PDF《2019 年国家技术发明奖提名公示内容》

2019 年国家技术发明奖提名公示内容 项目名称 深层高温高压油气藏安全钻井多相流压力控制技术及工业化应用 提名者 中国石油和化学工业联合会 提名意见 我单位认真审阅了该项目提名书及附件材料,确认全部材料真实有效,相关栏目均符合国家科学技 术奖励工作办公室的填写要求.

该项目在国家科技部和石油公司等支持下,针对深部油气藏井筒压力控制技术难题,通过研究发现 深井复杂地层流体侵入井筒后存在着超临界态流、液态流、泡状流、段塞流、搅动流、环雾流的六流型 演化新模态,建立了考虑超临界态相变、天然气水合物相变、气体组分溶解/析出的 六流型多组分 多 相流动模型,揭示了钻井过程地层流体侵入后井筒压力动态变化规律,发现了物理封堵与化学胶结协同 强化承压机理, 发明了 六流型多组分 多相流动压力动态预测方法、 主动式井筒压力精细控制方法及 五 步压回法 井筒压力控制新方法,创建了深部油气藏安全钻井多相流压力控制技术,突破了深部油气藏 地层井漏、井喷等恶性事故防治的重大技术瓶颈,提高了钻井效率,保证了钻井安全,取得了重大技术 创新. 该项目获授权发明专利

40 余件,其中美国发明专利

6 件,软件著作权

11 件,美国 Wiley 出版社出 版英文专著

1 部,中文专著

4 部,国际会议特邀报告

6 次,发表论文

166 篇,其中 SCI 收录

74 篇;

在 国内外

33 个油田得到规模应用,对推动安全钻井技术进步发挥了重要作用,取得了显著的经济和社会 效益. 对照国家技术发明奖授奖条件,提名该项目申报

2019 年度国家技术发明奖二等奖. 项目简介 该项目属于钻井工艺技术领域. 井筒压力安全控制是油气田成功开发的关键. 深部 (深层、 超深层) 油气资源占总量 30%以上,已经成为勘探开发的重要领域.这些油气藏钻井压力窗口复杂(窄或无安全 压力窗口),地层流体复杂(组分、相态复杂),使得地层压力体系复杂,井筒压力安全控制极其困难, 井喷、井漏事故易发,严重影响钻井的安全和高效,如塔里木山前地区建井周期延长可达

3 倍以上,甚 至引发井毁人亡的灾难. 其技术瓶颈在于缺乏高效井筒压力控制技术, 属于钻井工程领域的世界性难题. 该项目在国家和石油公司支持下,历经

15 年攻关,开展了深部复杂压力体系地层井筒压力安全控制关 键技术的系统研究,取得重大技术创新,在国内外

33 个油气田应用,钻井周期缩短 18.4%-31.6%,为 实现安全、优质、高效钻井提供了关键技术. 1.发明了 六流型多组分 多相流动压力动态预测方法.发现了深井复杂地层流体侵入井筒后存在 着超临界态流、液态流、泡状流、段塞流、搅动流、环雾流的六流型演化新模态;

首次建立了考虑超临 界态相变、天然气水合物相变、气体组分溶解/析出的 六流型多组分 多相流动模型,实现了超临界态 相变、组分溶解与脱溶、奇异点瞬变等多相流动现象的科学表征. 2.发明了 主动式 井筒压力精细控制方法.发明了基于沿程和局部阻力协同作用的双节流井口回 压精细控制装置;

揭示了复杂地层流体在井筒内的运移膨胀规律,发明了地层异常压力反演方法、井筒 压力精确预测、非体积膨胀式溢流早期监测系统,实现了井筒压力偏差的提前预测;