• 2003-09至2006-07， 中国石油大学（北京）， 油气井工程， 博士研究生
• 1990-09至1994-07， 中国石油大学（华东）， 钻井， 大学本科

姓名： 张辉  
研究方向：油气田钻采力学与控制工程，管柱力学，岩石力学，智能钻完井理论与技术，井筒完整性，复杂结构井优化设计与控制技术等

教学情况： 本科课程《钻井工程》、《综合录井技术》《石油工程概论》、博硕士课程《水平井钻井技术》、《现代油气井工程理论与方法》、《油气井工程科技进展》

标志性成果：

 

1. 代表性学术论文及专著（第一/通讯作者论文100余篇）： 

    [1]A modeling study of elastoplastic rock failure regime based on finite discrete elements[J]. Computers and Geotechnics,  2024

    [2]Characterizing Rock-Breaking Performance of PDC Cutters via Stability Metrics and Energy consumption in FDEM Simulations[J]. Scientific Reports, 2024

    [3]Numerical simulation study of PDC cutter rock breaking based on CT scanning to construct a rock model and apply a cohesive element to construct a discretization element[J]. Geoenergy Science and  

        Engineering, 2024

    [4]Simulation study on cuttings transport of the backreaming operation for long horizontal section wells[J].Petroleum Science, 2023

    [5]Experimental Study on Stepped Discharge Modes of Cyclic Electrohydraulic Shockwaves[J]. Geoenergy Science and Engineering,2023

    [6]A risk prediction method of pipe sticking accidents due to wellbore uncleanness for long horizontal section wells[J]. Journal of Petroleum Science and Engineering, 2022

    [7]Effects of perforation fluid movement on downhole packer with shock loads[J]. Journal of Petroleum Science and Engineering,2020

    [8]Simulation study on cuttings transport of the wavy wellbore trajectory in the long horizontal wellbore[J]. Journal of Petroleum Science and Engineering, 2022

    [9]Rock breaking characteristics of cyclic electrohydraulic shockwaves[J]. Journal of Petroleum Science and Engineering, 2022    

    [10]Study on annular pressure buildup phenomenon in subsea wells considering the effect of cement[J]. Energy Science & Engineering,2021

    [11] Effects of rock properties and temperature differential in laboratory experiments on underbalanced drilling[J].International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences,2016

    [12] Experimental studies of rock abrasiveness using a fractal approach[J]. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences,2012  

    [13] Analytical and Numerical Modeling Reveals the Mechanism of Rock Failure in Gas UBD[J]. Journal of Natural Gas Science and Engineering,2012 

    [14] A Comparison Study of Analytical Models, CFD Model, Empirical Correlations, and Experimental Data of Cuttings Concentration in Inclined and Horizontal Wellbores. SPE/IADC 166711

    [15] Risk Assessment for Liwan Relief Well in South China Sea[J]. Engineering Failure Analysis,2012 

    [16] Risk Analysis of extended reach wells in the Liuhua Olifield, South China Sea，based on comprehensive fuzzy evaluation method[J].Petroleum Science,2009

    [17]水下爆炸荷载下围压对岩石裂纹扩展影响的数值模拟[J].中国石油大学学报(自然科学版),2022

    [18]液相放电等离子体破岩室内实验与破岩机理[J].石油学报,2020

    [19]考虑温度影响的摩阻扭矩计算模型及应用[J].中国石油大学学报(自然科学版),2019

    [20]现代石油工程导论与前沿技术,专著,中国石油大学出版社,2017

    [21] 综合录井技术概论.专著,中国石油大学出版社,2013

2. 代表性授权发明专利(排名第一)：

    [1] 利用钻井岩屑获得岩石抗压强度的方法，申请号202210557691.X

    [2]用于确定井筒压力的方法和装置，申请号202210051447.6

    [3]一种砾岩地层岩石可钻性级值的评价方法和校正方法，申请号202110236969.9 

    [4]停泵工况下岩屑分布的确定方法、装置和设备，发明专利号202010025015.9

    [5]一种等离子体发生装置、压裂系统及压裂方法，申请号201911117178.3

    [6]热采井井口抬升距离确定方法及装置，发明专利号201810750754.7

    [7]射流pdc钻头，申请号201911112638.3

    [8]液相放电激波钻井装置，申请号201910903035.9

    [9]不同工况下射孔对封隔器冲击压力预测方法及装置，申请号201811351465.6

    [10]气液两相环空圈闭压力预测方法及装置。申请 号：201811122610.3

    [11]液相放电等离子体冲击波PDC钻头，申请号201811171756.7

    [12]一种用于插管式封隔器的减震处理方法及装置，发明专利号201810039342.2

    [13]一种钻井系统及方法，发明专利号201810263809.1

    [14]预测射孔爆炸载荷输出大小的方法及装置，发明专利号201810263775.6

    [15] 一种预测页岩地层不同钻进方向下的研磨性的方法，发明专利号ZL201310194877.4

    [16] 预测页岩地层不同钻进方向下的岩石可钻性级值的方法，发明专利号ZL201310194879.3

    [17] 一种PDC钻头钻进参数多目标优化方法及装置.发明专利号ZL201310080083.5

    [18]一种岩石可钻性各向异性的评价方法及系统.发明专利号ZL201310054964.X

    [19] 一种预测不同井底压差下岩石可钻性级值的方法. 发明专利号ZL201210170140.4

    [20] 一种野猫井岩石可钻性钻前预测方法和装置.发明专利号ZL201210096523.1

    [21] 钻井模拟实验装置.发明专利号ZL201110218190.0

    [22] 测定岩石研磨性的方法及系统. 发明专利号ZL201210235720.7

    [23] 一种PDC钻头合理使用寿命预测方法及装置. 发明专利号ZL201210392976.9

    

