所獲獎(jiǎng)勵(lì)：2022年中國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)

主要完成人：馬天壽、劉陽(yáng)、周峰、賈利春、謝剛、吳鵬程、舒小波、鐘成旭、李雷、周素林

主要完成單位：西南石油大學(xué)、中國(guó)石油川慶鉆探工程有限公司鉆采工程技術(shù)研究院、中國(guó)石油西南油氣田分公司頁(yè)巖氣研究院、四川頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司、中國(guó)石化江漢石油工程環(huán)保技術(shù)服務(wù)公司

項(xiàng)目來(lái)源：國(guó)家973計(jì)劃課題（頁(yè)巖氣水平井鉆完井關(guān)鍵基礎(chǔ)研究，編號(hào)：2013CB228003，起止時(shí)間：2013～2017年），國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（頁(yè)巖跨尺度力學(xué)特性的實(shí)驗(yàn)表征及基礎(chǔ)理論研究，編號(hào)：51604230，起止時(shí)間：2017～2019年），中國(guó)博士后科學(xué)基金項(xiàng)目（頁(yè)巖水平井井壁穩(wěn)定流固化耦合的有限元模擬，編號(hào)：2017T100592，起止時(shí)間：2017～2021年），四川省科技計(jì)劃項(xiàng)目（層狀頁(yè)巖水平井漏失機(jī)理及其力學(xué)評(píng)價(jià)方法，編號(hào)：2017HH0063，起止時(shí)間：2017～2019年）等

頁(yè)巖氣是清潔的低碳能源，我國(guó)頁(yè)巖氣資源非常豐富，其中，川南是頁(yè)巖氣資源最豐富、開(kāi)發(fā)最現(xiàn)實(shí)的地區(qū)，頁(yè)巖氣資源量約11.93萬(wàn)億方，開(kāi)發(fā)潛力巨大。但是，四川盆地構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，川南頁(yè)巖埋藏深、地質(zhì)復(fù)雜、溫度高、壓力高、應(yīng)力高、層理和裂隙發(fā)育，地質(zhì)復(fù)雜程度世界罕見(jiàn)，頁(yè)巖氣水平井鉆井過(guò)程中井壁失穩(wěn)問(wèn)題突出，不僅造成鉆井難度大、周期長(zhǎng)、成本高，嚴(yán)重時(shí)甚至造成井眼報(bào)廢或提前完鉆，嚴(yán)重影響了頁(yè)巖氣安全經(jīng)濟(jì)高效鉆井和開(kāi)發(fā)。為此，針對(duì)頁(yè)巖氣水平井鉆井面臨的井壁失穩(wěn)難題進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，取得了三項(xiàng)創(chuàng)新成果：（1）復(fù)雜頁(yè)巖地層地質(zhì)力學(xué)參數(shù)預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)；（2）頁(yè)巖水平井井壁穩(wěn)定預(yù)測(cè)與高效防塌鉆井液技術(shù)；（3）頁(yè)巖水平井漏失力學(xué)行為預(yù)測(cè)與防治技術(shù)；形成了頁(yè)巖氣水平井井周?chē)鷰r穩(wěn)定性預(yù)測(cè)與防治技術(shù)體系。

該成果獲授權(quán)美國(guó)發(fā)明專(zhuān)利3件、中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利20余件、實(shí)用新型專(zhuān)利8件、軟件著作權(quán)5件，參與制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)、企業(yè)技術(shù)規(guī)范4項(xiàng)，發(fā)表論文86篇（其中SCI收錄43篇、EI收錄22篇）。該成果在川南頁(yè)巖氣區(qū)塊進(jìn)行了應(yīng)用，基本解決了頁(yè)巖水平井井壁坍塌難題，確保了川南頁(yè)巖氣水平井安全高效鉆井，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著，具有廣闊的應(yīng)用前景。

圖1 技術(shù)路線(xiàn)圖

圖2 頁(yè)巖水平井井壁穩(wěn)定預(yù)測(cè)軟件與技術(shù)

圖3 頁(yè)巖水平井漏失力學(xué)行為預(yù)測(cè)與裂縫封堵技術(shù)