以实验室主任高德利教授为学术带头人的科研团队,入选2012年度国家自然科学基金创新研究群体(批准号:51221003)。通过三年研究,本群体已完成了第一期的计划目标任务,并于2015年10月22日以优异成绩通过国家自然科学基金委工程与材料科学部组织的专家会议评审答辩,获批第二期延续资助项目(批准号:51521063)。
通过第一期(2012.09-2015.09)项目实施,本群体针对复杂油气井工程科学问题与关键技术瓶颈开展协同创新研究,在井下力学与控制工程、新型钻井液体系等方面取得了重要研究进展。特别是,通过理论分析建立了旋转钻井机械延伸极限的预测模型,通过数值模拟分析揭示了深水导管和隔水管安装过程的力学行为;发明了复杂结构井邻井距离随钻电磁探测与控制技术,并在重油SGAD双水平井磁导向钻井中得以成功应用;发明了海洋钻井导管安装设计与控制技术并获应用实效;揭示了气体钻井的高效破岩机理,探讨了井下新型射流技术;将仿生学引入钻井液研究中,成功研发出仿生固壁剂、仿生纳米封堵剂和仿生页岩抑制剂,建立了能够在复杂条件下有效强化井壁的仿生固壁钻井液新技术并获应用实效;建立了硬脆性泥页岩井壁稳定周期和碳酸盐岩地层孔隙压力的预测方法,以及水力打孔压裂整体优化设计方法,等。在国内外期刊上发表学术论文153篇,其中被SCI收录86篇,出版英文专著2本;授权发明专利55件并获第十六届中国专利优秀奖2项,还有55件申请受理的发明专利;获国家技术发明二等奖和科技进步二等奖各2项,以及省部级科技奖特等奖1项和一等奖9项;培养授予博士学位47名和硕士学位137名。
未来三年,将以推进我国的“页岩革命”和深海油气安全高效开发为重点目标,以复杂结构井与丛式井、海洋深水区油气井等复杂井工程为背景凝练科学问题,深入探讨复杂井工程风险特征与作业极限约束条件,揭示工程不稳定机理与主控因素,建立工程设计与控制一体化技术体系,力争取得1-2项具有国际领先水平的创新研究成果。