针对深水、超深井及非常规油气钻完井的风险防控与智能化需求，团队融合石油工程、人工智能、大数据等多学科前沿，构建了集风险预警（压力预测—井壁稳定—智能控制）与智能决策（智能设计—实时监测—协同决策—闭环控制）于一体的钻完井技术体系。突破超压判识、井壁失稳机理、智能完井监测、轨迹优化、工况识别等关键技术，形成覆盖钻前设计、随钻监测、完井控制与完整性管理的全链条能力，并研制了智能化集成平台与核心装备。该体系以机理模型与大数据融合驱动，实现“设计—监测—评估—优化”闭环，有效解决压力窗口窄、井壁失稳、风险滞后等难题，并可拓展至地热、碳封存等绿色能源领域，为复杂油气安全高效钻完井提供全方位智能化支撑。

【核心技术突破】

多源数据融合的复杂成因超压预测与钻井风险智能评估：构建了基于知识－数据融合的多源信息处理与智能分析技术体系。创新提出复杂成因超压判识与定量评价模型，通过流固耦合理论与多属性地震数据融合，精确区分并量化流体膨胀、泄压型等不同超压成因；基于测、录、钻、地震等多源信息及钻井专家知识，建立高精度地层孔隙压力钻前预测与随钻监测方法；提出融合数据驱动、知识约束与因果推理的溢流风险分阶段智能评估方法，实现高风险井段实时识别与预警。该成果显著提升压力预测精度与风险监测可靠性，降低对进口软件的依赖，推动井控技术向智能化、实时化发展。

多场耦合下泥页岩井壁围岩裂纹扩展机理及稳定性研究：针对深层裂缝发育地层泥页岩井壁失稳难题，构建了实验测试—理论建模—工程应用相结合的技术体系。通过单、三轴压缩及核磁共振等试验手段，建立“初始裂纹—岩体强度”定量映射模型，提出损伤变量计算方法，实现岩石三阶段损伤过程的高分辨率表征；首次将损伤力学与流变力学耦合用于泥页岩井壁稳定研究，系统考虑地应力、孔隙流体、水化作用、温差及入井流体等多场耦合效应，揭示裂纹从萌生、扩展至失稳的动态演化过程；创建多场耦合井壁稳定性评价模型体系，研发配套堵漏材料。该技术在50余口井推广应用，井壁失稳引发的卡钻、埋钻事故减少60%，单井钻井周期缩短15%–20%，成本降低20%–30%，单井产能提升超过10%，新增产值超亿元。

钻井风险分阶段智能评估技术：融合数据驱动、知识约束与因果推理的溢流风险评估方法，将钻井作业划分为多个阶段进行动态评估，实时识别与预警高风险井段，自动调整评估模型，显著提升风险预测与决策效率。

井下电液动力耦合智能控制与多参数实时监测集成化技术：针对海上油田小井筒智能完井受制于液控管线数量、难以应用的技术瓶颈，研制具有完全自主知识产权的电液复合智能完井系统。系统由地面控制系统、井下电液复合智能监测与控制一体化工具、井下电液信号湿接头组成，有效减少控制管线数量，可下入5.5英寸井筒。实现反向文丘里管流量监测等多参数耦合智能监测，为生产制度调整提供系统全面的基础数据。该技术已通过地面联调测试和整体样机验证，具备替代进口产品能力，为海上油气田高效开发提供自主可控的智能完井解决方案。

钻杆疲劳寿命精准预测与数据库管理技术：建立了不同钢级钻杆（G105、S135、V150）的S-N曲线模型及疲劳极限评价方法，明确了其疲劳寿命、极限旋转圈数、工作时间及剩余寿命，形成了钻具疲劳寿命数据库及作业参数优化方案，有效降低钻机负荷与钻杆失效频率。

【成果支撑】

先后主持国家863计划、科技重大专项、国家重点研发计划、国家自然科学基金及中海油“十四五”重大科技项目等纵向与企业合作项目160余项；获陕西省科技进步一等奖、中国石油与石化工业联合会科技进步一等奖等省部级奖励20余项；授权发明专利120余件；发表高水平论文370余篇（其中SCI/EI收录170余篇），出版专著/手册多部，制定企业标准8项。相关技术在中海油、中石油、中石化、斯伦贝谢等国内外企业广泛应用，实现非正常停钻减少60%以上、钻井周期缩短15%–20%，累计新增产值超亿元。团队拥有教授、副教授、讲师等梯队人才，形成了从基础研究到工程转化的完整创新链。

【应用前景】

钻前设计与随钻监测：复杂成因超压预测与风险评估技术可为中石油、中石化、中海油等企业的深水、超深井及非常规油气钻井提供钻前压力预测、随钻实时监测及溢流预警，降低井控事故与非生产时间；

井壁稳定与防塌堵漏：多场耦合泥页岩井壁稳定性评价技术可应用于深层裂缝性、致密油气藏开发，显著降低卡钻、埋钻事故率，配套堵漏材料可有效封堵裂缝性页岩地层，适用于127℃高温条件，钻井废弃物减少60%以上，符合绿色低碳发展要求；

智能完井与井下监测：电液复合智能完井系统可应用于海上及陆地小井筒油气井的智能控制与实时监测，推动完井技术自主可控与数字化转型；

绿色能源拓展：相关技术可扩展至页岩气、深层地热、二氧化碳封存等领域，为绿色低碳开发提供智能风险防控与高效开发支撑。