蔡灿

姓    名

蔡 灿

性     别

男

职称

副研究员（副教授）

出生年月

1988-01

学历/学位

工学博士

教研室

行政职务

副院长

博导/硕导

硕士导师

学科专业

流体机械及工程、石油矿场机械、油气井工程

硕博士招生学科专业

机械工程、动力工程及工程热物理

研究方向

（1）射流破岩及喷射钻井装备；（2）高压CO₂射流理论及应用；（3）智能射流装备。

联系电话

0817-2641201

电子邮件

cainia10@163.com

*个人简介--------------------------------------

蔡灿，博士（后）、副研究员、硕士研究生导师，机电工程学院副院长，皇家永利天府EM青年科技人才，皇家永利学术与技术带头人后备人选，皇家永利高层次人才、南充市高层次人才， Journal of Petroleum Science and Engineering（SCI TOP）副主编，高压射流理论与应用技术实验室负责人，岩石破碎学与钻头研究室、石油天然气装备教育部重点实验室、地热能研究中心固定研究人员，油气藏地质与开发工程全国重点实验室、吉林大学地热能开发及装备技术教育部工程技术中心流动研究人员；兼任中国水射流技术专业委员会委员、中国流体传动与控制分会青年委员、中国地质学会青年工作委员会委员、皇家永利青科联理事。2019年6月毕业于武汉大学，师从李晓红院士、康勇教授。累计发表及录用论文40余篇，其中SCI 30余篇、中文EI 7篇；主持国家自然基金青年基金、国家自然基金重点项目子课题、中国博士后面上基金等纵向课题14项、横向课题5项；获湖北省科技进步一等奖1项、绿色矿山科技进步一等奖1项（牵头、排名第一）、中国石油与化工自动化协会科技进步二等奖（牵头、排名第一）；校优秀毕业设计指导教师，挑战杯、全国过程装备设计大赛优秀指导教师；指导学生获挑战杯省一等国铜、互联网 创新创业大赛省金奖国铜、过程装备设计大赛国一等等8项奖项、皇家永利本科生创新创业项目3项、校优秀毕业设计1人次。

建有高压射流理论及应用技术实验室，主要聚焦“高压射流理论及能源装备应用”相关研究：

（1）射流破岩及喷射钻井装备技术：射流动力学及数值方法、高压射流破岩力学、钻头射流“破岩-携岩-冷却”复杂作用机理、高压射流喷射钻井及钻具研发；

（2）高压CO₂射流理论及应用技术：高压CO₂射流理论及喷射压裂、CO₂压裂热-流-固耦合离散元数值模拟、高压CO₂射流喷射钻井及钻具设计；

（3）智能射流装备：钻采多相流及智能射流泵、高压磨料射流智能制造、智能射流切割装备。

工作经历：

2023/03至今  西南石油大学机电工程学院 副院长；

2021/12至今  西南石油大学机电工程学院 副研究员；

2021/12-2022/12 阿伯丁大学(英国)CSC公派访问学者\荣誉研究员（合作导师：Dr. Yingfang Zhou）；

2019/09-2021/12  西南石油大学机电工程学院 讲师；

2019/09-2021/10 油气藏地质及开发工程国家重点实验室博士后（导师：杨迎新教授，考核“优秀”）；

期间曾赴中国石油大学（北京）高压射流实验室作访问交流（合作导师：李根生院士/王海柱教授）；

2014/07-2016/07 壳牌勘探与生产有限公司 钻井监督助理、钻完井工程师（Coach: Gerard De Block）；

2013/07-2013/9  壳牌集团（中国）四川区块“Flying Dragon”安全培训项目 Training Leader；

*近五年部分省部级获奖及荣誉----------------------------------

（1）绿色矿山科技奖基础研究类一等奖，高压CO2射流喷射钻井高效破岩及携岩基础研究，2023；（牵头、排名第1）

（2）中国石油与化工自动化应用协会科技进步二等奖，高压喷射钻井提速关键技术及规模应用，2024；（牵头、排名第1）

（3）康勇、李晓红….蔡灿等，2020年湖北省科技进步一等奖，2020-09；（参与、排名13）

（4）皇家永利学术与技术带头人后备，2022-11，皇家永利委组织部、教育厅等；

（5）皇家永利天府EM青年科技人才，2023-04，中共皇家永利委组织部、教育厅、科技厅等;

