复杂结构井特种钻井液及工业化应用项目简介-中国石油大学(北京)
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钻井主体技术升级换代发挥了重要作用。 共获发明专利 39 件，软件著作权 7 项，中石油技术秘密 10 件；发表论文
259 篇（SCI 和 EI 收录 73 篇），出版专著 9 部；企业标准 13 件。获省部级技术 发明一等奖 1 项、科技进步一等奖 1 项。在国内外 6 个国家 11 个油气田规模化 应用。近三年直接经济效益 45.14 亿元。专家鉴定认为，整体达到国际先进，仿 生钻井液和润滑防卡技术达到国际领先水平。
月 27 日
X
3号
王平全，白杨，
伊达，张杰，苗 有效 西南石油大学
娟，梁红军，潘 专利
丽娟
一种用阳离
子氟碳表面
ZL20111 2013 年 第
发明专 活性剂实现
6
中国 0353364. 11 月 06 129711
利 岩心表面气
2、查新结果表明：除本课题组发表的科技文献、专利技术及科技成果外， 国内外未见其它与本项目技术特点相符的中外文献的报道。
3、“油气层损害预测、评价方法”的理论成果入编美国大学教材。 4、“井眼强化型仿生钻井液新理论、新方法和新技术”成果被国际著名出版 商“LAMBERT Academic Press”邀请出版专著。 5、根据本发明的双疏性保护油气层理论成果，撰写的《多孔介质油气藏双 疏性理论基础》专著，得到国家出版基金资助。
142745
利
月 25 日效
西南石油大学 国，贺明敏，王 专利
贵，苏俊霖
承压堵漏剂
钻井液用防
ZL20121
第
发明专
2014 年 6
蒋官澄，李颖颖， 蒋官澄，李颖 有效
3
水锁剂及其 中国 0388177.
141226
利
月 04 日
黎凌
颖，黎凌 专利
制备方法
4
0号
一种钻井液
客观评价：
1、中国石油和化学工业联合会于 2015 年 5 月 6 日组织有关专家，对本项目 的科技成果进行了技术鉴定。同行院士、专家们一致认为：“该成果是我国复杂 地质条件钻井液关键技术的重大突破，成果应用效果显著，总体达到国际先进水 平，在高性能仿生钻井液新材料、流动性与键合性协同增效润滑防卡等方面达到 国际领先水平”。
项目名称：复杂结构井特种钻井液及工业化应用 项目简介：
本项目属油气井工程领域。 复杂结构井（鱼刺井、多分支井等）是 21 世纪国际公认的提高储量动用率 和产量的主要发展方向，美国复杂结构井占其钻井数 50％以上（占全球约 88％）， 其产量是直井的 3 倍以上。利用复杂结构井高效开采我国 1085 亿吨油气地质资 源，保障国家能源安全意义重大。井壁失稳、恶性漏失、卡钻、储层损害、环境 污染既是复杂结构井的技术瓶颈，又是世界性钻井液技术难题，更是决定复杂结 构井钻井成败的关键。本发明创新性突破了上述技术瓶颈，形成了完全自主知识 产权的技术成果，为安全、高效钻探复杂结构井提供了利器，使我国复杂结构井 的比例逐年指数增长，实现了非常规、难动用油气藏高效开采，有力推动了我国 石油工业科学技术进步。主要发明点如下： 1、发明了复杂结构井钻井液新材料和新体系。揭示了强力胶结岩石有效稳 定井壁、高润滑降摩阻的机理，发明了将特殊化学结构接枝到聚合物链、提高抗 温性的方法和增强岩石颗粒间内聚力防塌新材料、增强金属/金属和金属/岩石间 键合性润滑新材料。以两种复杂结构井钻井液新材料为核心，创建了钻井液新体 系，井塌事故率降低 82.6％，钻速提高 27.7％；摩阻和扭矩同国际先进指标相比 分别降低 35.3％和 26.5％。 2、发明了岩心应力变化承压堵漏评价新方法与高磨阻防漏堵漏新材料。揭 示了堵漏材料与地层裂缝壁面吸附、滑脱、压力传递机理，指导建立了基于岩心 承压、破裂、裂缝重新开启和裂缝延伸压力测定的堵漏评价新方法，发明了强吸 附、高磨阻改性环氧聚酯堵漏新材料，与国外先进技术相比，压力分别提高 8MPa、 10MPa、5MPa、4MPa。井漏事故减少 80.6%。 3、发明了双疏和贴膜保护油气层新方法和新材料。创建了油气层气湿性与 成膜保护油气层新理论，建立了反映复杂结构井油气层损害各向异性强、损害程 度大等特征的损害数学模型和分段评价法，指导发明了保护油气层的双疏、贴膜 新方法和新材料。与以前复杂结构井相比，平均日产量提高 1.6 倍以上，损害评 价方法入编美国大学教材，成为国际公认方法。 上述发明构成了复杂结构井特种钻井液的有机整体，对推动行业技术进步和
壁稳定的仿
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第 蒋官澄，中国石油
发明专
2015 年 6
罗陶涛，陶怀 有效
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生聚合物及 中国 0062056.
