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1、1 / 17 工程名称：深井复杂地层安全高效钻井基础研究首席科学家：李根生中国石油大学 北京）起止年限：2018 年 1 月-2018 年 8 月依托部门：中国石油天然气集团公司教育部一、研究内容一） 关键科学问题目前，深层油气资源勘探开发已成为国家油气发展的一个重大领域，开展深井复杂地层钻井基础研究，建立安全高效钻井理论和风险调控体系，实现科学化钻井，是我国油气钻井面临的迫切任务。针对国家能源安全和发展的重大需求和我国深层油气资源钻井工程亟待解决重大基础难题，本工程凝炼出以下三个拟解决的关键科学问题：1深井复杂地层岩体力学特征识别与表征方法深层岩体环境 包括岩石和流体）的复杂性、不确定性和难
2、预知性是深井钻井难度大的根本原因之一。对深井复杂地层岩石力学参数和地层压力等重要特征的准确识别和预测是安全高效钻井的前提和基础。因此，深井复杂地层岩体力学特征识别与表征方法是安全高效钻井亟待解决的关键科学问题。通过回答该科学问题，建立岩石物理力学特性参数的识别理论和表征模型，发展深井复杂地层孔隙流体压力综合评估预测方法，科学描述深层钻井岩体环境，是建立钻井地质力学模型、科学钻井设计和风险控制决策所必不可少的基础。2深井复杂地层钻井载荷与井眼围岩作用机理由于深部地质条件复杂、钻井压力系统多变，导致深井钻头和流体载荷与围岩之间的作用机理不清，严重制约了高效破岩方法、井眼稳定评估及安全钻进的深入研究
3、。因此， 深井复杂地层钻井载荷与井眼围岩作用机理是安全高效钻井必须要重点解决的关键科学问题。通过本科学问题的研究，揭示井下应力环境下钻头破碎岩石机理、井筒多相流体压力系统及其与井壁围岩的作用机理、井斜与井壁失稳机理，探索高效精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 17 页2 / 17 破岩方法、井斜与井壁失稳预测控制方法，为建立安全高效钻井方法及其风险控制理论奠定基础。3深井复杂地层钻井设计平台与风险控制机制深井复杂地层钻井设计和风险控制是实现安全高效钻井的关键和保证。由于深层地质条件复杂、不确定性强，深井井身结构设计中风险与效
4、率的协调机理、钻井方式及参数对破岩效率敏感性、钻井风险因子识别模型及控制方法尚未建立，因此， 深井复杂地层钻井设计平台与风险控制机制是关键科学问题。通过该问题的研究，将建立深井复杂地层井深结构的构建准则、钻井方式优选及参数优化方法、钻井方式转换的预案与对策、钻井风险因子识别模型和风险控制机制，最终形成深井安全高效钻井设计和风险控制理论体系，为我国陆上和海外深层钻井设计和风险控制提供科学决策依据。 机理层面：研究深井复杂地层压力系统的形成机理，研究和揭示钻井过程中井下应力环境下钻头破碎岩石机理、井筒多相流动规律及其与井眼围岩的作用机理、井斜机理、井壁失稳机理； (2 理论与方法体系层面：建立深部
5、地层岩石物理力学特性参数识别理论和孔隙流体压力综合评估预测方法，探索深层高效破岩方法、井斜与井壁失稳预测控制方法，建立深井安全高效钻井设计和风险控制理论和方法体系。 (3应用层面：以西部典型地区为示范工程和实验基地，现场验证并完善深井复杂地层安全高效钻井设计和风险控制理论体系。具体研究内容如下：研究内容 1、深井复杂地层岩体力学特征与参数表征针对我国深层钻井所钻遇的复杂地层，建立实验测试方法、地球物理预测模型和钻井动态实时评估模型，测量和评估深层钻井岩石力学和地应力特征。以实验模拟和数值模拟为手段，建立地层异常压力地球物理响应特征识别和综合预测方法，揭示深层异常压力形成机理和分布规律，探索井下
6、信息随钻识别与融合方法，为钻井地质环境描述、钻井设计和风险控制提供基础。针对该研究内容设立2 个课题：“深井复杂地层岩体力学特征与参数表征”和“深井复杂地层井下信息随钻识别与融合”。研究内容 2、深井复杂地层破岩机理与高效破岩方法采集深层岩心，模拟地层条件进行岩石可钻性实验，评价岩石抗钻特性，建立不同钻井工况下地层可钻性及其各向异性的定量评估理论和方法；针对深井复杂地层钻井荷载及破岩方式，综合运用理论分析、数值模拟和室内实验的方法，研究不同围压作用下的流固耦合应力场特征与岩石破裂微观机制，揭示不同钻井方式下机械破岩、水力与机械联合破岩等岩石破碎机理和规律，建立精选学习资料 - - - - -
