由材料科学与工程学院姚晓教授主持承担的国家“863”计划项目——“油田固井用水泥基多功能复合材料”，在油田固井用水泥基多功能复合材料的制备技术、生产工艺、过程控制方法和应用技术方面取得了突破性的创新成果，所开发的油井水泥晶体膨胀剂（发明专利申请号：200510094587.8）和油井水泥防漏增韧剂（发明专利申请号：200510094588.2），拥有自主知识产权。产品具有晶体双膨胀、增韧、低滤失和防漏等多种功能，可提高油气井的防窜能力和水泥环的抗裂性能，整体技术处于国际领先水平。研究成果打破了国内油田固井材料的传统观念和产品格局，成为油田固井材料的更新换代产品，成功地在大庆、胜利、大港、中原、吉林、长庆、江苏、青海、河南、吐哈、玉门、华北、冀东、塔里木和延长油矿等十多个油田的近600口天然气井、地质勘探井、调整井、水平井、小间隙侧钻井、欠平衡井和开发井等不同类型的油气井中得到推广应用，解决了老油田调整井和国家发改委“十五”重点建设项目（西气东输）青海涩北气田（西气东输气源区）长期存在的固井窜、漏技术难题，固井质量显著提高，有效地减少了油气资源散失，延长了油气井开发寿命，提高了油气资源利用率。为油田创造直接经济效益2000多万元，间接经济效益5亿多元，其经济效益和社会效益显著。

项目简介 新型井泵采用“叶轮极大直径设计法”，提高了井泵的单级扬程，从而减少高扬程 井泵的叶轮级数，提高了井泵性价比。创新性结构体现在 2 个方面，一是叶轮后盖板直 径小于前盖板直径，使叶轮出口的流线向上偏斜，流体就近进入导叶进口前的空间；二 是离心叶轮出口的流线方向为圆周方向，使流出叶轮的液体与泵壁之间有一个小于 10 度 的冲角，冲击损失小、效率高。新型井泵的第二项创新是采用“减小叶轮后盖板直径平 衡轴向力”结构。本项目巧妙设计叶轮前盖板直径大于叶轮后盖板直径，大大减小叶轮 上的轴向力。

XJ700-WHZ环保无绷绳修井机是我公司开发的一种卓效、稳定、环保的新型汽车专用底盘修井装备，采用中国重汽专用底盘，发动机国V排放，采用液力传动系统，底盘采用6×4驱动形式，“车机合一”结构，配有提供液压动力及输电设施，可以选择性使用油、电（380 伏）驱动柱塞泵及螺杆泵，提高其运行的经济性，同时与锅炉车、修井工具配套使用，在起、下管、杆的同时，可有效的清洗抽油杆及油管外壁及内腔，实现环保修井作业。

修井机用转盘是油田修井作业时用于钻水泥塞、套铣及造扣等井下作业的修井设备。XYZ 1200、XYZ2400为液压转盘，与修井机（通井机）的液压输出动力或专用的液压动力机组配套使用。ZP100为机械转盘，与带有输出传动轴的修井机配套使用。该设备的推广应用，将进一步扩大使用小型修井机（通井机）的作业范围和能力。小修作业队使用该设备可替代完成大修作业队的某些钻柱的旋转作业。使用简单方便，降低修井费用。该设备具有体积小、重量轻、扭矩大、井口安装方便、操作简便、适用性强等优点。

石油地质井身结构展教墙是通过利用微缩仿真模拟技术，为学生提供一个涉及钻井、采油、修井、酸化压裂、注水、集输及井下井身、地质构造等油气井开发工程多学科直观展示、讲解的平台。通过安装动态的油气井工程设备模型、井柱及LED彩色集成灯模块，配合不同的地质模型，可实现石油地质地下作业全国过程的学习。

一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 学号 黄胤秋 计科院网络工程 2017.9/2021.6 201731063414 曾文杰 计科院软件工程 2017.9/2021.6 201731062520 倪江原 计科院软件工程 2017.9/2021.6 201831062413 王柄钞 计科院软件工程 2017.9/2021.6 201731062518 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 杨力 计算机科学学院 副教授 软件工程 四、项目简介 本项目通过云模型建立云滴代替传统模糊推理过程，通过采集录井过程的安全参数，在此基础上计算期望、熵和超熵进行定性概念到定量的转换，建立规则集合，然后建立正向云发生器和逆向云发生器，最后采用云模型处理数据实现一套完整的云推理过程，最后提出了基于云模型处理的综合录井安全预报方法。利用该方法构建相关云推理系统，保证录井安全预报的准确性并及时采用应对措施。

本项目是通过无线方式对水源井群进行集中监控，系统以 ATMEGA128 为控制核心，结合日本日精公司最新开发的 ND250A 数传电台和其他外围电路进行系统设计。实现水源井群的遥测，遥控和就地控制，显示功能；实现电机起动、停止、报警等远程控制；实现对水源井的各种参数的设定和修改；实现水源井的电机电流、流量等数据的实时检测，以及电机的起停、故障等状态的检测；设计出良好的上位机监控界面，实现监控数据的实时显示、历史数据显示和历史数据查询等功能。监控系统的实时性、可靠性更高，为水源井的不间断运行和煤矿的安全生产提供了可靠的保障。

