基本信息
职称：副教授/硕导
学历：博士
研究方向：结构强度与可靠性/油气井工程力学
办公室：工科楼D座731室
微信号：zhuxx99
地址：山东省青岛市西海岸新区长江西路66号，266580
课题组致力于基础力学与计算力学的教学与科研工作，以油气井钻固采全周期井筒完整性为重点，开展学科交叉与融合。主持纵向课题4项，油田生产课题40余项，发表学术论文50余篇，授权专利20余项，获省部级科研奖励2项。
个人经历
2002.09-2006.06 中国石油大学（华东），工程力学，学士
2006.09-2009.06 中国石油大学（华东），工程力学，硕士
2009.09-2013.06 中国石油大学（华东），工程力学，博士
2013.06-2016.02 中国石油大学（华东），石油与天然气工程，博士后工作站
2016.02-至今 中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院工程力学系，讲师，副教授
主讲课程
《工程力学》、《材料力学》
《有限元分析软件及应用》、《力学应用软件基础》、《ANSYS软件应用》
研究领域
1. 油气装备结构强度与可靠性
n 储运管道/罐体强度及稳定性评价
n 管柱力学分析与可靠性评价
n 储气库注采设备/工具设计及优化
2. 井筒结构完整性评价
n 钻固采全周期套管-水泥环-近地层系统动力学分析
n 固井水泥环失重分析及完整性评价
n 射孔冲击动力学及参数优化
3. 深层岩石裂缝扩展机理
n 水力裂缝延展形态模拟
n 射孔对压裂影响机制与参数优化
4. 实验测试
n 原位环境全周期井筒完整性评价装置
n 大尺寸（500*500*800mm）真三轴水力压裂模拟装置
n 材料力学性能测试装置
n 岩石物性/力学性能测试装置
科研项目
主持/主研课题40余项，重要课题：
1. 国家重点研发计划，地壳形变、温度、流体多场耦合岩石物理实验与数值模拟研究，2020.05-2023.05。
2. “十二五”国家科技重大专项，优化射孔技术研究，2011.01-2015.12。
3. “十三五”国家科技重大专项，动态负压射孔技术研究，2016.01-2018.12。
4. 山东省自然科学基金，油井动态负压射孔压力波动态参数控制与孔道清洁机理研究，2016.11-2018.11。
5. 中国博士后科学基金，煤岩层水力压裂力学机理研究，2014.01-2015.12。
6. 中国石化“十条龙”科研攻关项目，地质灾害对管道结构稳定性的影响及安全分析，2007-2008。
7. 中石化胜利海上石油工程技术检验有限公司，滩海油区柔性复合管道模拟分析，2024.01-2024.12。
8. 中石化中原油田分公司，碳纤维复合材料浮顶安全特性研究，2020.11-2022.12。
9. 中石油华北石油江苏储气库分公司，适用于盐穴储气库井场过滤分离器的滤芯研制，2019.11-2020.12。
10. 中石油华北石油江苏储气库分公司，江苏储气库分公司2020年可控式注气排卤试验研究，2020.10-2021.11。
11. 中石油华北石油江苏储气库分公司，江苏储气库盐穴储气库稳定性评价及密封性检测方法咨询，2020.11-2021.12
12. 中国科学院武汉岩土力学研究所，对井造腔优化设计模拟软件，2023.08-2024.02。
13. 中石油塔里木油田分公司，大吨位套管井口配套工具及关键固井工具安全分析，2023.12-2025.08。
14. 天津中油渤星工程科技有限公司，大斜度井/水平井下套管以及套管坐挂吨位数值试验评价，2022.02-2022.05
15. 中海油服天津分公司，侧钻开窗工具安全评价与作业辅助系统开发，2019.10-2020.10。
16. 中海油田服务股份有限公司，井筒一体化--海上稠油热采井注入管柱优化软件应用集成，2017.5-2017.10。
17. 中石化石油工程技术研究院，射孔丢枪管柱下入可行性研究与试验，2015.10-2017.10。
18. 中海油田服务股份有限公司，压力衰竭疏松岩气藏水平井射孔技术研究，2015.07-2015.12。
19. 中石化经纬有限公司，非常规油气井射孔优化技术研究，2024.04-2025.12。
20. 中石油塔里木油田分公司，固井候凝期间下钻对界面胶结的影响规律研究，2024.03-2025.09。
21. 天津中油渤星工程科技有限公司，水泥环完整性评价方法优化及完整性评价软件升级研究，2022.07-2023.10。
22. 中海油田服务股份有限公司，可变径工具和致密储层压裂规律测试，2022.06-2022.12。
23. 中海油服天津分公司，多簇裂缝起裂规律研究，2023.09-2025.06
24. 中石化新疆新春石油开发有限责任公司，基于深层裂缝的支撑剂动态铺置研究，2023.09-2024.06。
25. 中石油勘探开发研究院，泸州区块页岩孔隙网络与生产动态模拟测试，2023.01-2023.08。
26. 中石油勘探开发研究院，页岩矿物组成与力学性能分析，2022.08-2022.12。
27. 中石油渤海钻探工程有限公司，江苏丰县盐腔储气库FC1井岩石力学研究，2022.02-2022.07。
代表论文
1. Numerical and experimental study on the performance of an electromagnetic energy harvester distributed along drill-string. INTERNATIONAL JOURNAL OF MECHANICAL SCIENCES, 239. 2022.
