只为石油滚滚流
——记“海洋油气井钻完井理论与工程”创新团队
中国石油大学（华东），2014年4月
这是一个富有活力的科研团队——团队是中国石油大学（华东）国家级重点学科石油天然气工程的核心力量，人员组成结构合理，具有良好的学科基础，团队成员45岁以下的占74%，富有创新活力；这是一个实力雄厚的科研团队——团队是在中国工程院院士沈忠厚等老一代石油工程专家多年精心培育下而逐渐成长起来的一支优秀学术群体，团队中有中国工程院院士2人，长江学者特聘教授1人，国家百千万人才工程 2人，泰山学者 1人，全国模范教师1人，山东省教学名师2人，全国五一巾帼标兵岗1个；这是一个成绩斐然的科研团队——近五年来，团队成员承担国家自然科学基金重点项目、“973”、“863”、国家科技支撑计划及省部级重大项目58项，获省部级及以上奖励25项，获3项国家科技进步二等奖和6项省部级科技进步一等奖以及1项中国专利优秀奖，到位科研经费超过2亿元，发表研究论文652篇，178篇被SCI、EI摘录，授权发明专利33项，授权软件著作权16项，出版专著4部；这是一个立足国内需求的科研团队——深水油气资源是目前和未来我国油气资源战略接替的重要领域，加快深水油气勘探开发已成为保障我国能源安全的重大需求。目前，制约我国深海油气勘探开发的主要因素之一是深水钻完井理论和技术。本项目的完成对大规模开发利用深水油气资源、保障国家能源安全、维护我国海洋权益、实现我国深水技术的跨越式发展，具有十分重要的战略意义，也必将产生巨大的社会经济效益。
2011年3月，中国石油大学（华东）以孙宝江为带头人的“海洋油气井钻完井理论与工程”创新团队入选教育部“长江学者和创新团队发展计划”创新团队候选名单，掀开了我国深水钻完井理论与技术研究的新一页。
面向国内战略需求
瞄准国际技术前沿
随着我国经济的不断快速发展，能源供需矛盾日渐突出。2009年我国石油净进口2.038亿吨，石油消费对外依存度达50%；2010年我国石油总消耗量达4.35亿吨，石油消费对外依存度达53%，石油安全已经成为国家三大经济安全问题之一。
目前，我国油气开发主要集中在陆上和近海。据有关机构预测，我国南海海域石油蕴藏量巨大，属于世界四大海洋油气富集区之一，有“第二个波斯湾”之称。南海的石油地质储量为230亿-300亿吨，其中70%蕴藏于153.7万平方公里的深水区。深水油气资源是目前和未来我国油气资源战略接替的重要领域，加快深水油气勘探开发已成为保障我国能源安全的重大需求。
然而，当前国内各石油公司才刚刚涉足深水钻井领域，主要还是借助国外石油公司的深水钻探装备和施工队伍，仍无法真正掌握其核心技术，理论方面的研究也刚刚起步，根本上受国外技术垄断的制约。在深水钻井、完井技术方面，目前世界最大钻井作业水深已达3000米，而我国自主技术最大钻井水深记录仅为503米。受深水钻完井理论和技术不足的制约，我国深海油气勘探开发面临极大的考验。只有通过核心技术自主研发、尽快突破深水油气田钻采关键理论和技术，我国才能掌握深水油气资源开发的主动权。
据该团队带头人孙宝江介绍，资助期内团队的建设目标就是针对南海深水的特殊环境条件，以国内自己的力量为主体，组织多学科联合研究团队，攻克深水钻完井关键理论和技术，培养和建立国内的深水钻完井理论和技术研究队伍，尽快突破深水油气田开发的理论和技术瓶颈，打破国外的技术垄断。
“本项目的完成对大规模开发利用深水油气资源、保障国家能源安全、维护我国海洋权益、实现我国深水技术的跨越式发展，具有十分重要的战略意义，也必将产生巨大的社会经济效益。”团队成员对突破深水油气田钻采关键理论和技术充满信心。
深厚的学科背景
累累的科研硕果
团队是在中国工程院院士沈忠厚等老一代石油工程专家多年精心培育下而逐渐成长起来的一支优秀学术群体，通过不断的探索和努力，团队正在朝着建设一支具有较强凝聚力和自身特色的创新团队的目标阔步前进，近年来在相关领域取得了累累硕果。
在海洋钻井地质风险评价与控制技术方面，针对渤海湾地层高低压并存、泥页岩垮塌、疏松砂岩储层强度低等难题，创新性提出自适应地层三压力预测方法，大大提高了地层坍塌压力和破裂压力的预测精度，使冀东油田的钻井质量明显提高，创造经济效益3亿多元，获得省部级奖励6项，“十一五”期间还重点研发了深水钻井井筒安全理论。