石油修井小修作业主要工作是起下油管及油管的上卸扣，而上卸扣所用的设备叫油管钳，俗称“拧扣机”。目前的作业设备存在的主要问题是： 1）由于偶尔发生井喷、断尾绳等事故，导致打伤人、咬断手指等安全事故；  2）长时间推拉油管钳、搬运卡瓦、接送甩出的油管等，劳动强度大； 3）需要有经验的操作工在井口操作，不易对缺口。 本课题所研究的智能化修井作业装置由自动化油管钳、固定卡瓦、机械手、液控系统、机架等部分组成。固定卡瓦固定在井口防喷器上；自动化油管钳安装在机架上，可以自由前进、后退移动；油管钳及背钳由液压马达驱动，所有的夹紧、移动、旋扣等工作均由气动、液压驱动。整套装置在搬家时放在车辆上（随车吊），到达井场后只需要将夹紧机构和机架（含油管钳）安装在井口防喷器上，连接油管即可。适用于所有井口的修井作业。该装置目前已经获得多项专利，达到国际先进水平，具有如下优点： 1）人工在井口操作的安全问题； 2）自动上卸扣，对缺口问题； 3）人工搬运卡瓦的高体力劳动强度问题； 4）人工接送、扶正油管、对中丝扣问题； 5）降低劳动强度、操作安全，节省劳动力，降低成本； 6）实现井口环保修井作业。

仪器概述   本仪器是采用国际液压标准委员会指定的光阻（遮光）法计数原理，专门用于现场油液污染度等级快速检测装置。具有体积小、质量轻、检测速度快、精度高、重复性好等优点，可在高温高压等及其恶劣的条件下工作。内置微水传感器和温度传感器，在进行污染度检测的同时，可对水含量和油液温度一并检测。可广泛应用于地下水、化工、交通港口、钢铁冶金、汽车制造等领域。 技术参数 1、光源：半导体激光器 2、粒径范围：0.8－600um（根据不同传感器而定） 3、检测通道：任意设置粒径尺寸 4、取样体积：0.2－1000ml 5、取样精度：优于±1% 6、取样速度：5－80mL/min 7、清洗速度：5－80mL/min 8、清洗体积：可在0ml～90ml间设置 9、计数准确性：误差小于±5% 10、分辨率：≤10% 11、重复性：RSD＜2%12、极限重合误差：12000-40000粒/mL13、离线检测粘度：≤100cSt（选配气压瓶式取样器最高粘度可达400cSt）14、压力范围：低压0－0.6MPa、高压可达40MPa（选配减压阀）15、在线检测间隔时间：任意设置16、检测样品温度：0℃～80℃17、工作温度：-20℃～60℃18、储存温度：-30℃～80℃19、电源：AC100－240V，50/60Hz20、电池容量：5200mAh21、电池运行时间：6－8小时22、外形尺寸：410×320×165mm23、重量：8.5kg 性能特点 1、国际液压标准委员会指定的光阻（遮光）法测试原理 2、高精度激光传感器，测试范围宽，性能稳定，噪声低，分辨率高3、高精度双向柱塞计量泵取样方式，进样速度可调，取样体积精度高4、管路采用316L及PTFE材料，耐腐蚀，满足各类有机溶剂及油品的检测5、用于实验室或现场测量，可选配减压装置用于在线高压测量6、可外接压力舱形成正/负压，实现高粘度样品的检测和样品负压脱气7、可使用标准取样瓶、取样杯等多种取样容器，或直接接入液压系统在线检测，满足不同行业的检测要求8、内置多重校准曲线，兼容所有国内外常用标准进行校准9、内置GJB-420A、GJB-420B、NAS1638、ISO4406、SAE4059E和ГOCT17216等多个常用标准，一次测试可给出所有内置标准下的数据结果，支持自定义标准测试，并可根据客户需求设置所需标准10、可设置1000个粒径通道，便于进行颗粒度分析11、内置数据分析系统，可根据标准自动判定样品等级，具有数据自动处理、打印功能12、彩色触摸屏操作，中英文输入，可自由切换语言界面，具有预设、输入、修改、存储功能，操作方便快捷13、具有RS232接口，可连接电脑或实验室平台进行数据处理，也可使用USB进行数据存储14、内置锂电池，适合野外作业，无需外接电源即可使用15、嵌入式设计，高强度外壳，便于携带，适合各类工程机械 网址链接 http://www.csscyq.com/proshow.asp?id=837

（1）油田固井用增韧防漏纤维材料。国家“863”项目的研究成果，采用不同尺度、不同性能的有机、无机混杂短纤维与无机矿物微纤维复合技术，开发了具有防漏增韧多功能新型的油井水泥外加剂，可有效得减少油气井射孔和后续增产等措施引起的水泥环脆裂，以及在固井过程中阻止水泥浆漏失。（2）油田固井用膨胀封窜材料。国家“863”项目的研究成果，该材料由膨胀速率可控多膨胀源晶体材料组成，可使油井水泥浆体产生塑性体和硬化体双膨胀，能有效保证第一界面、第二界面的封固质量，防止油气井窜流。