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2015
年中国石油大学（华东）拟申报国家技术发明奖项目
公
示
一、项目名称
精微梯形缝防砂完井筛管的创制技术与装备及工业化应用
二、推荐单位
中国石油和化学工业联合会
三、项目简介
本项目属于能源和制造业领域。
石油与天然气
高效开发是实施国家能源战略的重要保障，全世界的油气井
40%
左右存 在出砂问题，出砂致使油气井产量和开采效率大幅降低，成为困扰疏
松砂岩油气藏开采的
一个世界性难题。
割缝筛管防砂完井是解决这一难题最常用
的方法，其效
果主要取决于割缝筛管的挡砂和流通性能。然而，以
Halliburton
等国际著名公司为代表的矩形缝筛管易产生缝内砂堵，
降低开采效率；
国际上 最
具代表性的割缝筛管激光加工技术主要适合加工矩形缝筛管，
且割缝存 在
“火柴
头”现象，降低防砂效果；割缝筛管整体渗氮方法对管体性能损
害大，不能满足
防砂完井要求。
经过
14
年的攻关，攻克了上述重大关键技术难题，研发出我国独有的具有
自主知识产权的精微梯形缝防砂完井筛管等离子成形改性一体化加工技术及装
备。<
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专家鉴定：
居国际领先水平。
技术产品已通过国际上石油行业最具权 威性的
美国石油学会质量认证。
主要技术发明点包括：
1
．发 明了精微梯形缝防砂完井筛管及其高效等离子成形改性一体化加工制
造技术
提出缝外挡砂缝内减少流阻，挡砂与适度出砂相结合的割缝筛管设计新方
法，
发明了精微梯形缝防砂完井筛管。
提出加工时在线控制离子束能 量及偏摆量
等实现精微梯形缝筛管成形加工，
利用加工时高频等离子束的 加热、
油包水微乳
液的热裂分解和冷却作用进行缝表面材料改性的思想和
方法，
发明了精微梯形缝
筛管等离子成形改性一体化加工技术，
独家实现了精微梯形缝筛管的加工与缝表
面改性的在线复合。
< /p>
2
．发明了精微梯形缝筛管高效等离子成形改性一体化加工机床及自动化生
产线
提出在线调压的拓扑结构和基于平均电流模式控制的
BOOST-APF C
功率因数
校正的自适应等离子加工脉冲电源设计思想和方法，
发明了精微梯形缝筛管等离
子成形改性一体化加工机床及自动化生产线，
使我国成为第一个掌握该项高端技
术的国家。
< br>3
．发明了精微梯形缝筛管应用于油气井高效防砂完井的工艺及装置
提出了水平井裸眼防砂完井一体化的工艺方法，
发明了基于精微梯形缝筛管< /p>
的水平井分段筛管完井管柱及工艺；提出“防、解、排”三位一体治理出砂油气
井的新方法，
发明了相应的治理工艺及装置，
显著提高了出砂油气井 的产量和开
采效率。
成果已在胜利、青海、哈
萨克斯坦、苏丹等
27
个国内外油田工业化应用，
建成精
微梯形缝防砂完井筛管等离子加工生产线
76
条。所研制筛管的防砂有效
期比矩形缝筛管提高
2-3
倍，
流阻为矩形缝筛管 的
25%-50%
，
其缝表面相比基体，
耐磨性提高
3-4
倍，
耐蚀性提高
1-2
倍，
显著提高了疏松砂岩油气井的开采效率、
产量和防砂有效期。
该筛管占我国油田所用割缝筛管的
70%
左右，
已 出口委内瑞
拉、苏丹等。创造直接经济效益
40.34
亿 元。
技术核心发明点均获得多项发明专利，已获发明专利
14
项、软件著作权
3
项，出版专著
2
部，发表
SCI/EI
收录论文
53
篇，形成行业标准
1
项、企业标
准
2
项，培养了洪堡学者、 香江学者、泰山学者等一批优秀人才。极大促进了
割缝筛管行业的升级换代和跨越式发展
；
为解决困扰疏松砂岩油气藏开采的防砂
难题提供了有力的技术支撑。<
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四、主要完成人及技术贡献
1
、刘永红：第一完成人，教授，中国石油大学（华东）
技术总体负责人，
对发明点
1-3
有创造 性贡献，
具体表现在：
提出精微梯形
缝防砂完井筛管缝等
离子成形加工与缝表面改性的思想和方法等，
发明了精微梯
形缝防砂完井
筛管缝等离子成形加工改性技术及设备等。
2
、张全胜 ：第二完成人，教授级高级工程师，中国石油化工股份有限公司胜利
油田分公司
对发明点
1
，
3
有创造性贡献，具体表现在：提出缝外挡砂缝内减少流阻，