7、- - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 17 页3 / 17 新型高效破岩理论与方法；研究不同钻井工况下底部钻具组合的力学行为及其与岩石相互作用，建立深层钻井卸载相关的三维钻速方程，探索高陡地层井斜机理与控制方法。针对该研究内容设立1 个课题：“深井复杂地层破岩机理与高效破岩方法”。研究内容 3、深井复杂地层钻井压力系统与井眼稳定通过数值模拟和实验模拟，研究深层高温高压环境下井下多相多组分钻井流体流动型态及其演化规律，以质量、能量和动量传递为特征，建立钻井流体流动数学模型，揭示井筒内压力和温度分布规律；针对缝洞性地层和高塑性软岩地层，研究化学与力学耦合条件下的钻
8、井流体与井眼围岩的作用机理、缝洞性地层漏失机理和高塑性地层井眼大变形规律及预测模型，建立深井复杂地层钻井井眼漏失和井壁失稳评估及精细压力控制的理论与方法。针对该研究内容设立2 个课题：“深井复杂地层钻井压力系统模型与规律”和“深井复杂地层漏失与井壁失稳机理及预测”。研究内容 4、深井复杂地层钻井设计平台与风险控制机制针对深井复杂地层安全高效钻井，研究地质条件不确定度、井身结构设计方案、钻井安全因素之间的相互敏感性，建立深井复杂地层井身结构的构建准则和设计方法；研究不同钻井方式、破岩方法的地层适应性和破岩效率敏感性，建立钻井方式优选及参数优化方法，形成深井复杂地层高效钻井设计理论；研究深井复杂地
9、层钻井风险因素的相关性及风险因子识别模型，建立钻井风险预警、规避与调控机制。在西部典型地区现场实验，验证深井安全高效钻井理论方法的应用实效，最终建立深井安全高效钻井设计和风险控制理论体系，为我国陆上和海外深层钻井设计和风险控制提供科学决策依据。针对该研究内容设立1 个课题：“深井复杂地层钻井设计平台与风险控制机制”。二、预期目标一） 总体目标本工程研究总体目标为：针对“复杂深层油气资源勘探开发”这一国家重大战略问题，重点研究解决深井复杂地层安全高效钻井的三个关键科学问题并取得突破，揭示深井复杂地层钻井载荷与围岩作用机理，解决深井复杂地层安全高效钻井的重大基础问题，建立深井复杂地层安全高效钻井的
10、理论体系，为我国陆上和海外深井复杂精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 17 页4 / 17 地层安全高效钻井提供科学决策依据。在理论突破的基础上，直接带动精细控压钻井、无风险控压钻井等一批相关钻井技术的产出，并促进相关学科基础理论的发展，显著提高我国钻井技术的自主创新能力和核心竞争力。建立国内一流综合性深井钻井基础研究平台，为深井钻井研究的持续开展奠定基础。二） 五年预期目标针对本工程的研究内容，经过五年的系统研究，拟达到以下预期目标：1.揭示地层岩体力学特性及缝洞流体压力特征，提出深井复杂地层压力综合预测方法形成深井复杂地
11、层岩石力学参数表征方法。建立高温高压条件下的深层岩体变形理论和预测模型，揭示深部地层异常高压形成机理与分布规律，形成地层孔隙流体压力系统的综合预测模型和评价方法。建立深井复杂地层井下信息与地面信息的融合和解释方法，揭示钻井过程中各种信息参数与钻井工况的响应关系，建立实时更新的井下动态钻井地质力学描述方法。2.揭示深井应力相关的钻头与地层作用机理，形成深井钻井高效破岩方法建立深部地层岩石可钻性及各向异性评估理论。研究不同围压作用下的流固耦合应力场特征与岩石破裂微观机制，分析不同破岩方式下的岩石破碎机理和规律。研究钻头与岩石相互作用，建立深层钻井卸载相关的三维钻速方程，形成利用机械能量与水力能量提
