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本團(tuán)隊(duì)針對(duì)現(xiàn)有井下?tīng)恳髅媾R的牽引力不足、連續(xù)油管屈曲、鉆壓鉆速無(wú)法實(shí)時(shí)調(diào)控等技術(shù)瓶頸，研發(fā)了一款適用于連續(xù)油管的多功能智能鉆完井機(jī)器人，其具有牽引力大、尺寸小、實(shí)時(shí)調(diào)速等顯著優(yōu)勢(shì)。 一、項(xiàng)目進(jìn)展 已注冊(cè)公司運(yùn)營(yíng) 二、企業(yè)信息 企業(yè)名稱 成都愛(ài)鉆石油鉆采工具有限公司 企業(yè)法人 王樵渚 注冊(cè)時(shí)間 2021.08.26 注冊(cè)所在省市 四川省成都市 組織機(jī)構(gòu)代碼 91510107MAACMW425Q 經(jīng)營(yíng)范圍 石油鉆采專用設(shè)備制造、計(jì)算機(jī)軟硬件及外圍設(shè)備制造等。 企業(yè)地址 四川省成都市武侯區(qū)華興街道沈家橋社區(qū)文盛路77號(hào)附5 號(hào) 獲投資情況 三、負(fù)責(zé)人及成員 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 入學(xué)/畢業(yè)時(shí)間 王樵渚 能源學(xué)院/能源動(dòng)力 2020.9-2023.6 黃楚淏 能源學(xué)院/石油與天然氣工程 2020.9-2024.6 楊海心 能源學(xué)院/石油與天然氣工程 2020.9-2024.6 鄧旭 能源學(xué)院/能源動(dòng)力 2020.9-2023.6 孫林楓 能源學(xué)院/能源動(dòng)力 2020.9-2023.6 徐鑫勤 能源學(xué)院/石油與天然氣工程 2019.9-2022.6 孔繁昇 能源學(xué)院/石油與天然氣工程 2019.9-2022.6 魏微 能源學(xué)院/能源動(dòng)力 2020.9-2023.6 官楊 能源學(xué)院/石油與天然氣工程 2019.9-2022.6 四、指導(dǎo)教師 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 職務(wù)/職稱 研究方向 朱海燕 油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 教授/博導(dǎo) 石油與天然氣工程 唐煊赫 能源學(xué)院 講師 石油與天然氣工程 汪興明 油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 副研究員 石油與天然氣工程 劉清友 能源學(xué)院 教授/博導(dǎo) 智能鉆完井技術(shù)及裝備 五、項(xiàng)目簡(jiǎn)介 2021年，我國(guó)原油進(jìn)口量為5.13億噸，對(duì)外依存度高達(dá)72%，大力開(kāi)發(fā)石油與天然氣是保障我國(guó)能源安全、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重大戰(zhàn)略舉措。要開(kāi)采地下數(shù)千米油氣資源，首先要鉆井，為地下油氣提供開(kāi)采通道。目前全球每年新增水平井超過(guò)萬(wàn)口，但旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)等水平井鉆進(jìn)核心工具仍被國(guó)外壟斷，致使我國(guó)單口水平井鉆井成本高達(dá)5000萬(wàn)元。研制具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的連續(xù)油管+機(jī)器人智能鉆完井技術(shù)，擺脫國(guó)外壟斷，降低鉆完井成本，市場(chǎng)潛力巨大。 本團(tuán)隊(duì)針對(duì)現(xiàn)有井下?tīng)恳髅媾R的牽引力不足、連續(xù)油管屈曲、鉆壓鉆速無(wú)法實(shí)時(shí)調(diào)控等技術(shù)瓶頸，研發(fā)了一款適用于連續(xù)油管的多功能智能鉆完井機(jī)器人，其具有牽引力大、尺寸小、實(shí)時(shí)調(diào)速等顯著優(yōu)勢(shì)，獲授權(quán)發(fā)明專利15件（美國(guó)專利2件、加拿大專利1件），發(fā)表論文5篇，生產(chǎn)中試樣機(jī)2套。該產(chǎn)品的研發(fā)，將有效解決我國(guó)深地資源鉆探面臨的井下智能鉆完井工具“卡脖子”難題，除了應(yīng)用于常規(guī)鉆完井作業(yè)，還可以輔助修井、復(fù)雜結(jié)構(gòu)井爆炸壓裂炸藥投放等井下復(fù)雜作業(yè)，實(shí)現(xiàn)多功能化。 團(tuán)隊(duì)聘請(qǐng)中國(guó)工程院周守為院士為顧問(wèn)，為項(xiàng)目的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。本團(tuán)隊(duì)擁有20多件核心專利，綜合技術(shù)優(yōu)勢(shì)處于國(guó)際前列。

