所获奖励：2022年中国岩石力学与工程学会科技进步二等奖

主要完成人：马天寿、刘阳、周峰、贾利春、谢刚、吴鹏程、舒小波、钟成旭、李雷、周素林

主要完成单位：西南石油大学、中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院、中国石油西南油气田分公司页岩气研究院、四川页岩气勘探开发有限责任公司、中国石化江汉石油工程环保技术服务公司

项目来源：国家973计划课题（页岩气水平井钻完井关键基础研究，编号：2013CB228003，起止时间：2013～2017年），国家自然科学基金项目（页岩跨尺度力学特性的实验表征及基础理论研究，编号：51604230，起止时间：2017～2019年），中国博士后科学基金项目（页岩水平井井壁稳定流固化耦合的有限元模拟，编号：2017T100592，起止时间：2017～2021年），四川省科技计划项目（层状页岩水平井漏失机理及其力学评价方法，编号：2017HH0063，起止时间：2017～2019年）等

页岩气是清洁的低碳能源，我国页岩气资源非常丰富，其中，川南是页岩气资源最丰富、开发最现实的地区，页岩气资源量约11.93万亿方，开发潜力巨大。但是，四川盆地构造运动强烈，川南页岩埋藏深、地质复杂、温度高、压力高、应力高、层理和裂隙发育，地质复杂程度世界罕见，页岩气水平井钻井过程中井壁失稳问题突出，不仅造成钻井难度大、周期长、成本高，严重时甚至造成井眼报废或提前完钻，严重影响了页岩气安全经济高效钻井和开发。为此，针对页岩气水平井钻井面临的井壁失稳难题进行关键技术攻关，取得了三项创新成果：（1）复杂页岩地层地质力学参数预测与评价技术；（2）页岩水平井井壁稳定预测与高效防塌钻井液技术；（3）页岩水平井漏失力学行为预测与防治技术；形成了页岩气水平井井周围岩稳定性预测与防治技术体系。

该成果获授权美国发明专利3件、中国发明专利20余件、实用新型专利8件、软件著作权5件，参与制定行业标准1项、企业技术规范4项，发表论文86篇（其中SCI收录43篇、EI收录22篇）。该成果在川南页岩气区块进行了应用，基本解决了页岩水平井井壁坍塌难题，确保了川南页岩气水平井安全高效钻井，经济和社会效益显著，具有广阔的应用前景。

图1 技术路线图

图2 页岩水平井井壁稳定预测软件与技术

图3 页岩水平井漏失力学行为预测与裂缝封堵技术