12、高破岩效率的新方法。3.探明高温高压下钻井流固耦合作用机理，建立井眼失稳预防与控制一体化方法建立建立井筒压力的预测模型、安全范围判别准则及井筒压力系统的精细控制方法。研究裂缝、孔洞的压力敏感性和裂缝传播机制及井眼漏失机理，揭示缝洞性地层漏失和井眼失稳机理，建立相应的井眼漏失、井壁稳定预测模型及评估预测方法，建立高塑性地层井眼大变形预测模型和井壁失稳评估方法。4.阐明深井复杂地层钻井风险因素敏感性，构建井眼结构设计准则和风险控制机制建立深井复杂地层钻井井身结构的构建准则和设计方法；建立复杂深层高效钻井方式与钻井参数优选的理论和深层钻井风险预警、规避与调控机制。在西部典型地区开展现场实验，形成深井
13、复杂地层安全高效钻井设计和风险控制理论及方法。在深井复杂地层钻井研究领域，取得一批具有国际影响的研究成果。培养博士后与博士生70-80 名。在国内外核心学术期刊发表论文200 篇以上，其中SCI、EI 收录论文 150篇以上，出版著作5部，申请发明专利15-20项。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 17 页5 / 17 三、研究方案一）学术思路本工程研究的总体学术思路是：1.综合利用钻前与随钻过程中获取的相关信息资料，科学描述深层钻井地质环境，正确获取和表征岩石物理力学特性参数，建立深部地层孔隙流体压力综合评估预测方法，准
14、确预测深部地层流体压力，为安全高效钻井的地质力学模型建模与设计奠定基础；2.利用数值模拟和实验研究相结合的方法，研究各种钻井载荷与井眼围岩体的作用机理，包括钻头、流体与岩石的相互作用力学机制，探索深层岩石破碎机理、高效破岩方法及井斜控制方法。研究井筒多相流体流动规律以及井筒流体与井眼围岩的作用机理，为井眼漏失和井壁稳定评估、精细控制压力钻井奠定基础；3.研究深井复杂地层井身结构的构建准则和钻井参数设计方法，结合井下随钻信息识别，研究井下风险预防与调控机制，在西部典型地区现场实验，验证深井安全高效钻井理论方法的应用实效，最终建立深井安全高效钻井设计和风险控制理论体系，为我国陆上和海外深层钻井设计
15、和风险控制提供科学决策依据。二）技术途径针对深井复杂地层安全高效钻井中存在的三个关键科学问题，开展地层力学参数与孔隙压力评估、高效破岩机理与方法、井眼系统失稳与控制、钻井设计理论与风险调控机制等基础研究并得突破，探索并形成一套具有自主知识产权的深井安全高效钻井方法和理论体系，为突破深层油气资源安全高效钻井关键技术瓶颈提供理论基础和科学依据。总体技术路线如图1 所示。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 17 页6 / 17 三）与国内外同类研究相比的创新点与特色1.本工程研究的主要创新点对于我国这样复杂的深层油气钻井地质力学环
16、境，国内外缺少相适应的科学钻井理论和方法。这种状况既是对本工程研究的挑战，同时也为本工程研究提供了创新空间。通过研究，预期取得以下几个主要创新点：1）揭示地层缝洞流体压力特征及其与围岩体物理力学特性的相关规律，建立深井复杂地层压力综合评价方法。以正常沉积压实规律为基础，国内外已形成了碎屑岩地层压力预测的定量方法，但这种方法不适用于深部的复杂地层如碳酸盐岩缝洞性等非连续沉积压实地层），目前这类地层压力预测仍是世界性难题。本工程将通过理论分析和物理模拟，研究深井复杂地层压力系统的形成机理和影响因素，揭示地层压力系统的地球物理属性及规律，结合井下随钻信息融合，形成能反映深井复杂地层内在属性的地层压力
17、综合评价方法。2）揭示深层钻井卸载相关的钻头与地层相互作用机理和规律，形成深层钻井高效破岩方法和高陡地层井斜控制理论。国内外对不考虑钻井卸载的钻头破岩机理进行了较大量的研究，并建立了相应的钻速方程，但没有考虑钻井卸载相关的主控因素井底应力场，因而不能正确描述这种主控因素变化例如由钻井液过平衡钻井转变为气体欠平衡钻井）对破岩效率和井斜变化的显著影响，目前这方面的研究还是空白。本工程研究将针对我国深部典型高陡难钻地层，通过模拟实验、理论建模及数值分析，探索深井卸载相关的钻头与地层相机理研究物理模拟定量表征和预测深部地层地质资料地球物理资料井下随钻信息井史生产数据数据库建立可钻性实验物理模拟力学分析