（6）第十一届中国石油学会青年学术会议学术论文一等奖，中国石油学会,2019-12;

（7）南充市十大创新英才，2023-11，南充市人民政府；

（8）中共西南石油大学08—10年度“优秀党员”称号;

（9）飞龙英雄奖，壳牌（中国）有限公司，中国北京;

（10）中科协党校“领航计划”青年科技人才国情研修活动,2023年8月；

（11）研究生国家奖学金（2018年，博士，武汉大学），教育部;

*学术兼职--------------------------------------

[1] 中国地质学会青年工作委员会委员、成都机械工程协会理事，皇家永利青科联理事，中国水射流技术专业委员会委员，中国流体传动与控制分会青年委员、中国真空工程专业委员会委员；

[2] 乐山师范学院客座教授、国家自然基金网络评议专家，教育部学位与研究生发展中心论文评审专家、互联网+创新创业大赛全国决赛评审专家；

[3] Journal of Petroleum Science and Engineering（SCI TOP期刊）副主编，Energies期客座编辑、Petroleum Science\天然气工业\中国矿业大学学报\东北石油大学学报\西安石油大学学报\钻探工程等中青年编委；

[4] SPE会员，中国机械工程学会高级会员、中国地质学会会员、中国岩石力学与工程学会、中国煤炭学会会员；

[5] SPE J/ Journal of Petroleum Science and Engineering / Journal of Natural Gas Science and Engineering /     Engineering Fracture Mechanics/ Energy Source Part A/天然气工业/振动与冲击等SCI\EI期刊审稿人；

近五年代表性论文----------------------------------

[1] Can Cai, Bo Feng, Rock Breakage and Temperature Rising of Rock Cutting after High Temperature Treatment, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2024,03. (Accept)

[2] Can Cai, Quangong Xie, et al., Investigation on Rock-breaking and Debris Flow of High-pressure CO2 Jet Drilling Using Discrete Element Methods (DEM), Geothermics, 2024.01, GEOT_102936. (Accept)

[3] Can Cai*, Pei Zhang, et al., Rock breakage and temperature variation of naturally worn PDC tooth during cutting of hard rock and soft rock, Journal of Petroleum Science and Engineering, 2023,229: 212042.（中科院工程大类2区，石油TOP）

[4] Can Cai*, Xie Quangong, Liehui Zhang, Yulong Zhang,et al., The Thermal-Fluid-Mechanical (TFM) Coupling Method based on Discrete Element Method (DEM) and the Application of CO2 Fracturing Analysis, Geoenergy Science and Engineering, 2024,232,Part A：212443.

[5] Can Cai*, Pei Zhang,Daping Xue, Xianpeng Yang,Yingfang Zhou. Composite rock-breaking of high-pressure CO₂ jet & polycrystalline-diamond-compact (PDC) cutter using a coupled SPH/FEM Model, International Journal of Mining Science and Technology, 2022,32 (5), 1115-1124 (中科院SCI工程技术1区，TOP)

[6] Xian-Peng Yang, Can Cai*, Xiao-Hua Chen, Pei Zhang, Xin Zeng, Chi Peng, Ying-Fang Zhou, Theoretical Calculation of High-Pressure  CO₂ Jet under Composite Rock-Breaking Based on Span-Wagner State Equation, Journal of Hydrodynamic, 2022,34 (5), 948-964 ( 中科院工程3区).

