一、研究所概况

长江大学固井完井研究所，是依托学校在地球科学、石油工程、计算机科学等领域的雄厚学科基础与资源优势，整合成立的前沿交叉研究机构。研究所立足国家能源安全战略与油气工程前沿，紧密围绕钻完井工程中的核心环节—固井与完井，致力于解决该领域的基础理论、关键技术及工程应用难题。研究所汇聚了一支多学科交叉、创新能力突出的科研团队，团队与国内外多家知名能源企业及研究机构建立了紧密的产学研合作关系，依托低碳催化与二氧化碳利用全国重点实验室、油气钻完井国家工程研究中心长江大学研究室、油气钻采湖北省重点实验室、非常规油气协同创新中心等重要科研平台资源，致力于成为国内一流的固井完井技术研发与高层次人才培养基地。研究所现有教职工8人，其中教授2人，副教授3人，讲师3人，团队平均年龄41岁，梯队结构合理，是一支富有朝气的年轻队伍。承担了国家科技重大专项、国家自然科学基金和三大石油公司等多层次科学研究工作，形成了智能固井工艺技术、井筒完整性优化及控制技术、海上油田精细高效防砂优化技术、深水气田双重组合防砂技术、复杂工况管柱力学安全评价技术、油气/CCUS井筒分布式光纤监测技术、气煤交叉开采理论与技术、随钻数据传输与智能调控等技术。面向未来，固井完井研究所将继续围绕国家能源战略需求，紧跟世界科技发展前沿，不断强化自身特色，提升创新能力，为我国油气工业的可持续发展贡献“长大”力量。

二、教师名录

教授：郑双进 张艳

副教授：王利华 邓桥 王红波

讲师：高斐 韩虎 孟胡

三、主要研究方向

研究方向一：智能固井工艺技术

针对特殊井、复杂工艺井固井技术难题，研制了液力驱动旋转下套管工具、漂浮下套管工具，全自动无线远程控制水泥头、固井胶塞下行智能定位系统、新型注水泥防倒返液压止回阀、高效免钻分级箍、旋流脉冲振动提升固井质量工具；开发了智能固井设计与模拟系统、固井施工全过程监测分析预警系统，形成了大数据预测固井质量与施工优化 顶替效率数值模拟评价 固井水泥环完整性评价等系列技术。

研究方向二：井筒完整性优化及控制技术

基于井筒长效密封与安全开发需求，提出了一种考虑油套管载荷、水泥环密封失效、井口抬升影响的一体化优化及控制技术，有效解决了现场井屏障失效、环空带压、井口抬升等生产难题。形成了油套管-水泥环在温度-压力-腐蚀条件下的全生命周期设计方法以及井身结构、固井质量以及生产完井参数影响下的井口抬升载荷评估方法、建立从钻井-固井-完井-生产的全过程井筒完整性保障体系。

研究方向三：海上油田精细高效防砂优化技术

首次提出了海上油田全寿命开采周期高效防砂优化方法，克服了国外防砂方法未考虑黏土水化堵塞机理的缺陷，揭示了防砂中黏土水化堵塞与微颗粒冲蚀耦合机理，形成了海上油气井防砂设计企业标准，出砂浓度控制在0.05%以内，相比传统设计方法采液强度提高30%，解决了我国海上油田防砂与产能的矛盾，在我国海上四大海域起到了极好的应用效果。

研究方向四：深水气田双重组合防砂技术

针对我国第一个荔湾3-1深水气田储层特点，首次提出了双重组合防砂技术理念，克服了传统防砂无法满足深水开发“零出砂”要求，取得了显著防砂效果，修井次数由9.2次/年下降到1.85次/年，单井累计生产时间由150天延长至581天，得到Husky能源公司对深水防砂技术的高度认可。

研究方向五：超深井射孔管柱安全评价技术

通过构建集远程操控与并行计算于一体的大型仿真平台，创新形成射孔管柱仿真模拟与安全评价方法，阐明了射孔工况下管柱系统动态损伤机理，研发以动力学数据为核心的算法及可输出动态曲线的软件，为现场射孔管柱安全评价提供具有工程实用价值的手段。

研究方向六：油气/CCUS井筒分布式光纤监测技术

通过攻克TB级光纤数据实时解析与多解性约束反演技术，构建智能化处理平台，解决DAS/DTS数据的处理难题，开发自适应滤波与动态时空对齐等算法，实现光纤数据的高精度融合，开发基于特征时窗的动态基线比对算法，实现高精度微泄漏定位，建立井筒“实验模拟-光纤监测-智能反演”技术体系，为油气井/CCUS/储气/储氢复杂井筒监测提供技术支撑。

研究方向七：随钻高速率连续波泥浆脉冲遥测系统仿真与优化技术

创建了基于瞬变流理论的随钻连续波泥浆信道数学模型，揭示了井下压力波信号传播机理及参数影响规律，提出了基于滑移网格模型及多重网格划分策略的连续波脉冲器-管线一体化三维数值仿真方法，实现了井下复杂工况下脉冲器与管线耦合效应的高精度模拟，设计了摆动阀式连续波脉冲器的非正弦式转子控制策略，实现了井下脉冲信号的质量优化，参与指导中海油服“璇玑”系统无线数据传输速率突破10bit/s。

研究方向八：气煤交叉开采理论与技术

创立了天然气与煤炭资源协同开采理论，实现了天然气与煤炭资源精准协调开采。提出了采掘对天然气井应力多场叠加扰动的预测方法和天然气逸散多尺度多场耦合模型，揭示了煤岩层应力-裂隙-渗流多场耦合作用下天然气逸散机制，形成了防止天然气逸散进入煤层的关键技术和井筒完整性风险评估模型。建立了采动沉陷演化的管土协同变形判据，提出了煤矿开采沉陷区天然气管道力学模型，制定了天然气管道危险性量化分级标准。研发了煤矿采掘活动近接天然气井的监测预警装备，提出有效防范采掘活动与天然气井碰撞的安全生产距离，并形成了相关标准。

四、代表性科研成果

（一）科研项目

研究所承担国家自然科学基金4项、国家重大专项及企业联合研发等课题50余项，总经费超2000万元。

（二）论文及专著

研究所在Energy、Ocean Engineering、Petroleum Science、石油学报等国内外知名期刊发表论文40余篇。

（三）授权专利及软件著作

研究所获得井下固井完井工具、固井完井工艺方法、井筒光纤监测、复杂管柱力学、随钻连续波泥浆系统仿真等方面相关发明专利、软件作权等80余项。

五、荣誉及奖励

研究所在智能固井、井壁稳定、海上疏松砂岩油藏、南海深水气藏防砂、气煤交叉开采等领域等方面取得重要突破，获省政府科技进步奖、技术发明奖、自然科学奖，省部级行业协会科技进步奖10余项。