168735 集团川庆钻探工程
利
月 03 日
志，贺海，李颖 专利
其制备方法
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9号
有限公司
颖
和钻井液
一种在光滑
裂缝漏失壁
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发明专
2014 年 6
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面稳定承压 中国 0333312.
用有机硅润
ZL20131 2014 年 第
蒋官澄，张振
发明专
蒋官澄，张振华，
有效
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滑剂及其制 中国 0276583. 10 月 29 150459
华，黄贤斌，孙
利
黄贤斌，孙金声
专利
备方法和应
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日 3号
金声
用
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第
发明专 一种可控膨
2013 年 2
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中国 0047689.
114058
利 胀堵漏剂
2
层损害等钻井液技术难题，提供了钻复杂结构井的成功率，避免了复杂情况发生， 缩短了建井周期，保护了油气层。
据不完全统计，近三年，本项目创直接经济效益 45.14 亿元。
主要知识产权目录：
国家
知识产 知识产权具
授权日 证书编
序号
（地 授权号
权类别 体名称
期号
区）
权利人
发明人
有效 状态
一种用于井
蒋官澄，宣扬，
推广应用情况：
本发明显著提高我国钻井工程技术的核心竞争力，不仅实现技术自给，且通 过国际竞标，进入国际市场，解决了钻井工程中遇到的井塌、高摩阻、井漏、油 气层损害钻井液技术难题，彰显了本原创性成果具有强的先进性和国际竞争力， 受到国际同行的广泛赞誉。
从 2008 年开始，本发明开始在油田现场试验，并逐步完善，截至 2015 年 12 月，规模应用 1918 口井，其中绕障井 232 口、鱼骨刺多分支井 391 口等，有 效解决了复杂结构井钻井过程中遭遇的泥页岩井壁失稳、阻卡卡钻、井漏和油气
钻井主体技术升级换代发挥了重要作用。 共获发明专利 39 件，软件著作权 7 项，中石油技术秘密 10 件；发表论文
259 篇（SCI 和 EI 收录 73 篇），出版专著 9 部；企业标准 13 件。获省部级技术 发明一等奖 1 项、科技进步一等奖 1 项。在国内外 6 个国家 11 个油气田规模化 应用。近三年直接经济效益 45.14 亿元。专家鉴定认为，整体达到国际先进，仿 生钻井液和润滑防卡技术达到国际领先水平。
月 27 日
X
3号
王平全，白杨，
伊达，张杰，苗 有效 西南石油大学
娟，梁红军，潘 专利
丽娟
一种用阳离
子氟碳表面
ZL20111 2013 年 第
发明专 活性剂实现
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中国 0353364. 11 月 06 129711
利 岩心表面气
2、查新结果表明：除本课题组发表的科技文献、专利技术及科技成果外， 国内外未见其它与本项目技术特点相符的中外文献的报道。
3、“油气层损害预测、评价方法”的理论成果入编美国大学教材。 4、“井眼强化型仿生钻井液新理论、新方法和新技术”成果被国际著名出版 商“LAMBERT Academic Press”邀请出版专著。 5、根据本发明的双疏性保护油气层理论成果，撰写的《多孔介质油气藏双 疏性理论基础》专著，得到国家出版基金资助。
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月 25 日效
西南石油大学 国，贺明敏，王 专利
贵，苏俊霖
承压堵漏剂
钻井液用防
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发明专
2014 年 6
蒋官澄，李颖颖， 蒋官澄，李颖 有效
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黎凌
颖，黎凌 专利
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一种钻井液
客观评价：
1、中国石油和化学工业联合会于 2015 年 5 月 6 日组织有关专家，对本项目 的科技成果进行了技术鉴定。同行院士、专家们一致认为：“该成果是我国复杂 地质条件钻井液关键技术的重大突破，成果应用效果显著，总体达到国际先进水 平，在高性能仿生钻井液新材料、流动性与键合性协同增效润滑防卡等方面达到 国际领先水平”。
项目名称：复杂结构井特种钻井液及工业化应用 项目简介：