[7] Can CAI, Xian-Peng YANG*, Cao GAO, Zhi-Cheng PU, Pei ZHANG, Zheng-Bo TAN . Intense Cooling during Composite Rock Breaking of High-Pressure CO₂ Jet-Polycrystalline Diamond Cutter, SPE Journal,2022, 27 (04): 2525–2540. Paper Number: SPE-209603-PA. (SCI石油Top)

[8] Can Cai*, Bang-run Li, Yi-yao Zhang et al., Fracture propagation and the Induced Strain Response during Supercritical CO₂ Jet Fracturing[J], Petroleum Science, 2022,19(4),1682-1699. (中科院工程大类1区，石油TOP)

[9] Cai C*, Xie S, Liu Q, Kang Y, Lian D, Li B. The Flow Characteristics of Supercritical Carbon Dioxide (SC-CO₂) Jet Fracturing in Limited Perforation Scenarios[J]. Energies. 2020 Jan;13(10):2627. (SCI, 中科院大类3区)

[10] Can Cai*, Yong Kang, Yingxin Yang, Xiaochuan Wang, Yang Li, Man Huang, Jiwei Wu, The Effect of Shale Bedding on Supercritical CO₂ Jet Fracturing: A Experimental Study[J], Journal of Petroleum Science and Engineering, 2020, 195, 107798. (石油1区 Top, 中科院大类2区)

[11] Can Cai*, Yong Kang, Yinxin Yang, Feilong Liao, Yunfei Chen, Man Huang, Hao Chen, Experimental Investigation on Flow Field and Induced Strain Response During SC-CO₂ Jet Fracturing[J], Journal of Petroleum Science and Engineering, 2020, 195, 107795. (石油Top, 中科院2区)

[12] Cai Can, Yong Kang*, Xiaochuan Wang, Yi Hu, Man Huang, Yiwei Liu, Jiawei Liu, Hao Chen, Xiaohong Li, Experimental Study on Shale Fracturing Enhancement by Using Multi-times Pulse Supercritical Carbon Dioxide (SC-CO₂) Jet. Journal of Petroleum Science and Engineering, 2019, 178C: 948-963. (石油1区 Top, 中科院大类3区)

[13] Cai Can, Wang Xiao-chuan*, Yuan Xiao-hong, Kang Yong, Wang Zefeng, Huang Man, Chen Hao, Experimental Investigation on Perforation of Chinese Shale with Ultra-High Pressure Abrasive Water Jet: Shape, Mechanism and Sensitivity, Journal of Natural Gas Science and Engineering, 2019, 67: 196-213. (中科院大类2区)

[14]Cai C, Kang Y*, Wang X, Hu Y, Chen H, Yuan X, Cai Y, Mechanism of supercritical carbon dioxide (SC-CO₂) hydro-jet fracturing[J]. Journal of CO2 Utilization, 2018, 26:575–587. (被引50次, SCI中科院工程大类1区,Top期刊))

[15] 蔡灿*;曾浪;刘家炜 等，油气井井下切割技术发展现状及趋势，西安石油大学学报，2024,01(39): 89-96+113.

[16] 陈浩, 蒲治成, 蔡灿*, 张沛, 谭政博. 高温损伤岩石高压CO2射流-PDC齿联合破岩研究.地下空间与工程学报, 2023, 19(6): 1841-1850

[17] 蔡灿^*，曹文洋，高压射流辅助钻井的研究现状及发展趋势，天然气工业，2023,43(08)，116-126..

[18] 蔡 灿*, 谭政博, 玄令超, 等，分离式冲击-刮切复合钻头破岩机理及钻进破岩研究[J]. 振动与冲击，2022,41(16):232-241.

[19] 蔡 灿*,高超,王海柱,等,高压CO₂射流—PDC齿复合破岩流场及携岩增强机理分析[J].天然气工业,2021,41(10)：92-99.

[20] 蔡 灿^*，张沛, 等. 油气钻井中的分离式冲击-切削复合破岩机理研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(9) : 2535-2544.