18、建模深井高效破岩与井斜控制方法应力损伤破岩机理三维钻速方程多相流实验流体动力学实验数值模拟井漏、失稳的形成机理与控制方法多相流体流动规律及压力控制机理全尺寸工程模拟灾害模拟风险分析工程控制安全高效钻井和风险控制体系安全高效钻井设计及风险控制机制碳酸盐岩钻井特性及地层压力系统资料收集方法手段研究目标研究内容图 1 总体技术路线精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 17 页7 / 17 互作用机理和规律，建立相应的三维钻速方程，形成深层钻井高效破岩方法和高陡地层井斜控制理论。3）揭示井筒多相多组分流体压力变化规律及其和井眼围岩作用
19、机理，建立精细控制井筒压力及地层漏失、失稳预防与控制的一体化方法。针对常规钻井液的流体压力分布及其在孔隙性碎屑岩储层井眼漏失理论，国内外学者进行了大量实验模拟和数值模拟，但关于高温高压下井筒内多相多组分流体压力变化规律及非连续沉积压实地层的钻井液漏失与控制机理研究非常薄弱。本工程将揭示高温高压下井筒多相流体流动特征、非连续沉积压实地层漏失特征和漏失演化规律、多尺度井眼围岩的变形与破坏过程特征，建立精细控制井筒压力及地层漏失、失稳预防与控制的一体化方法。4）揭示深井复杂地层钻井风险因素相关性，建立深井井身结构构建准则和钻井风险预警与调控机制。国内外对于常规钻井的井身结构和参数设计已进行了大量研究
20、，但深井复杂地层井身结构的参数敏感性及钻井风险识别、控制机制研究很少。本工程研究深井复杂地层地质条件不确定度、井身结构设计方案、钻井安全因素之间的相互敏感性，揭示深井复杂地层钻井风险因素相关性，建立深井复杂地层井身结构的构建准则和钻井风险预警与调控机制。2.本工程研究的主要特色1）创新性： 本工程关键科学问题和研究内容是依据目前我国深部油气勘探开发需要并结合国内外相关研究现状与研究基础提出来的，这些问题是目前国内外研究尚未解决的重要机理和理论问题，既可发展深井复杂地层安全高效钻井理论体系，又可为深井复杂地层钻井风险控制提供决策依据，具有很强的创新性。2）前瞻性： 本工程紧扣国家深层油气资源勘探
21、开发所迫切需要解决的复杂地层安全高效钻井关键基础问题，跟踪世界深层油气钻井科学研究前沿及发展趋势，建立我国深井复杂地层安全高效钻井方法和理论体系，提升我国深层油气钻井理论和技术研究的自主创新能力与核心竞争力，具有明显的前瞻性。3）针对性： 本工程针对我国深井复杂地层油气钻井特点，以安全和高效为主攻方向，从解决复杂地质条件下油气钻井基础问题入手，研究和探索与深层油气钻井相适应的理论与方法，为形成具有自主知识产权的深层安全高效钻井关键技术系统提供理论基础和科学依据，目标明确，针对性强。4）实用性： 本工程在开展深井复杂地层安全高效钻井关键基础科学问题研究并取得突破的基础上，最终形成深井复杂地层安全
22、高效钻井设计和风险控制的理论体系，并在矿场进行应用实效验证，为顺利实施深层安全高效钻井提供理论方法支撑和科学决策依据，满足我国深层油气资源勘探开发的重大需求。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 17 页8 / 17 四）取得重大突破的可行性分析1.研究内容与目标、学术思路可行：该工程从我国深层油气勘探与开发的重大需求出发，以深井复杂地层安全高效钻井的关键基础科学问题研究为主攻方向，开展深部钻井岩体力学特性评估、岩石破碎机理与方法、压力系统与井眼稳定、安全高效钻井设计与风险控制等基础研究并取得突破，从而建立深井复杂地层安全高效
23、钻井方法和理论体系，为突破深层油气资源安全高效钻井关键技术瓶颈提供理论基础和科学依据。研究内容具体、研究目标明确，并提出了学术思路清晰，重点突出、内容适度、可操作性较强的研究方案。2.扎实的研究基础：本工程团队前期主持承担了国家自然科学基金、国家“863 计划”、国家科技支撑计划等工程的研究工作，积累了丰富的研究经验，取得了一批重要的研究成果。在此基础上，本工程集中优势力量深入系统地开展深井复杂地层安全高效钻井基础理论研究，可望在关键基础科学问题研究上取得突破，建立深井复杂地层安全高效钻井方法和理论体系，有效提高我国油气钻井理论和技术研究的自主创新能力。3.优势的研究团队：本工程依托中国石油大
