械有限责任公司
单位贡献:延安嘉盛石油机械有限责任公司作为本项目主要完成单位,深度参与高性能气密封特殊螺纹油套管技术成果转化、产品试制与现场规模化推广应用,打通科研成果落地的产业化链条。企业参与抗挤套管技术研发,取得发明专利授权,完成高性能特殊螺纹技术的工程化转化,把实验室螺纹接头、新材料研究成果转化为可批量生产的实体产品,匹配延长、长庆油田复杂深井、超长水平井实际井下工况需求。
公司持续向延长油田、长庆油田供应高性能油套管产品,年供货规模达 8 万吨,相关产品分别应用于页岩油、致密气等非常规油气开发现场,支撑超长水平井、高温高压井的完井作业,保障井下管柱密封与结构完整性,有效减少套管失效、环空带压等井下故障,助力 5000 米级超长水平段油气井安全完井。
作为陕西省本土油套管制造企业,公司依托项目实现高附加值油套管产品本地化生产,带动地方劳动就业,提升区域油气装备制造产业实力。同时立足陕北油气田现场工况,反馈大量现场应用数据,反向优化螺纹接头、套管材料工艺参数,为项目管柱设计、产品迭代完善提供宝贵现场依据,有力推动国产高性能油套管替代进口,为保障国家油气开发安全贡献地方产业力量。
- 单位名称:中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司
单位贡献:中国石油天然气股份有限公司西南油气田公司作为《超深井和超长水平井用高性能油套管开发及完井技术规模化应用》项目的主要完成单位,投入了大量人力、财力和物力开展产品下井试验和推广应用,为项目的顺利实施及完成提供了充足的保障措施。在本项目研究中的主要贡献如下:
1.参与完成川渝地区页岩气长水平段井用套管工况模拟适用性评价技术支持以及下套管技术研究;
2.参与完成大直径厚壁套管用耐高温高压的高性能气密封螺纹接头指标设计、试验评价以及规模化推广应用;
3.参与完成超深井工况下套管现场应用试验、跟踪评价及规模化推广应用。
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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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