| 单位名称 | 北京石油机械有限公司 | 大赛年份 | 2024-2025年 | ||||
| 大赛届次 | 第19届 | 奖项 | 金奖 | ||||
| 发明人姓名 | 张勇，陈省身，赵贺谦，郭博文，胡志燕，李兴杰，王兴燕，陈晓军，王宇鹏，张弘蕾 | ||||||
| 技术领域 | 能源环保, | ||||||
| 应用行业 | 石油和天然气行业，油气资源开发 | ||||||
| 项目类别 | 专利,计算机软件著作权 | ||||||
| 专利类型 | 发明,实用新型 | ||||||
| 专利情况 | 申请号 | 申请日期 | |||||
| 专利号 | 授权日期 | ||||||
| 计算机软件著作权证书登记号 | |||||||
| 项目简介 | 1. 发明目的、基本思路、与现有技术对比有什么改进与创新 在我国新增油气探明储量中，页岩油、页岩气等非常规油气占比达70%以上，是我国当前及未来油气勘探开发的主战场。桥塞分段+分簇射孔联作技术是目前非常规油气压裂开采的主体工艺，桥塞是其中的关键核心工具。但传统速钻桥塞压后需钻磨，存在作业效率低、施工风险高及环境污染等问题。为此以开发可控溶解、性能稳定、绿色环保的高性能系列可溶桥塞，实现非常规储层压裂关键核心工具的迭代升级为目的，大幅提高压裂效率、降低作业风险、避免环境污染。镁铝合金在高矿化度液体环境中发生析氢腐蚀，镁、铝等合金变成金属阳离子从而呈溶解状态，可通过优化合金元素配比、成型工艺等，调整镁铝合金材料显微组织，实现强度和韧性平衡，研发高强度、强韧性可溶镁合金材料及其配方体系；可溶橡胶高分子链酯基基团中羰基、醚基、脲基在水中发生水解反应形成酸类、醇类类等水溶性小分子，实现橡胶溶解，通过设计单体及交联剂种类配比，定向重构高分子链的硬段及软段含量及网格结构，实现可溶橡胶溶解速率的可调可控；模块化、整体式的结构可有效提高可溶桥塞性能，通过建立可溶桥塞一体化结构设计技术，形成系列化、定制化、产业化生产能力，以满足油气行业高效环保转型需求。 |
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| 2. 已取得的社会及经济效益,如:产值、利润、节约能源及改善环境等方面 1.高强度、高韧性可溶镁合金材料研发与制造：通过优化合金元素配比与颗粒组成、精细调控材料结构及熔炼工艺，获得结构均匀稳定的自溶解镁合金材料，材料性能优良，批次稳定性和成本均优于国内外同类产品。 2.新型可溶橡胶材料的配方设计与溶解控制方法：定向重构可溶高分子单体、交联体及网格结构，通过改善助溶剂配比，调控微观结晶度、断裂强度、亲水性，研发多水解基团聚酯和聚氨酯共聚物体系系列化可溶橡胶材料配方，形成可溶橡胶配方体系及其溶解控制方法，实现在不同介质、不同温度条件下溶解时间可调可控。 3.建立材料—结构—功能一体化设计技术：从可溶桥塞材料性能、结构原理、施工特征等方面开展设计优化，突破传统挤压式结构，创新形成扩张式密封设计，形成以材料测试与选配、结构设计与优化、性能检测与评价、工况匹配性提升、动态监控与调整为一体的结构设计技术。 4.可溶桥塞系列化与产业化：结合不同井况和作业需求，研发30种型号、4种温度等级的高性能系列可溶桥塞，并自主建立可溶桥塞加工制造、自动化装配和全工况测试评价的全生命周期绿色产业化体系，打造具有自主知识产权、自主材料配方、自主设计与产业化、可定制化开发的发明创新产品。 |
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| 项目进展阶段 | 批量生产和应用 | ||||||
| 备注 | |||||||