油气钻采工程湖北省重点实验室依托长江大学石油与天然气工程学科(石油工程、石油机械、石油石化),在全体研究人员的共同努力下,在油气钻采相关领域的研究取得了一定的成绩。整体研究水平处于国内领先水平,为湖北省乃至全国的油气钻采技术及工程服务做出了重要贡献。在成果产出方面,获湖北省科技进步二等奖1项、湖北省科技进步三等奖1项、中石油和化学工业联合会科技进步奖一等奖1项;申请或授权发明专利52项,其中授权发明专利27项;公开发表科技论文95篇,其中标注有重点实验室名称的有10篇,SCI、EI收录2篇。主要成果有以下几个方面:
①长水平井井下状态精确分析及钻井参数优化软件开发与规模化应用,攻克相关钻井软件的“卡脖子”技术
针对严重依赖国外的钻井软件“卡脖子”难题,在已有算法模型基础上,研究出了更适合长水平井特点的智能化算法和模型,开发了具有自主知识产权的钻井设计分析、实时钻井监测和预警、钻后优化系列软件,形成了辅助钻完井施工作业的软件工具体系。钻井软件已经实现了国外主流钻井软件 Wel lPlan 的大部分功能,其中长水平井的井眼清洁、水力学及摩阻扭矩算法准确度超越国外软件。成功在钻井设计及施工中进行大规模应用,有效缓解了长水平井钻进中的井眼清洁不充分、托压、卡钻等问题。
②长水平井钻井提速提效工具研发与规模化应用,形成系列技术规范
通过首创集转速扭矩、冲击振动、脉冲射流三种功能于一体的液动冲击器,创新设计双脉冲振荡机构,研发了高性能单头螺杆、多头螺杆驱动的水力振荡器,提出了水力振荡器和液动冲击器的优化使用方法,现场应用表明,平均提高机械钻速25%以上,技术参数和功能优于国外同类产品。研发高性能单头螺杆、多头螺杆水力振荡器,建立效果评价及安放位置优化方案,适用于油基和水基两种钻井液体系,形成了127mm、172mm、203mm三种尺寸规格的系列产品,工作频率15-20Hz,振荡力50-80kN,耐温性150℃,使用寿命300h以上。在国际上首创集转速扭矩、冲击振动、脉冲射流三种功能于一体的液动冲击器,形成了127、172、203、244mm四种尺寸规格的系列产品,螺杆级数5.5级,工作频率30~50Hz可调,输出扭矩达到14000N.m,耐温150℃,工作寿命150h以上,在技术参数和附加功能上优于国外同类产品。研发长水平井井下工具安放位置和数量优化方法,形成井下工具使用规范。基于摩阻和振荡力,建立了安放位置计算模型,并制作了优选图版。现场应用效果表明,该安放位置计算方法有效可行。
③“复杂低渗透油藏精细高效开发关键技术及工业应用”获湖北省科技进步三等奖
项目从多尺度非均质表征入手,发展了不同尺度精细表征方法,通过建立微观孔隙结构模型、宏观离散裂缝模型、宏微观结合的基质-裂缝多尺度模型,从微观渗流机理、动态压力监测及解释到动态开发模拟等多方位形成了低渗透油藏的精准表征特色技术,量化了动态裂缝与基质非均质双重作用下的剩余油分布,确定了分注层数、厚度、级差界限,完善了精细分层注水、抑制气窜的注气保压的精准工艺技术,确保1m隔夹层的特低渗透油藏层内分注成功,缓解了无效注水/气难以保压的不利局面,攻关了低渗透油藏实现精细高效开发的关键技术。