24、学北京）、中国石油集团钻井工程技术研究院、中国石化勘探开发研究院、中国科学院武汉岩土力学研究所、中国石油大学华东）、西南石油大学、西部钻探工程分公司等相关研究领域的优势单位，拥有 4个国家重点 ，保证全时人均资助经费不低于20 万元/年。工程将设立由课题负责人和国内外本领域知名专家组成的专家委员会，严格按照国家重点基础研究规划工程的管理条例，实施动态管理，定期举行有本领域国内外知名学者参加的国际学术研讨会精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 17 页9 / 17 和课题负责人工作会议，确保工程各阶段按计划进度实施。四、年度计划
25、年度研究内容预期目标第一年1.资料调研、区域资料收集，背景分析；2.开展深井复杂地层岩石在模拟地层温度、压力与渗透压力条件下的岩石力学实验和声学特性实验；基于连续介质中声波传播的波动方程建立非连续沉积压实地层的碳酸盐岩声波响应特征的理论模型；探索基于地球物理特征的岩石力学特征预测理论。3.开展基于液固耦合动力学特征的井下钻头振动模型研究和钻柱声波传输信道研究；研究实时上传信息与地面录井数据的融合方法；研究随钻获取各种参数与井下工况的关系。4.深井复杂地层抗钻特性研究。深井复杂地层钻井轨迹的偏斜机理与控制方法研究。开展深井复杂地层钻井高效破岩新方法研究。5.开展多相多组分钻井液的流动型态及其演化
26、规律研究；以质量、能量和动量传递为特征，建立钻井液沿井筒流动的数学模型；研究复杂边界条件下钻井多相流体在循环过程中的携岩规律。6.研 究 超 临 界 条 件 下 气 液 比 对1.细化完善充实研究方案；2.得出深井复杂地层岩石、弯曲、内外流体对钻柱声波传输特性影响规律；形成深井复杂地层钻井过程中相关地质参数与工程参数的表征与解释方法。3.建立深井复杂地层岩石分形破碎能耗模型；提出在深井条件下粒子射流破岩钻井设计方法；初步建立深井复杂地层三维钻井轨迹仿真计算模型。提出不同约束条件下高效破岩工具的优化设计方案。4.获得多相多组分钻井液的流动规律；获得复杂边界条件下的钻井多相流体水力参数优化方法建立
27、井口压力与井底压力的正反演解释模型。5.初步掌握固相和液相在强非均精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 17 页14 / 17 年度研究内容预期目标的钻井多相流体水力参数设计准则和优化方法研究；开展超临界条件下应用CO2 钻井的室内实验研究；研究随钻测量信息与井筒压力之间的关系。5.开展室内实验和数值模拟，研究固相和液相在强非均质、易变形连通缝洞中的时空分布规律及其影响因素。针对深部泥页岩、盐岩等高塑性地层的易失稳井段，利用实钻岩心，研究高温高压条件下，泥页岩水化膨胀规律以及盐岩、盐膏岩蠕变规律，建立高塑性地层井眼大变形预测
28、模型，为深部高塑性地层的井壁稳定控制奠定基础。6.地质不确定因素与钻井安全及效率的相互制约机理研究。钻井方式和参数优选方法研究。井身结构设计方法及钻具动态特性现场实验。基于模糊综合分析方法的套管柱风险评价研究。深井复杂地层钻井风险因素及相关性研究。质、易变形连通缝洞中的时空分布规律及其影响因素。取得高温高压条件下，泥页岩水化膨胀规律以及盐岩、盐膏岩蠕变规律，建立高塑性地层井眼大变形预测模型。6.得出地质条件不确定度、井身结构设计方案、钻井安全因素、钻井效率和效益之间的相互制约关系，给出各控制因素对钻井安全和效益的影响规律。建立钻井方式和参数优选方法。提出基于模糊综合分析方法的管柱风险评价方法。
