钻井技术研究所

一、研究所概况

威廉官网中国钻井技术研究所是依托学校CCUS国家重点实验室、油气钻完井技术国家工程研究中心、油气钻采工程湖北省重点实验室、非常规油气省部共建协同创新中心等平台,在油气井工程、地质工程、钻井机械等领域的深厚学科积淀与资源禀赋,整合组建的高水平交叉研究机构。研究所紧扣国家能源安全战略及油气行业深层-超深层勘探开发的重大需求,聚焦钻井工程高效、安全、绿色转型的核心诉求,致力于融合人工智能、数值模拟、大数据分析等现代技术与传统钻井工程理论,攻克复杂地层钻井关键难题,推动油气钻井技术的迭代升级与产业化应用。

研究所汇聚了一支多学科融合、创新能力强劲的科研团队,拥有一支包括国家科学技术进步奖获得者、省部级科技奖励得主、行业知名教授在内的高水平研究队伍,核心成员在岩石力学、深层钻井技术、钻完井工程力学、储层改造等领域成果丰硕。团队与国内外多家知名能源企业及科研院所建立了稳固的产学研合作关系,建有先进的钻井模拟实验平台、岩石力学测试实验室及高性能计算中心,配备专业的实验装置与软件资源,为科研创新提供坚实支撑。

现任所长为孔祥伟教授,现有教职工13人,其中教授5人,副教授7人,讲师1人。研究所承担了国家科技重大专项、国家自然科学基金、省部级项目及三大石油公司科研项目等多层次科研任务,形成了深层-超深层安全高效钻井关键技术、油气井钻完井关键力学研究与工程应用等核心研究方向,在岩石力学、井壁稳定性、井控技术、井筒完整性、固井技术、优快钻井技术、储层改造缝网调控等领域形成特色优势。

研究所始终秉持“破岩革新、创新立井、拓储提能、聚力协同”的理念,聚焦钻井与储层改造领域技术突破与人才培养,奋力建成国内领先、国际知名的创新高地,为我国能源安全与油气工业高质量发展注入“长大钻采动能”,提供核心钻井与增产上储技术支撑。

二、教师名录

教 授:楼一珊  黄志强  李忠慧  熊青山  孔祥伟

副教授:杨明合  翟晓鹏  朱亮  吴惠梅  杨焕强   纪国法   李亭

讲 师:吴红建

三、主要研究方向

研究方向1:地质工程一体化钻井优化技术

整合钻井工程、地质勘探多源数据,建立深层-超深层地质工程耦合模型,揭示地质条件对钻井作业的影响机制,形成钻井方案智能优化策略与精准调控方法。该技术支撑了复杂地区岩石抗钻特征分析、浅层大位移井极限延伸等重大项目实施,显著提高钻井方案设计准确率,有效降低复杂地层钻井事故率,为国内外多家能源企业提供技术支撑,推动钻井工程从“经验驱动”向“数据驱动”转型。

研究方向2:复杂工况井控压井技术

聚焦深层超深层、裂缝性地层、深水高温高压等复杂钻井场景的井控核心难题,融合数值模拟与人工智能技术,构建精准的压井压力平衡控制模型,优化压井液体系配方与施工参数,研发溢流、井漏等异常工况的智能预警与联动调控技术。突破传统压井技术在复杂地层的适配局限,实现压井作业的精准化、智能化管控,有效规避井喷等安全风险,为各类复杂井型的安全钻井提供核心技术支撑。

研究方向3:多地层适配固井与井筒完整性技术

针对不同地质条件下的固井质量保障需求,开展特种水泥浆体系研发,适配深层盐膏岩蠕变、页岩水化膨胀、腐蚀-冲蚀耦合等复杂工况,优化固井顶替工艺参数与施工流程。深入研究套管与地层的胶结力学机制,提升井筒长期密封完整性,攻克复杂地层固井窜槽、胶结强度不足等技术瓶颈,为油气井长期稳定生产筑牢井筒工程基础,广泛应用于深水、深层及特殊工艺井的固井作业。

研究方向4:非常规储层压裂改造缝网调控技术

面向页岩、致密砂岩等非常规储层的高效开发需求,深入探究压裂裂缝扩展机理,创建数据物理双驱的裂缝扩展模拟方法,形成压-闷-采全周期缝网流动模拟体系。耦合人工智能算法实现靶向暂堵定位、支撑剂参数优化及压窜预警与智能调控,研发缝网导流能力测试技术与配套装置,优化地质工程一体化压裂方案,提升储层改造的精准度与有效性,助力非常规油气产能释放。

研究方向5:油气钻井岩石力学应用技术

围绕深层超深层及非常规储层的钻井工程需求,开展岩石力学特性系统研究,聚焦岩石抗钻性、脆性、蠕变、断裂韧性等核心参数的测试与表征。结合数值模拟与现场工程数据,建立岩石力学参数与钻井工程参数的耦合模型,揭示复杂地层岩石力学行为对钻头破岩、井壁稳定、储层改造的影响机制,为个性化钻头设计、钻井方案优化、井壁稳定控制及储层压裂改造提供坚实的理论与数据支撑。

四、代表科研成果

(一)科研项目

研究所承担国家重大专项及企业联合研发等课题200余项,总经费超亿元。

序号

项目名称

研究时间

1

威远地区地层压力剖面及动态坍塌周期预测研究

2024年

2

恩平高水垂比大位移井钻井极限分析与安全控制技术研究

2024年

3

英东下盘易垮塌地层安全钻完井技术研究与应用

2024年

4

基于地质环境特征的龙马溪组与筇竹寺组岩石力学特性研究

2024年

5

差异化大型压裂物模实验及可压裂性研究

2024年

6

海上弱胶结地层固井水泥环胶结质量评价及材料功能测试

2024年

7

大温差条件下固井水泥浆高性能早强剂研发委托技术开发合同

2024年

8

控压钻井风险评估技术及井控工艺研究

2024年

9

惠州27-5油田低渗复杂地层固井方案及水泥浆体系评价

2024年

10

深煤层水平井高效分段分簇方法及多裂缝控制技术研究

2024年

11

超声波振动脉冲井筒解蜡防垢技术研究合同

2024年

12

2023年吐哈优快钻井研究

2024年

13

5000m长水平段水平井钻完井关键技术研究

2024年

14

复兴地区钻井提速关键技术基础研究

2024年

15

涠州11-4油田岩石力学实验及大位移井工艺措施研究

2024年

16

低渗油田压后裂缝有效性及规律变化研究

2024年

17

海上低渗油藏裂缝延伸规律及破裂形态研究

2024年

18

压裂停泵水击压力效应反演裂缝几何参数研究

2024年

19

涠西南油田油页岩钻井提速工艺优化

2024年

20

浅层大位移井极限延伸钻完井技术研究

2024年

(二)论文及专著

研究所在石油学报、力学学报等知名期刊发表论文200余篇,出版专著7部。

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(三)授权专利及软件著作

研究所相关发明专利、软件作权等50余项。

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五、荣誉及奖励

钻井技术研究所在深层超深层安全高效钻井技术、油气井井控与固井质量保障技术、非常规储层压裂改造缝网调控技术、钻井工程智能监测与风险预警技术等方面取得重要突破,获国家科学技术进步奖、省政府科技进步奖,省部级行业协会科技进步奖十余项。

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