本项目属油气井工程领域。 复杂结构井（鱼刺井、多分支井等）是 21 世纪国际公认的提高储量动用率 和产量的主要发展方向，美国复杂结构井占其钻井数 50％以上（占全球约 88％）， 其产量是直井的 3 倍以上。利用复杂结构井高效开采我国 1085 亿吨油气地质资 源，保障国家能源安全意义重大。井壁失稳、恶性漏失、卡钻、储层损害、环境 污染既是复杂结构井的技术瓶颈，又是世界性钻井液技术难题，更是决定复杂结 构井钻井成败的关键。本发明创新性突破了上述技术瓶颈，形成了完全自主知识 产权的技术成果，为安全、高效钻探复杂结构井提供了利器，使我国复杂结构井 的比例逐年指数增长，实现了非常规、难动用油气藏高效开采，有力推动了我国 石油工业科学技术进步。主要发明点如下： 1、发明了复杂结构井钻井液新材料和新体系。揭示了强力胶结岩石有效稳 定井壁、高润滑降摩阻的机理，发明了将特殊化学结构接枝到聚合物链、提高抗 温性的方法和增强岩石颗粒间内聚力防塌新材料、增强金属/金属和金属/岩石间 键合性润滑新材料。以两种复杂结构井钻井液新材料为核心，创建了钻井液新体 系，井塌事故率降低 82.6％，钻速提高 27.7％；摩阻和扭矩同国际先进指标相比 分别降低 35.3％和 26.5％。 2、发明了岩心应力变化承压堵漏评价新方法与高磨阻防漏堵漏新材料。揭 示了堵漏材料与地层裂缝壁面吸附、滑脱、压力传递机理，指导建立了基于岩心 承压、破裂、裂缝重新开启和裂缝延伸压力测定的堵漏评价新方法，发明了强吸 附、高磨阻改性环氧聚酯堵漏新材料，与国外先进技术相比，压力分别提高 8MPa、 10MPa、5MPa、4MPa。井漏事故减少 80.6%。 3、发明了双疏和贴膜保护油气层新方法和新材料。创建了油气层气湿性与 成膜保护油气层新理论，建立了反映复杂结构井油气层损害各向异性强、损害程 度大等特征的损害数学模型和分段评价法，指导发明了保护油气层的双疏、贴膜 新方法和新材料。与以前复杂结构井相比，平均日产量提高 1.6 倍以上，损害评 价方法入编美国大学教材，成为国际公认方法。 上述发明构成了复杂结构井特种钻井液的有机整体，对推动行业技术进步和
壁稳定的仿
ZL20141
第 蒋官澄，中国石油
发明专
2015 年 6
罗陶涛，陶怀 有效
1
生聚合物及 中国 0062056.
168735 集团川庆钻探工程
利
月 03 日
志，贺海，李颖 专利
其制备方法
X
9号
有限公司
颖
和钻井液
一种在光滑
裂缝漏失壁
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发明专
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面稳定承压 中国 0333312.
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ZL20131 2014 年 第
蒋官澄，张振
发明专
蒋官澄，张振华，
有效
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滑剂及其制 中国 0276583. 10 月 29 150459
华，黄贤斌，孙
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黄贤斌，孙金声
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备方法和应
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发明专 一种可控膨
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中国 0047689.
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利 胀堵漏剂
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层损害等钻井液技术难题，提供了钻复杂结构井的成功率，避免了复杂情况发生， 缩短了建井周期，保护了油气层。
据不完全统计，近三年，本项目创直接经济效益 45.14 亿元。
主要知识产权目录：
国家
知识产 知识产权具
授权日 证书编
序号
（地 授权号
权类别 体名称
期号
区）
权利人
发明人
有效 状态
一种用于井
蒋官澄，宣扬，
推广应用情况：
本发明显著提高我国钻井工程技术的核心竞争力，不仅实现技术自给，且通 过国际竞标，进入国际市场，解决了钻井工程中遇到的井塌、高摩阻、井漏、油 气层损害钻井液技术难题，彰显了本原创性成果具有强的先进性和国际竞争力， 受到国际同行的广泛赞誉。
从 2008 年开始，本发明开始在油田现场试验，并逐步完善，截至 2015 年 12 月，规模应用 1918 口井，其中绕障井 232 口、鱼骨刺多分支井 391 口等，有 效解决了复杂结构井钻井过程中遭遇的泥页岩井壁失稳、阻卡卡钻、井漏和油气