科学研究
日期:2026年03月10日阅读次数:次
1 简介
智慧油气开采及装备研发中心带头人:徐建宁,三级教授、硕士生导师,陕西省教学名师。研发中心现有专任教师6人,高级技术专家2人,技术顾问1人,研究生21人。团队具备雄厚的油气采收工艺及装备研究基础和丰富的实践经验,在低渗透油气田采油采气系统、油气井排液工艺技术及装备、先进采油采气装备与工具设计、海洋与沙漠石油钻机集成化、智慧油气排采综合系统等方面已形成了鲜明的技术优势与特色,并取得了显著成果。团队主持中石油、中石化、中海油、延长石油以及陕西省科技攻关等科研项目60余项,获得陕西省科学技术奖二等奖、陕西省科学技术奖三等奖、国家能源科技进步奖二等奖、陕西省高等公司科学技术奖一等奖、中国商业联合会科技进步奖一等奖、中国发明协会发明创业创新奖二等奖等各种科研奖励10余项。累计出版专著5部,发表科研和教学论文80余篇,获国家发明和实用新型专利20余项。
2 研究领域
(1)特低渗油藏机械采油工艺技术
针对特低渗油藏采油井地层供液能力差、低产低效的显著特征,通过对有杆抽油系统优化设计、定向井杆管防偏磨、提高泵效措施、油井故障智能诊断、新型机械采油设备研制、间歇采油,定向井扶正器分布优化等关键工艺和技术的研究设计、软件开发、试验应用、效果评价等,解决了特低渗油藏机械采油中普遍存在的生产和技术问题,提出并实现了低产低效井提高效率的系统解决方案,形成了适用于特低渗油藏机械采油理论及工艺技术,获陕西省科学进步二等奖、陕西高等公司科学技术一等奖。
主要技术经济指标:有杆抽油系统效率提高了5.4%、泵效提高了7%、检泵周期提高了2个月;螺杆泵采油能够满足特低渗油藏采油要求,较有杆抽油系统设备投资减少28.4%,节电46.6%;直线电机柱塞泵采油能够满足特低渗油藏采油要求,节电30%;无油管空心抽油杆采油能够满足特低渗油藏采油要求,设备投资减少15%;杆式泵采油能够满足特低渗油藏采油要求,检泵作业费用减少30%。
(2)油气井排采工艺技术及装备
针对井筒积液导致的低产低效问题,通过研发一系列排采工艺与配套装备,实现了气井的复活、稳产与增收,并均已完成了现场应用。开发了液、气动力射流泵排采工艺,优化喷-喉尺寸及工艺参数,研制了井下射流泵成套装备;开发了钢丝绳柱塞、变径柱塞排采工艺,研制了柱塞应用成套装备,实现了低压及高产液气井的稳定排液,具备无人值守功能;开发了涡流排水采气工艺,研制了涡流器应用成套装备;研制了无线充电与数据传输一体化智能柱塞排采系统,实现了井下压力、温度等参数实时监测,具备自动启停、状态诊断与数据回传功能,显著提升了排液效率与安全性。开发了射流泵排采工艺和涡流排采工艺优化软件、产量预测模拟软件,具有软件著作权。获中国发明协会发明创业奖创新奖二等奖。
(3)井下钻采装备仿生学研究
针对井下钻采工具开发了仿生设计技术,例如牙轮钻头轴承抗磨减阻仿生设计,井下封隔器仿生增摩表面微牙痕技术、智能柱塞仿生流道设计等。面向顶驱齿轮、转盘齿轮、绞车齿轮及其他通用齿轮系统,提出了全解析接触分析方法、稳态/非稳态振动分析方法,振动信号辨识方法、开发了齿面三维微观修形技术,可使齿轮振动响应降低20%。
(4)智慧油气排采综合系统
基于物联网、大数据、云计算、人工智能,借“数字孪生”技术,开发智慧油气排采工艺综合系统,实现油气田排采工艺系统最优运行的智慧“导航”,甚至“无人驾驶”。综合系统通过对气井生产监测、压力动态分析、积液风险预测、排采效果评估、多井协同优化及生产智慧决策等关键环节的集成化、协同化与智能化管理,打破传统工艺系统间存在的“信息孤岛”与“运行壁垒”,优化排水采气工艺的运行策略,最终提升整个排采过程的适应性、高效性、安全性、低碳性与经济性,实现工艺与装备最优配置与最佳运行效果,显著延长气井稳产周期并减少人工干预频次。
3 实验平台
搭建了井下工具排采模拟实验平台、组合式泵效测试实验平台、抽油杆拉扭实验平台、抽油机性能综合测试实验平台。主要完成:油气井井筒气液两相流实验、射流泵排采、涡流器排采、柱塞排采等性能测试;检测离心泵、螺杆泵、往复泵及井下采油工具的综合性能;测试抽油杆本体、抽油杆螺纹、抽油杆接箍螺纹的强度及其力学性能;测试抽油机综合性能。
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