在海洋钻井工程设计理论与方法方面，针对南海西部海域“断层”和“裂缝”发育、井壁坍塌、工程风险等问题，建立了海洋钻井地质环境描述理论和方法，发展了绕避断层的井眼轨道优化设计技术，研发了提高钻速的钻具组合设计技术，将井事故率由原来的40%多降低到10%以内，中国南海西部海域复杂构造安全快速钻井技术获得2008年度国家科技进步二等奖。针对海洋丛式井成本高设计实现的平台位置优选与丛式井轨道优化设计方法，在南海、胜利得到应用并创造效益2亿元以上，钻井平台位置优选与丛式井轨道优化设计技术于2009年获中国石油石化协会科技进步一等奖。
在海洋钻井装备及作业安全技术与理论方面，建立起近海石油结构安全分析与评估理论、研发老龄石油平台安全延寿技术，形成以平台可靠性分析、风险评估和全寿命周期运行优化技术为核心的安全信息化管理体系，近海石油结构安全分析与评估理论及工程应用获得2003年度国家科技进步二等奖；“十一五”期间研发了深水钻井隔水管和水下井口设计及安全评价技术，水下举升圆盘泵、海底泥浆吸入模块等关键装备，形成具有自主知识产权、适合南海深水的装备与隔水管技术体系。
在海洋钻井井筒压力控制理论与技术方面，深水井涌压井动态模拟及优化设计技术针对水合物相变、多相流模式简化、误差大这一难题，考虑深水条件下天然气水合物相变的“七组分井筒多相流动”理论，开发深水井涌动态模拟及压井设计软件系统，打破了国外公司在该领域的技术封锁，填补了国内空白，获2008年度山东省科技进步一等奖；自振空化射流技术破解了作业费用高的难题，将自振空化射流技术应用于海上和陆地钻井提速，实现经济效益1.564亿元，“自振空化射流技术与应用”获2007年国家科技进步二等奖；“多组分多相复杂流动理论及其在油气井工程中的应用”获得2011年国家能源科技进步一等奖，“超临界井筒多相流动实验装置”获得2013年国家知识产权局颁发的中国专利优秀奖。
在海洋复杂地层条件钻完井液理论与技术方面，研发了超高温水基钻井液技术，破解了超深井井底温度高、钻井液性能不稳的难题，研制出耐高温达240℃以上钻井液体系，填补国内空白，打破国外专项技术垄断，解决了我国井温最高的两口超深探井的难题，推广创造出经济效益10亿元以上，获省部级奖励6项。
面临六大挑战
主攻五个方向
据介绍，“海洋油气井钻完井理论与工程”涉及多个世界深水钻完井理论与技术的前沿技术，同时需要解决台风、浅层问题、水合物、低破裂压力、低温、深水等六大挑战。“每一个挑战都是一块硬骨头！”团队成员心里都清楚这其中的难度，然而他们还是毅然接受了挑战。
据介绍，为攻克这六大挑战，团队将着眼于海洋油气井钻完井理论与工程领域，主要以“深水油气钻完井理论与技术”为主攻方向，充分发挥已有的研究优势，采用先进的实验手段和工程模拟方法，系统研究深水钻完井工程设计理论与风险评估技术、深水钻井装备及作业安全技术、井筒压力控制理论和技术、海洋深水复杂地层钻井液完井液理论和技术、海洋钻井地质风险评价与控制技术等五个大方向，逐步形成独具特色和具有自主知识产权的海洋油气井钻完井新理论新技术，为开发深海海底资源提供强有力的技术支撑。
在团队的发展计划书中，我们看到了这样的描述：
研究的总体目标是通过对海洋钻完井理论的发展和创新，形成独具特色和具有自主知识产权的海洋油气井钻完井新理论新技术，打造国内领先、国际一流的研究群体，形成国际有影响力的“海洋油气钻完井理论与工程技术”研究队伍，建设成海洋钻完井新技术研发基地和国内知名的海洋油气钻完井领域高级专门人才的培养基地，为我国海上油气田和新能源开发提供技术支撑。国内顶尖水平刊物中深水油气井领域的文章占有的比例35%以上，出版专著2部，申请及获得国家发明专利20项，获得软件版权6项，力争国家级奖励1-2项，省部级奖励3-4项，在本学科领域培养省部级以上人才工程优秀人才3人，优秀的硕士和博士80～100名。
“每一个指标的实现，都需要克服百倍的艰辛，付出百倍的努力！不能因为畏难就降低标准和要求！”2012年1月10日，教育部“长江学者和创新团队发展计划”创新团队启动仪式举行，正式开启了团队向世界深水钻完井理论与技术前沿进军的新进程。