*近五年组织及参与的学术会议----------------------------------

[1] 蔡灿，地热井高压气体射流-PDC齿复合破岩机理及携岩特性研究, 第六届地热青年论坛会议,湖北武汉,2024-01.（特邀报告，会议组委会成员）

[2] 蔡灿，地热井高压CO射流-pdc齿协同破碎高温岩石的离散元数值分析，2024年中国深部地热论坛，2023-03，中科院岩土所，中国武汉。（特邀报告，会议组委会成员）

[3] 蔡灿，高压射流辅助钻井破岩机理及水力携岩特性研究，首届国际绿色矿山学术年会，2024-01，中国北京。（会议组织委员，特邀报告）；

[4] 蔡灿，高压水射流-PDC齿协同破岩机理研究，第二十二届全国探矿工程学术交流年会 中国地质学会 2023/10/17-20，中国威海。（特邀报告，会议组委会成员）

[5] 蔡灿,高压CO2射流钻井携岩试验研究,第四届复杂油气工程科技创新论坛,长江大学,2023/6/23-25,中国荆州。（特邀报告，会议组委会成员）

[6] Can Cai, Dr Can Cai, The Thermal-Fluid-Mechanical Coupling Method based on Discrete Element

Method (DEM) and the Application of CO₂ Fracturing, 6th InterPore UK Conference Brunel Universit, London, U.K., 12th – 13th September 2022.

[7] 蔡灿，高超，水平井密切割多段压裂的投球暂堵过程分析及工艺优化建议，第三届复杂油气工程科技创新论坛，中国石油学会，中国 武汉，2021/12/28-30.

[8] 蔡灿，张沛，油气钻井中的分离式冲击-切削复合破岩机理研究，2021年全国岩石动力学学术会议暨高端论坛，中国岩石力学学会，中国 徐州，2021/08.

[9] 蔡灿，李邦润，高超，杨显鹏，超临界CO₂射流增强PDC齿切削破碎高温岩石数值模拟研究，2020年第三十二届天然气学术年会，中国石油学会，重庆，2020-11.

[10] 蔡灿, 超临界CO₂射流高速摄影及诱导应变响应的检测方法探索与应用, 复杂油气工程科技创新论坛,中国石油大学（北京）， 中国, 北京, 2019/12/28-30.

[11] 蔡灿, 康勇, 杨迎新，李扬; 超临界CO₂循环喷射压裂增强技术,中国石油学会第十一届青年学术会议, ，中国石油学会,中国, 武汉, 2019/11/23-24.

[12]蔡灿, 康勇, 杨迎新;超临界CO₂射流及循环喷射压裂增强机理研究，第三十一届天然气年会，中国石油学会，中国，合肥，2019/10/31-11.1.

*近五年部分专利----------------------------------

[1] 智能钻头钻进检测及智能分析软件V1.0,软件著作专利，登记号：2022SR0533727,（授权）.

[2] 一种刀翼上具有可调节喷嘴的PDC钻头，发明专利，CN2022103507027,（实审）.

[3] 一种井下高压脉冲水力喷射压裂工具，实用新型，CN202122347738.3,（授权）.

[4] 一种提升岩屑能力的流线型PDC钻头，发明专利，CN2021104322964,（授权）.

[5] 一种部分刀翼可动的PDC钻头，发明专利，CN2022100759717,（实审）. 

[6] 一种可控电磁驱动式冲击-刮切复合钻头及方法，发明专利，CN202010052493.9,（授权）.

[7] 一种钻井切削力学实时监测的智能钻头及其工作方法，发明专利，CN202010525525.2,（实审）.

[8] 一种具有双层结构的异形结构暂堵球，发明专利，CN2022103051048,（实审）.

[9] 一种具有摆动喷嘴的钻头，发明专利，CN2022102708391,（实审）.

[10] 一种具有高压喷嘴的复合PDC钻头，发明专利，CN2022102708368,（实审）.

