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所獲獎勵：2022年中國巖石力學與工程學會科技進步二等獎

主要完成人：馬天壽、劉陽、周峰、賈利春、謝剛、吳鵬程、舒小波、鐘成旭、李雷、周素林

主要完成單位：西南石油大學、中國石油川慶鉆探工程有限公司鉆采工程技術研究院、中國石油西南油氣田分公司頁巖氣研究院、四川頁巖氣勘探開發有限責任公司、中國石化江漢石油工程環保技術服務公司

項目來源：國家973計劃課題（頁巖氣水平井鉆完井關鍵基礎研究，編號：2013CB228003，起止時間：2013～2017年），國家自然科學基金項目（頁巖跨尺度力學特性的實驗表征及基礎理論研究，編號：51604230，起止時間：2017～2019年），中國博士后科學基金項目（頁巖水平井井壁穩定流固化耦合的有限元模擬，編號：2017T100592，起止時間：2017～2021年），四川省科技計劃項目（層狀頁巖水平井漏失機理及其力學評價方法，編號：2017HH0063，起止時間：2017～2019年）等

頁巖氣是清潔的低碳能源，我國頁巖氣資源非常豐富，其中，川南是頁巖氣資源最豐富、開發最現實的地區，頁巖氣資源量約11.93萬億方，開發潛力巨大。但是，四川盆地構造運動強烈，川南頁巖埋藏深、地質復雜、溫度高、壓力高、應力高、層理和裂隙發育，地質復雜程度世界罕見，頁巖氣水平井鉆井過程中井壁失穩問題突出，不僅造成鉆井難度大、周期長、成本高，嚴重時甚至造成井眼報廢或提前完鉆，嚴重影響了頁巖氣安全經濟高效鉆井和開發。為此，針對頁巖氣水平井鉆井面臨的井壁失穩難題進行關鍵技術攻關，取得了三項創新成果：（1）復雜頁巖地層地質力學參數預測與評價技術；（2）頁巖水平井井壁穩定預測與高效防塌鉆井液技術；（3）頁巖水平井漏失力學行為預測與防治技術；形成了頁巖氣水平井井周圍巖穩定性預測與防治技術體系。

該成果獲授權美國發明專利3件、中國發明專利20余件、實用新型專利8件、軟件著作權5件，參與制定行業標準1項、企業技術規范4項，發表論文86篇（其中SCI收錄43篇、EI收錄22篇）。該成果在川南頁巖氣區塊進行了應用，基本解決了頁巖水平井井壁坍塌難題，確保了川南頁巖氣水平井安全高效鉆井，經濟和社會效益顯著，具有廣闊的應用前景。

圖1 技術路線圖

圖2 頁巖水平井井壁穩定預測軟件與技術

圖3 頁巖水平井漏失力學行為預測與裂縫封堵技術