3.代表性软件著作权（排名第一）：

    [1]高温高压井生产管柱力学分析软件V1.0，软件著作权登记号2024SR1222171

    [2]高温高压井射孔管柱冲击动力响应及安全评估软件V1.0，软件著作权登记号2024SR1221920

    [3]固井水泥浆候凝过程套管柱力学分析软件V1.0，软件著作权登记号2024SR1221819

    [4]BHA静动力学综合优化设计软件[简称：BHA综合优化设计软件]V1.0，软件著作权登记号2023SR0797367

    [5]旋转导向工具与PDC钻头适配性分析软件，软件著作权登记号2023SR0797363

    [6] ECD及水平段长度极限预测软件V1.0，软件著作权登记号2017SR240954

    [7]滑动钻进摩阻扭矩三维分析软件V1.0，软件著作权登记号2017SR065339

    [8]复杂结构井完井管柱分析软件，软件著作权登记号2011SR024301

    [9]气体钻井井斜控制计算软件，软件著作权登记号2010SR023310

    [10] 地层抗钻特性评估与钻头选型计算软件，软件著作权登记号2010SR065319

    [11] 复杂结构井工程综合风险评估系统，软件著作权登记号2010SR065298

  

4.代表性科研项目：

    [1] 国家“十三五”油气重大专项，复杂结构井、丛式井设计与控制新技术，课题负责人

    [2]国家自然科学基金项目，液相放电等离子体破岩机理与破岩规律研究，课题负责人

    [3]国家自然科学基金项目，海上稠油热采水平井管柱力学分析及井口抬升距离预测研究，课题负责人

    [4] 国家自然科学面上项目, 气体钻井井眼轨迹偏斜机理与控制理论研究，课题负责人

    [5] 中石油创新基金项目, 页岩气水平井钻井优化设计研究，课题负责人

    [6] 国家“十二五”油气重大专项, 复杂结构井优化设计与控制研究，专题负责人

    [7] 国家973计划项目, 深井复杂地层破岩机理与高效破岩方法，专题负责人

    [8] 国家863计划项目，致密砂岩气高效钻井与改造技术，专题负责人

    [9]中海油企业重点项目，惠州26-6油田群潜山地层提速智能钻头研发，157万，课题负责人

    [10]中石化企业重点项目，页岩气水平井提高钻速技术研究，270万，课题负责人

    [11]中石油企业重点项目，准噶尔盆地深地煤岩气水平井优快钻完井关键技术研究，127万，课题负责人

    [12]中石油企业重点项目，试油完井井屏障动态评价技术研究，210万，课题负责人

    [13]中海油企业重点项目，复杂工艺井通井及管柱通过性模型研究与软件开发，270万，课题负责人

   

  

5.科研奖励：

   [1]页岩油气大井丛长水平井安全高效钻井关键技术及规模应用，中国石油和化工自动化应用协会科技进步一等奖，2024年

   [2]高压盐水层井筒安全控制钻井成套技术装备及工业应用，中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖，2022年

   [3]玛湖砾岩油藏水平井安全高效钻井关键技术与应用，中国石油和化工自动化应用协会科技进步一等奖，2023年

   [4]复杂深层管柱安全与高效钻井优化控制技术，中国石油和化学工业联合会科技进步二等奖，2024年

   [5]复杂油气井管材及工具关键技术研究与应用，陕西省科学技术厅科技进步二等奖，2024年

   [6]深部碳酸盐岩地层精细控压钻井技术及应用，新疆维吾尔自治区技术发明一等奖，2022年

   [7]页岩气井筒完整性失效机理与控制关键技术及规模应用，中国石油和化工自动化应用协会科技进步一等奖，2021年

   [8]页岩油大井丛水平井钻完井关键技术及工业化应用，中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖，2020年

   [9]油气田放空天然气回收与利用新技术及工业化应用，教育部科技进步二等奖，2019

   [10]川西超深复杂地层钻井关键技术及应用，中国石油和化工自动化应用协会一等奖，2018年

   [11]复合盐膏层及其下部裂缝性地层钻井技术.，中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖，2015年

   [12]复杂结构井邻井距离随钻探测与控制技术研究及应用. 中国石油和化学工业联合会技术发明一等奖，2014年

   [13]海洋浅层高效钻井关键技术研究及应用. 中国石油和化学工业联合会科技进步二等奖，2014年

   [14]地层正交各向异性的评估方法,北京市科技进步一等奖,1999年

6.教学奖励：

   [1]第十四届石油工程设计大赛一等奖优秀指导教师，方案设计类（钻完井工程单项组），2024年

   [2]2023-2024年度中国石油大学（北京）“科技创新优秀指导教师”，2024年

   [3]教学“院长奖”优秀教师，2018-2020年度

   [4]《现代石油工程导论与前沿技术》，第十一届优秀教学成果奖，2019年

   [5] 全国高校黄大年式教师团队，油气井工程教师团队，2022年