页岩气勘探开发井下智能装备研究中心

发布时间:2023-04-11浏览次数:673


研究中心名称

页岩气勘探开发井下智能装备研究中心

主要人员

团队负责人

宋文平

哈工大机电工程学院副教授、硕士生导师

首席科学家

张广玉

哈工大机电学院教授、博士生导师

技术骨干

常晓从   哈工大副教授

代礼周      哈工大讲师

张多利      高级工程师

研究中心简介

研究中心拥有教授、副教授等哈工大专家15人,“杰青”1人,研发工程师70余人,发表论文60余篇,授权发明专利80余项,获省部级科技奖励3项,完成国家重点研发计划、重大专项、企业攻关等项目超100项,“十四五”期间成果转化预计收入5~10亿元。

研究中心面向能源开发、高端智能装备等国家重大战略需求,将机械学、力学、电子学等多学科知识相融合,针对我国油气田“精细开采、高效益开发”的迫切需求,克服井下高温(150℃)、高压(105MPa)、空间狭窄等极端工况,研制开发常规油气、页岩油气、煤层气等深地资源开采所亟需的系列化井下智能装备,打破国际巨头技术垄断,并在大庆、长庆、渤海、西南油气田等各大主力油田得到成功应用。

研究内容

1、油气勘探开发井下智能装备研究;

2、页岩油气全通径无限级分段压裂技术研究;

3、微型大力矩传动与智能驱动技术研究;

4、井下参数实时监测与远距离传输技术研究。

成果及产品展示

1、全通径无限级分段压裂智能滑套

水平井多级分段压裂是致密油气、页岩油气、煤层气等非常规油气高效开发的关键核心工艺,增加压裂级数是提升储层改造效果与产量的最佳手段之一。然而,低效的压裂工艺必然造成施工用时随压裂级数增加而激增,压裂车组等设备的高昂日费由此导致单井压裂成本大大增加,因此水平井高效密集分段压裂一直是油气田开发的不懈追求。

目前普遍采用泵送桥塞射孔连作、投球式机械滑套两种分段压裂技术,泵送桥塞射孔连作工艺存在施工流程复杂、效率低、适应井筒深度受限、射孔设备占地面积大等问题,投球式机械滑套又存在压裂级数受限、需钻塞施工等问题,已成为提升单井产能、降低开发成本的“卡脖子”难题。

本项目成功研制开发具有精准识别、定向控制的全通径智能滑套,彻底消除现有技术对压裂级数、井筒深度的限制,施工效率较泵送桥塞射孔连作工艺提高1倍以上,且无需钻塞作业,由此实现油气储层的高效精准密集(单井百段以上)压裂。

2、注水驱油数字化智能测控系统

注水驱油是实现我国主力油田持续稳产增产的关键,其核心技术和测控装备是世界能源领域竞相角逐的前沿制高点。我国油田储层垂直剖面非均质性强、不同储层渗透率差异极大,精细水驱“调”、“测”、“控”智能化是实现非均质储层注水按需调配的核心,且井筒测控技术与装备面临系统失效风险高)、空间受限、层间非线性耦合干扰等巨大挑战。研究中心在国家重大专项、国家自然科学基金等项目支持下,研制开发了精细水驱智能井筒系列化测试仪器与调控装备,并在我国大庆、长庆、渤海等油田成功应用。


3、微型大力矩特种传动系统

机器人、工业自动化、航空航天、武器装备、医疗器械、新能源、油气开发等诸多领域中,动力部件作为整机装备的核心,高功率密度、高承载、微型化始终是动力部件的永恒追求。

研究中心开发的特种电机与特种减速器具有高功率密度、超高承载、高精度、宽温域等突出优势;相同直径下,特种减速器的承载力是同类行星减速器的5倍以上;且运转精度、刚度等参数优于住友等国际知名品牌,可以为油气开采井下智能装备等产品提供关键核心部件。



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