• 简介
  • 研究方向
  • 研究团队
  • 特色技术
  • 实验平台

岩石力学与井壁稳定实验室针对国内外钻完井工程中的地质力学难题开展攻关研究,主要研究方向包括岩石力学参数测试与评价技术,随钻岩石力学评价技术,地层压力分析预测技术,地应力建模技术,井壁稳定力学机理与预测技术,井漏风险预测技术,水力压裂力学增产技术,套管损坏防控技术等。

实验室现有19人,其中教授级高工(教授)2人、高级工程师(副教授10人。拥有设备19台套,具备30多项实验/试验能力。

实验室主要设备有岩石三轴压力实验系统,微机控制电液伺服压力试验机,岩屑自动矿物分析电镜,微米压痕仪,能够进行岩石力学特性测试,岩石声波特性测试,地应力测试,随钻岩屑结构扫描与矿物组分测试,随钻岩屑微米压痕力学测试等19台套。

长期以来,实验室以发展井壁稳定理论、开发井壁稳定评估及钻井决策系统、研究控制井壁失稳的新方法和新技术为定位和目标,以与井壁稳定相关的基础理论及应用技术为主要攻关方向,形成了包括井壁失稳控制、防砂控制、压裂裂缝起裂和延伸流固耦合数值模拟、井筒完整性失效机理与防治以及地下储气库长期稳定性评价等系列特色理论与技术。自主研发了井壁稳定预测软件、油气井出砂可能性分析评价软件、套管水泥环地层系统力学完整性评价软件以及油套管腐蚀-力学一体化防腐选材设计软件等。研究成果在国内外30多个油气田进行了应用,取得了显著的经济和社会效益。

原位制样真三轴压裂技术
从目前国家扶持的非常规油气藏钻探、复杂结构井的钻探等项目中可知,疏松砂岩开发是未来的重点发展方向。制备疏松砂岩油藏岩样是了解疏松砂岩储层孔隙结构特征及岩石物性的基础,是疏松砂岩油藏高效开发的必不可少的技术。原位制样是解决疏松砂岩油藏岩心或岩样制备的有效方法。制备岩样可用于分析储层渗透率和岩石物性分析,还可以用于疏松砂岩油藏水力压裂模拟实验中。
动态循环堵漏技术
实现多种状态下的漏失裂缝堵漏模拟,使动态漏失裂缝模拟的裂缝开口尺寸在50-500微米之间变化,并对不同形态的漏失裂缝进行模拟,实时判断封堵位置,模拟钻井过程中激动压力和抽吸压力对封堵层的影响,考虑裂缝特征参数和堵漏材料特征参数对漏失裂缝封堵效果的影响并同时开展多种裂缝封堵。
颗粒材料在裂缝中的运移与架桥规律研究及其在石油工程中的应用
基于裂缝封堵实验和CFD-DEM耦合模型,进行颗粒材料在裂缝中的运移和架桥封堵模拟,分析其力学微观机理,通过改变颗粒材料和裂缝参数、钻井液参数等,分析颗粒材料在裂缝中架桥封堵的影响因素及其影响规律并根据以上研究结论,结合现场实际,提出提高颗粒材料在裂缝中架桥效率的实际工程对策,并应用于堵漏和压裂工程中。
循环载荷与化学腐蚀联合作用下储气库井筒完整性失效机理研究
综合循环载荷疲劳损伤、异种材料界面腐蚀失效以及颗粒胶结材料亚临界裂纹扩展等理论,通过室内实验、数值模拟和理论分析等手段,预期揭示井筒体系界面和水泥环在循环载荷和化学腐蚀联合作用下微裂纹的形成与扩展机制,理清导致完整性失效主控因素,为地下储气库井筒长期完整性设计提供理论支撑。
循环载荷与化学腐蚀联合作用下储气库井筒完整性失效机理研究
随钻岩石力学评价技术研究
地层压力分析预测技术研究
井漏风险预测技术研究研究
水力压裂力学增产技术研究
套管损坏防控技术研究
  • 蒋宏伟
  • 王倩
  • 常龙
  • 卓鲁斌
  • 邹灵战
  • 陈朝伟
  • 邓金根
  • 闫伟
  • 冯永存
  • 蔚宝华
  • 刘伟
  • 谭强
  • 李晓蓉
  • 1. 针对油气田井壁失稳问题,开展了复杂地层压力预测和井壁稳定性技术与理论研究,形成了系列井壁失稳控制技术与理论;

    2. 围绕疏松砂岩储层油井出砂问题,开展了防砂参数优化与新型防砂筛管研发工作,形成了具有独立知识产权的防砂控制技术;

    3. 针对疏松砂岩储层压裂液滤失和油井出砂问题,开展了疏松砂岩压裂充填裂缝起裂和延伸规律研究,建立了综合考虑压裂液滤失特征和疏松砂岩物理力学性质随应力变化的压裂裂缝起裂和延伸流固耦合数值模拟计算方法;

    4. 围绕复杂油气田井筒完整性失效问题,开展了周期注采、大规模体积压裂和井下腐蚀等多工况下的井筒完整性失效机理与防治对策研究,有效降低了井筒失效发生率,保障了油气安全、高效生产;

    5. 围绕致密岩石损伤问题,开展了致密岩石水-岩损伤电化学在线测试新技术研究,建立了适用于致密岩石的电化学阻抗模型,实现了致密岩石“在线”孔、渗参数快速测试技术。