*科研项目----------------------------------

[1] 国家自然基金青年基金项目，No. 52004***，超临界CO₂循环喷射压裂作用下干热岩储层缝网形成与增渗机理研究，国家自然基金委，2021/01-2023/12，在研，主持；

[2] 国家自然科学基金重点项目“海相页岩水平井超临界二氧化碳压裂机理与一体化模拟研究”（编号：52234***）子课题专题4，在研，主持;

[3] 国家重点基础研究计划：超临界二氧化碳强化页岩气高效开发基础，No.2014CB239***，已结题，主研，负责课题三，主要从事超临界CO₂射流、超临界CO₂射流破岩和超临界CO₂喷射压裂研究。2014/03-2018/11.

[4] 皇家永利科技厅项目，No.2021JDRC0***，干热岩井超临界CO₂射流-PDC齿复合破岩机理及配套钻头设计, 2021/03/31-2023/04/01,在研，主持；

[5] 皇家永利人社厅，皇家永利留学回国人员科技活动择优资助项目-优秀类项目，油气井射流切割理论及井下智能射流装备设计研究，No.****,主持，2023/09-2025/09.

[6] 皇家永利与吉林大学战略合作2023年重点项目,深层地热高效钻井破岩机理及钻具设计研究，主持，牵头人：蔡灿（西南石油大学），冯波（吉林大学），2023-2026.

[7] 中国博士后面上基金项目，No. 2020M673***，超临界CO₂射流增强PDC齿切削破碎干热岩的作用机理研究,2020/06-2021/10, 已结题，主持；

[8] 油气藏地质及开发工程国家重点实验室开放基金,No.PLN202***，高压CO₂射流-非平面齿复合破岩机理及喷嘴布置设计研究，2022/10/01-2024/10/01，在研，主持；

[9] 攀枝花市先进制造技术重点实验室开放课题, No.2022XJY***，钛合金零件高压磨料射流加工温度及残余应力控制研究, 2022/09-2024/09,在研，主持；

[10] 地热资源开发技术与装备教育部工程研究中心开放课题，NO.22***, 地热井非平面齿PDC钻头喷射钻井提速机理及射流调控研究，2022/09-2023/09, 已结题，主持;

[11] 西南石油大学“启航计划”项目，No.2019QHZ***，超临界CO₂射流辅助PDC切削干热岩破岩机理研究，西南石油大学，2020/01-2022/12，已结题，主持；

[12] 地下水环境与资源教育部重点实验室开放课题，No.20200500***,超临界CO₂压裂干热岩储层缝网形成及增渗机理研究，2020/05-2022/05，已结题，主持；

[13] 西南石油大学-人才引进项目，超临界CO₂射流及应用研究，已结题，主持；

[14] 中石化江汉采技服有限公司横向课题，密切割暂堵压裂关键技术研究，No. FW0499-0***，已结题，主持.

[15] 川庆安检院横向课题，在役井架仿真数据库及分析系统, No.2021-JS-***，已结题，主持。

[16] 国家自然科学基金面上项目：考虑单次冲击加卸载下岩石本构关系理论研究与应用，No. 51174***，2012.01-2015.12，已结题，主研。

[17] 国家自然科学基金青年项目：淹没环境下超临界二氧化碳喷砂射孔流体动力学特征及成孔特性研究，No.51504***，2016.01-2018.12，已结题，主研;

[18] 中国工程院咨询研究项目：我国中西部绿色能源结构及开发利用战略研究，2015-ZC***，已结题，参研;

[19] 中石化工程技术研究院重点课题：冲击-刮削复合钻头设计与破岩机理研究，No.19-ZC0609-0***，已结题；

[20] 皇家永利高价值专利育成中心项目：钻井破岩与钻头相关技术高价值专利育成中心项目，省科技计划项目(2021-ZS-00***)，2021/08-2023/07,在研，参研（9/20）.

*备注其他----------------------------------

课题组经费充足、实验条件一流、国内外交流频繁，热诚欢迎国内外能源矿业类和机械动力类（含动力工程）专业学子报考我的研究生（欢迎外校学子报考）。

办公室地址：西南石油大学明辨楼D204。