所獲獎(jiǎng)勵(lì):2023年度四川省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)
主要完成人:祝效華、梁海波、劉偉吉、張志偉、石昌帥、毛敏、付強(qiáng)、孫凱、敬俊、楊雙業(yè)
主要完成單位:西南石油大學(xué)、寶雞石油機(jī)械有限責(zé)任公司、中法渤海地質(zhì)服務(wù)有限公司、中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司、中石化中原石油工程有限公司
我國(guó)深井鉆井提速提效裝備自主研發(fā)起步晚,相關(guān)理論研究與設(shè)計(jì)技術(shù)均較為薄弱,項(xiàng)目組歷經(jīng)13年攻關(guān),攻克了深井/超深井鉆井提速提效關(guān)鍵裝備的關(guān)鍵設(shè)計(jì)理論與方法,形成了自主可控的關(guān)鍵成套裝備與技術(shù),主要技術(shù)內(nèi)容如下:
(1)研制了鉆井管柱自動(dòng)化系統(tǒng)及配套裝備。突破重型機(jī)械手控制算法和鉆機(jī)環(huán)網(wǎng)通訊技術(shù),研制了鉆井管柱自動(dòng)上卸扣裝備、管柱立根自動(dòng)排放裝備、管柱多工序作業(yè)一鍵自動(dòng)控制系統(tǒng)。
(2)研制了深井高效提速鉆具。建立了深井鉆柱動(dòng)力傳遞評(píng)價(jià)、井下鉆具動(dòng)載荷評(píng)價(jià)和提速鉆具設(shè)計(jì)方法;研制了強(qiáng)動(dòng)力沖擊工具和減阻提速鉆具,形成了深井直井段強(qiáng)化動(dòng)力和長(zhǎng)水平段動(dòng)力釋放提速技術(shù)。
(3)研制了地面井下一體化風(fēng)險(xiǎn)防控裝備。建立了超聲多普勒頻移與非滿(mǎn)管多相流耦合分析等模型;研制了井下11參數(shù)隨鉆測(cè)量?jī)x、超聲陣列流量測(cè)量?jī)x與溢漏快速識(shí)別系統(tǒng)。
項(xiàng)目獲發(fā)明專(zhuān)利60件(其中美國(guó)專(zhuān)利1件),軟著23項(xiàng);制訂行標(biāo)3項(xiàng)、團(tuán)體和企標(biāo)18項(xiàng);發(fā)表論文153篇。項(xiàng)目成果關(guān)鍵技術(shù)自主可控,整體技術(shù)國(guó)際先進(jìn),其中長(zhǎng)水平段提速技術(shù)裝備、溢漏快速識(shí)別技術(shù)裝備達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。成果在我國(guó)11個(gè)主力油氣田應(yīng)用3763口井,其中四川盆地1362口井、中東等國(guó)家近百口。研制的管柱自動(dòng)化處理裝備、提速鉆具、井下儀器近3年累計(jì)銷(xiāo)售48.97億元。成果對(duì)于我國(guó)深井鉆井提速提效核心裝備的自主可控、提高行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力具有重要的推動(dòng)作用。

圖1 安全防控設(shè)備

圖2 鉆機(jī)管柱自動(dòng)化作業(yè)系統(tǒng)

圖3 鉆井提速工具