29、揭示深井复杂地层钻井过程中实际遇到的风险种类与风险因素的相互联系。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 17 页15 / 17 年度研究内容预期目标第四年1.应用地球物理理论和方法，建立深井复杂地层地球物理属性与岩体物性相联系的地层孔隙流体压力预测模型；通过地球物理多参数外推和属性重建，形成地层孔隙流体压力系统的综合预测和评价方法2.数值模拟和现场实验相结合，研究钻头振动特性参数与地层岩体物理属性的相关性；钻柱声波传输信道噪声及码间干扰处理方法研究；研究应用钻井实时测量信息，实时修正钻井地质力学模型，准确判断井下工况的方法；
30、现场验证研究形成的理论与方法。3.深井复杂地层不同破岩方法和钻井方式优选研究。超临界二氧 化 碳 射 流 破 岩 钻 井 方 法 研究；深井复杂地层三维钻井轨迹仿真计算系统研究。4.研究井筒流体与地层缝洞的相互作用机理，揭示复杂边界条件下流体的热质传递特性及规律；利用多相流相平衡定律，建立井筒流体密度、黏度等物性参数的预测模型；研究井筒压力系统的失稳条件及控制机制5.通过模拟井下条件的泥页岩水化过程变形实验，形成水化泥页 岩 变 形 与 特 征 参 数 测 试 方法，建立泥页岩水化非线性力1.深井复杂地层地球物理属性与岩体物性相联系的地层孔隙流体压力预测模型；深井复杂地层异常孔隙流体压力综合预
31、测方法。2.确定典型地层岩体的钻头振动特性响应特征；提出提高信道传输能力的方法；形成应用钻井实时测量信息，实时修正钻井地质力学模型，准确判断井下工况的方法。3.初步提出在深井条件下超临界二氧化碳射流破岩钻井设计方法；建立深井复杂地层不同约束条件下高效破岩钻井方式的优选准则和目标函数；初步建立深井复杂地层三维钻井轨迹仿真计算系统。4.获得复杂边界条件下井筒流体的热质传递规律；形成井底压力与地层压力系统的协调控制方案5.建立泥页岩水化非线性力学模型和动态井壁稳定的化学与力学耦合模型和高塑性地层井壁失稳程度和时效的评估方法，形成地层承压能力评估模型与井壁失稳的控制准则。6.建立深井井身结构构建准则和
32、设计方法，根据工程实际进行井身结构设计。初步形成深井复杂地层高效钻井的参数优化设计方法。初步提出井筒系统的失效评价准则和可靠性评价模型。提出深井复杂地层钻井风险评价模型精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 17 页16 / 17 年度研究内容预期目标学模型和动态井壁稳定的化学与力学耦合模型，揭示泥页岩水化变形机理及其破坏动态变化规律。建立高塑性地层井壁失稳程度和时效的评估方法；研究适合不同漏失特征的堵漏方法，形成地层承压能力评估模型与井壁失稳的控制准则，探索有效预防和控制复杂地层漏失与井壁失稳的方法对策。6.深井复杂地层井身
33、结构设计准则及优化设计方法研究。钻井方式转换的预案与对策研究，不同钻井方式和破岩方法的现场实验及效果评价。深井复杂地层井筒失效分析研究。深井复杂地层钻井风险评价模型研究。不同级别钻井风险规调控方案研究。及调控机制。第五年1.验证和完善前述分析模型和预测理论2.研究井筒压力系统的失稳条件及控制机制，建立复杂地层压力系统、窄安全压力窗口等条件下井筒压力系统的精细控制方法。3.选 定 典 型 区 域 ， 开 展 现 场 实验，进行成果验证；4.根据现场实验情况，进行理论及模型的完善；课题验收总结。1. 形成完整的深井复杂地层岩体力学特征与参数表征的实验测试方法、地球物理预测模型和钻井动态实时评估模型
34、。2. 形 成综 合利 用钻 头 相 关 研 究 成果、随钻监测各种信息减少钻井复杂与事故，提高钻井效率的理论与方法；3. 现场验证深井复杂地层卸载相关的破岩机理与高效破岩新方法。优选出适合深井工程的1-2 种高效破岩钻井新方法。4. 建立复杂地层压力系统条件下井精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 17 页17 / 17 年度研究内容预期目标筒压力系统的精细控制方法。5. 完成井漏及井壁失稳机理模型和评估方法。6. 形成深井安全高效钻井设计平台和风险控制理论及方法。7. 提交课题验收总结报告精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 17 页