該探條由手柄、連桿、探頭組成，探頭直徑為1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mm五種型號(hào)，長(zhǎng)度8～12mm，手柄長(zhǎng)70mm，連桿長(zhǎng)140mm，直徑為0.8mm，探頭與連桿采用特殊工藝一次成型，不易折斷脫落，采取特殊工藝電壓變化著色為：金黃、淡蘭、深蘭不等，不退色、不污染、術(shù)中易辨，利用術(shù)者操作。用鈦合金制成，彈性高，柔韌性好，用于血管內(nèi)的測(cè)量擴(kuò)張。

近年來(lái)，隨著我國(guó)油井勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入，石油開(kāi)采鉆井?dāng)?shù)量逐年增長(zhǎng)，在油井?dāng)?shù)量持續(xù)增長(zhǎng)的同時(shí)，井下事故的發(fā)生大幅提高。卡鉆是石油鉆井過(guò)程中常見(jiàn)的井下事故，也是成為鉆井作業(yè)中最難解決的問(wèn)題之一，井下油管切割技術(shù)的開(kāi)拓可為我國(guó)油田開(kāi)采解決“卡脖子”難題。國(guó)內(nèi)在處理油氣井卡鉆事故中，雖然有多種技術(shù)手段可使用，如爆炸切割技術(shù)、水力切割技術(shù)、化學(xué)切割技術(shù)、機(jī)械割刀切割技術(shù)，但以上的切割技術(shù)均不能實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低成本地對(duì)油井切割解卡。特別是針對(duì)一些特殊井的切割，目前的切割技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)，迫使我國(guó)各大油服公司嚴(yán)重依賴國(guó)外切割解卡技術(shù)。面對(duì)切割解卡這一“卡脖子”技術(shù)難題，我國(guó)迫切需要研發(fā)一種高效、低成本的煙火切割技術(shù)，早日替代國(guó)外技術(shù)，擺脫國(guó)外的壟斷地位。 項(xiàng)目利用自主研制的高熱值、高動(dòng)量煙火劑和優(yōu)化設(shè)計(jì)的射流匯聚結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出一種具有脈沖射流切割特色的高溫切割炬,能夠有效對(duì)井下油管遇卡部位進(jìn)行切割，將上部油管打撈出來(lái)重復(fù)利用，及時(shí)止損，同時(shí)加速了修井進(jìn)程，可顯著提升我國(guó)油氣開(kāi)采效率。應(yīng)用于油田修井解卡作業(yè)，可定制化滿足各種規(guī)格油管的解卡切割需求，實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)深井、小井眼解卡技術(shù)零的突破。 高溫切割炬由高熱值、高動(dòng)量藥柱與聚能結(jié)構(gòu)組成。其工作原理為：在地面裝配好高溫切割炬，用電纜送達(dá)油井下預(yù)定位置，通過(guò)電纜傳輸額定電流到熱發(fā)生器，熱發(fā)生器將高溫切割炬內(nèi)的藥劑引燃，發(fā)生劇烈但可控的氧化還原反應(yīng)后，釋放出巨大熱量，產(chǎn)生等離子體，并導(dǎo)致切割炬內(nèi)壓增加。一旦壓力超過(guò)油井液柱壓力，切割炬噴嘴上的滑動(dòng)套筒就會(huì)下滑，使噴嘴暴露在井筒內(nèi)，高能等離子體通過(guò)噴嘴通道，形成徑向聚焦等離子射流，高速射流在油管上產(chǎn)生高溫融物，對(duì)切割管柱實(shí)施切割。 該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于：① 成本低。煙火切割炬結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、組裝操作方便，且運(yùn)輸和儲(chǔ)存安全方便，無(wú)需專用的危險(xiǎn)品庫(kù)房，降低了油田用戶作業(yè)周期及作業(yè)成本；② 安全可靠。煙火切割技術(shù)所采用的煙火劑材料常溫下具有較高的鈍感，運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用，不含管制類火工品；③ 解卡效率高。切割作業(yè)后金屬管柱切口平整，無(wú)膨脹及外翻現(xiàn)象，保證了切割下來(lái)的油管能夠順利出井。

