所獲獎(jiǎng)勵(lì)：2020年度中國(guó)石油和化工自動(dòng)化行業(yè)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)

主要完成人：白楊、劉宇程、王平全、周瑩、謝剛、沈青云、羅發(fā)強(qiáng)、陳明燕

主要完成單位：西南石油大學(xué)、中國(guó)石油化工股份有限公司西北油田分公司石油工程技術(shù)研究院、四川西南石大金牛石油科技有限公司、克拉瑪依金鑫油田環(huán)保工程有限公司

項(xiàng)目來(lái)源：國(guó)家自然科學(xué)基金（生物炭-降解菌聯(lián)合應(yīng)用對(duì)土壤中聚丙烯酰胺的降解影響及作用機(jī)制，項(xiàng)目編號(hào)：41601341，起止時(shí)間：2017.01～2019.12）等

針對(duì)深井、超深井用高溫高密度鉆井液性能穩(wěn)定和廢棄物環(huán)境污染問(wèn)題，基于重晶石不同粒徑顆粒密堆積-滾動(dòng)減阻耦合作用，建立了深井固相顆粒潤(rùn)滑和流變控制新技術(shù)，構(gòu)建了新型高溫、高礦化度、高密度深井防塌鉆井液體系。建立了黏土礦物表面水化作用一體化定量評(píng)價(jià)新方法，研制成功了一系列水化抑制劑產(chǎn)品，利用發(fā)明的抑制劑材料抑制濾液對(duì)黏土礦物的水化、分散，從而保持井壁穩(wěn)定。既有效解決了高溫高密度鉆井液流變性及HTHP造壁性難以很好維護(hù)和控制的難題，又很好的解決了水基鉆井液鉆進(jìn)深部巖層的井壁失穩(wěn)問(wèn)題，還進(jìn)一步簡(jiǎn)化了鉆井液體系的配方、減少了添加劑的加量，降低了維護(hù)強(qiáng)度，為現(xiàn)場(chǎng)施工提供了方便、降低了成本。并且基于近零排放的智能集成技術(shù)秉承了“源頭設(shè)計(jì)、價(jià)值回用、廢液深度處理、固廢資源化”環(huán)保理念，通過(guò)鉆井液材料分子結(jié)構(gòu)層面綠色設(shè)計(jì)、廢棄液相全價(jià)值鏈回用、系統(tǒng)構(gòu)建廢液膜、催化深度處理、固廢增溶清洗、熱脫附、微生物集成處置設(shè)計(jì)方案，突破了深井防塌鉆井液體系廢棄物環(huán)保制約的技術(shù)瓶頸。

該成果授權(quán)美國(guó)發(fā)明專(zhuān)利7件、中國(guó)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利39件，發(fā)表論文120篇（其中SCI74篇、ESI高被引4篇）。在三大石油公司多個(gè)油田得到推廣應(yīng)用，井下復(fù)雜周期處理同比降低41.07%，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值達(dá)7.4億元，降低了井塌風(fēng)險(xiǎn)，降低了鉆井成本，縮短了鉆完井周期。

圖1 填縫降黏機(jī)理模擬圖

圖2 抑制黏土礦物水化的定量評(píng)價(jià)新方法

圖3 深井防塌鉆井廢棄物全價(jià)值回用技術(shù)