本项目针对我国西部油气深井钻探与开采工程面临的复杂理论和技术难题,采用现场资料统计、力学分析、模拟实验及数值计算等方法,着重研究山前构造等复杂地层的各向异性钻井特性及其评测新方法、深井钻柱动力学特性,以及山前高陡构造深井轨迹高效控制理论与技术等,为解决我国西部油气深井钻井轨迹控制难题提供科学依据和技术对策。通过本项研究,提出西部复杂地层各向异性的评测新方法,可主要利用地球物理资料并辅助于钻井资料进
通过岩心实验并结合现场数据,系统分析了地层可钻性与声波波速、频谱特征值之间的关系,进而建立了波速各向异性与可钻性各向异性的关系,进而建立了综合利用测井和钻井资料定量评价地层可钻性各向异性的理论方法和计算系统,并给出了评价实钻地层自然造斜特性的地层力计算模型,阐明了地层各向异性和地层倾角对井斜和方位的影响规律。作为例证,本项目利用现场声波测井等资料,对塔里木油田和青海油田的典型山前构造地层进行了定量评测计算与分析,阐明了实钻地层的自然造斜规律。通过钻柱动力学研究,提出了基于钻柱涡动的"动力学防斜打快理论",进而设计出"偏心刚柔"钻具组合等高效防斜技术方案,并初步建立了底部钻具组的动态测量系统。通过钻柱静力学研究,深入探讨了关键参数对底部钻具组合静力防斜特性的影响规律,提出"扩眼保满"等防斜钻具组合的设计方案,阐明了其高效防斜机理,并给出了扩眼稳定器的详细设计方案。同时,项目组成员发表学术论文20篇,出版学术专著1部,获国家专利3项及国家科技进步二等奖1项。