應(yīng)用于連續(xù)油管作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)油管壁厚減薄、裂紋等損傷和橢圓度的實(shí)時(shí)檢測(cè)。系統(tǒng)主要由高精度磁矢量傳感器、高分辨率渦流探頭、機(jī)械支架、電路機(jī)箱和上位機(jī)（筆記本電腦）組成。該項(xiàng)目于2012年完成驗(yàn)收，受到專家好評(píng)。 圖1 連續(xù)油管現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)系統(tǒng)   圖2 檢測(cè)軟件界面   圖3 探頭            圖4 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

針對(duì)油品調(diào)合過(guò)程中的關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)辛烷值（馬達(dá)法和研究法）和雷德蒸汽壓等調(diào)合規(guī)律的非線性，建立了預(yù)測(cè)準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔的智能調(diào)合模型。由于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中存在的干擾因素很多，調(diào)合模型輸出值與成品油屬性在線分析儀的檢測(cè)值不可避免地要產(chǎn)生一定的偏差，為此開(kāi)發(fā)了汽油調(diào)合模型的在線優(yōu)化校正技術(shù)，使調(diào)合模型適應(yīng)工業(yè)過(guò)程操作特性的變化和生產(chǎn)工況的遷移。在建立的調(diào)合模型基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了離線和在線優(yōu)化技術(shù)。離線優(yōu)化技術(shù)不需要企業(yè)進(jìn)行管道改造和安裝在線分析儀，可在一定范圍內(nèi)提高調(diào)合的成功率和降低調(diào)合成本。在線調(diào)合模式基于離線模式，可動(dòng)態(tài)更新和優(yōu)化調(diào)合配方，從而能夠進(jìn)一步提高調(diào)合成功率，降低調(diào)合成本，減少質(zhì)量過(guò)剩。開(kāi)發(fā)的優(yōu)化技術(shù)還考慮了多種可能的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)模式：例如：管道調(diào)合，罐式調(diào)合，罐底油補(bǔ)償模式等。已汽油調(diào)合軟件ECUST_BLEND工作。成品汽油調(diào)合過(guò)程的建模、模擬與離線優(yōu)化技術(shù)已經(jīng)成功在金陵石化完成現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。其中汽油辛烷值調(diào)合效應(yīng)模型，將汽油調(diào)合過(guò)程中組分油表現(xiàn)的非線性效應(yīng)定量的描述出來(lái)，進(jìn)而準(zhǔn)確的對(duì)成品汽油的關(guān)鍵指標(biāo)辛烷值作出預(yù)測(cè)，與傳統(tǒng)的乙基模型對(duì)比表明所建模型精度提高了約1%。在調(diào)合模型基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的離線優(yōu)化技術(shù)，結(jié)合了成品油生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的特點(diǎn)，能夠有效的考慮罐底油、直調(diào)組分、錳劑添加量、以及庫(kù)存約束等現(xiàn)場(chǎng)情況。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，所完成的汽油調(diào)合工作全部一次達(dá)到國(guó)III標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)與傳統(tǒng)的手調(diào)方式進(jìn)行比較，優(yōu)化后配方提高了一次汽油調(diào)合的成功率，穩(wěn)定了汽油生產(chǎn)過(guò)程，并且降低了調(diào)合成本與質(zhì)量過(guò)剩：質(zhì)量過(guò)剩穩(wěn)定在0.?以內(nèi)，且研究法辛烷值在93.5-4.1之間波動(dòng)。僅以離線優(yōu)化為例，通過(guò)成本核算，每年的調(diào)合成本可減少1275萬(wàn)元左右。