2. Mechanical model of the casing sidetracking tool system considering weight on bit and axial displacement. GEOENERGY SCIENCE AND ENGINEERING, 227. 2023.
3. A dynamic method for post buckling analysis of drill string in vertical wells. JOURNAL OF PETROLEUM SCIENCE AND ENGINEERING, 214. 2022.
4. Research on Multi-Body Collision Dynamics of Ball Cage Flexible Drill Pipe Considering Borehole Curvature. MACHINES, 11(3). 2023.
5. Study on Collision Dynamics Model and Multi-Body Contact Forces of Ball Cage Flexible Joint Considering Clearance. MACHINES, 11(4). 2023.
6. A Nonlinear Dynamic Model for Characterizing the Downhole Motions of the Sidetracking Tool in a Multilateral Well. ENERGIES, 16(2). 2023.
7. Research on Parameter Design Method and Motion Characteristics of a Ball Cage Flexible Joint. ENERGIES, 15(20). 2022.
8. A Novel Analytical Method for Contact Stress of Flexible Joint in Ultra-short-radius Drilling Tools. JOURNAL OF ENGINEERING SCIENCE & TECHNOLOGY REVIEW, 15(6), 178. 2022.
9. Deformation mechanisms of coexistence type methane hydrate-bearing sands: A particulate-scale investigation. JOURNAL OF NATURAL GAS SCIENCE AND ENGINEERING, 102. 2022.
10. Prediction of triaxial mechanical properties of rocks based on mesoscopic finite element numerical simulation and multi-objective machine learning. JOURNAL OF KING SAUD UNIVERSITY SCIENCE, 35(7). 2023.
11. Zhang. C., Xia. Y. B., Zhou. B., Zhu. X. X., &Wang. H. J. (2024). Effects of Material Parameters on Stress Distribution in Casing-cement -formation (CCF) Multilayer Composite System. MECHANICAL ENGINEERING SCIENCE, 5(2). 2024.
12. Thermodynamic Constitutive Model of the Gas Hydrate-Bearing Sediments Considering Anisotropy. INTERNATIONAL JOURNAL OF APPLIED MECHANICS, 16(02). 2024.
13. 水平井射孔与桥塞联作管串泵送参数控制方法. 石油勘探与开发, 40(03), 2013.
14. 砂岩储层射孔压实伤害评价.中国石油大学学报(自然科学版), 38(01), 2014.
15. 砂岩储层射孔压实带孔隙度与渗透率损伤研究. 岩土力学, 36(06), 2015.
16. 石油射孔弹聚能效应的三维数值分析. 北京理工大学学报自然版, 34(s1), 2014.
17. 浮盘式自适应流入控制装置控水性能及结构参数优化. 中国石油大学学报(自然科学版), 45(05), 2021.
18. 侧钻开窗钻具组合挠性短节非线性力学模型及失效分析.钻采工艺, 45(02), 2022.
19. 聚能射孔弹侵彻性能评价方法. 测井技术, 41(04), 2017.
20. 非常规水平井多簇射孔与分段压裂联作管串泵入控制模型. 测井技术, 37(05), 2013.
21. 井下环境固井水泥环射孔冲击破坏实验研究. 测井技术, 43(04), 2019.
22. 缺陷储层重复压裂实验研究. 岩土工程学报, 35(03), 2013.
23. 跨越断层的埋地管道抗震设计. 油气储运, 28(10), 2009.
授权专利
授权专利20余项，代表专利：
1. 一种柔性钻杆及其采用的球笼式柔性短节, 2023.
2. 一种套管侧钻窗口形态的预测方法及装置, 2023.
3. 一种外扩式气体过滤装置, 2022.
4. 一种便于装卸的气体过滤装置, 2022.
5. 一种变径推送短接装置, 2022.
6. 一种用于定面射孔岩石试样的制备方法, 2019.
7. 井下振动能量收集装置, 2017.
8. 一种用于定面射孔岩石试样的制备方法, 2017.
科研奖励
1. 中国发明协会发明创新奖一等奖（省部级）, 低碳泡沫混凝土制备关键技术与成套装备, 2022.
2. 青岛市科技进步奖二等奖（省部级）, 复杂工况下管柱/管道安全监测与智能防护关键技术, 2023.