針對(duì)油品調(diào)合過(guò)程中的關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)辛烷值 (馬達(dá)法和研究法) 和雷德蒸汽壓等調(diào)合規(guī)律 的非線性，建立了預(yù)測(cè)準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔的智能調(diào)合模型。由于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中存在的干擾 因素很多，調(diào)合模型輸出值與成品油屬性在線分析儀的檢測(cè)值不可避免地要產(chǎn)生一定的偏差， 為此開(kāi)發(fā)了汽油調(diào)合模型的在線優(yōu)化校正技術(shù)，使調(diào)合模型適應(yīng)工業(yè)過(guò)程操作特性的變化和生 產(chǎn)工況的遷移。在建立的調(diào)合模型基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了離線和在線優(yōu)化技術(shù)。離線優(yōu)化技術(shù)不需要 企業(yè)進(jìn)行管道改造和安裝在線分析儀，可在一定范圍內(nèi)提高調(diào)合的成功率和降低調(diào)合成本。在 線調(diào)合模式基于離線模式，可動(dòng)態(tài)更新和優(yōu)化調(diào)合配方，從而能夠進(jìn)一步提高調(diào)合成功率，降 低調(diào)合成本，減少質(zhì)量過(guò)剩。開(kāi)發(fā)的優(yōu)化技術(shù)還考慮了多種可能的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)模式。例如：管道 調(diào)合，罐式調(diào)合，罐底油補(bǔ)償模式等。已汽油調(diào)合軟件ECUST_BLEND工作。 成品汽油調(diào)合過(guò)程的建模、模擬與離線優(yōu)化技術(shù)已經(jīng)成功在金陵石化完成現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。其中 汽油辛烷值調(diào)合效應(yīng)模型，將汽油調(diào)合過(guò)程中組分油表現(xiàn)的非線性效應(yīng)定量的描述出來(lái)，進(jìn)而 準(zhǔn)確的對(duì)成品汽油的關(guān)鍵指標(biāo)辛烷值作出預(yù)測(cè)，與傳統(tǒng)的乙基模型對(duì)比表明所建模型精度提高 了約5%。在調(diào)合模型基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的離線優(yōu)化技術(shù)，結(jié)合了成品油生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的特點(diǎn)，能夠有效 的考慮罐底油、直調(diào)組分、錳劑添加量、以及庫(kù)存約束等現(xiàn)場(chǎng)情況。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，所完 成的汽油調(diào)合工作全部一次達(dá)到國(guó)III標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)與傳統(tǒng)的手調(diào)方式進(jìn)行比較，優(yōu)化后配方提 高了一次汽油調(diào)合的成功率，穩(wěn)定了汽油生產(chǎn)過(guò)程，并且降低了調(diào)合成本與質(zhì)量過(guò)剩，質(zhì)量過(guò) 剩穩(wěn)定在0.1以內(nèi)，且研究法辛烷值在93.5-4.1之間波動(dòng)。僅以離線優(yōu)化為例，通過(guò)成本核算， 每年的調(diào)合成本可減少1275萬(wàn)元左右。

本鏈接使用新材料新技術(shù)解決了在海底輸油管道法蘭連接結(jié)構(gòu)中普通螺栓 因蠕動(dòng)產(chǎn)生松動(dòng)而漏油的問(wèn)題，使用本種材料技術(shù)連接，法蘭結(jié)構(gòu)連接將永不 松動(dòng)。且結(jié)構(gòu)同樣簡(jiǎn)單，安裝、使用同樣方便。

本發(fā)明屬于隧道及地下工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于探地雷達(dá)的盾構(gòu)隧道沉降 控制方法。采用動(dòng)態(tài)循環(huán)反饋方法進(jìn)行盾構(gòu)隧道沉降控制，具體步驟為：采用探地雷達(dá) 設(shè)備對(duì)盾構(gòu)隧道壁后注漿進(jìn)行全斷面和縱向的探測(cè)，然后通過(guò)測(cè)定或估算得到注漿材料 介電常數(shù)，并將其應(yīng)用于隧道壁后注漿層的模型試驗(yàn)探測(cè)、正演模擬結(jié)果及現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)的 數(shù)據(jù)，提取特征圖像和特征波，將其作為訓(xùn)練輸入樣本，利用小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)識(shí)別方 法，得到隧道壁后注漿層分布形態(tài)；結(jié)合地表沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。根據(jù)以上分析結(jié) 果確定下一步的施工控制措施，為了驗(yàn)證控制措施的效果需再一次進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的探測(cè)，形 成循環(huán)動(dòng)態(tài)過(guò)程，至完全有效控制盾構(gòu)隧道不均勻沉降變形。本發(fā)明很好地解決壁后注 漿的效果，使得盾構(gòu)隧道沉降控制方法更加科學(xué)化。