
姓名:刘伟
职称/职务:教授、博士生导师/未来能源学院执行院长
办公地点:中油大厦A座904
办公电话:010-89734267
电子邮箱:liuwei@cup.edu.cn
★〡个人简介
刘伟,教授、博士生导师,中国石油大学(北京)未来能源学院执行院长,石油与天然气工程学科教授,国际岩石力学学会地震与地壳应力委员会委员。2007年毕业于南京航空航天大学土木工程专业,2013年获北京大学固体力学博士学位,2011-2012年在美国Miami大学机械与航空工程专业联合培养。2013年加入中国石油大学(北京)石油工程学院,历任讲师、副教授,2022年晋升教授,2025年9月起担任中国石油大学(北京)未来能源学院执行院长。
长期围绕油气与地下能源开发中的岩石力学问题开展研究,重点包括井壁稳定、水力压裂、出砂与防砂、套管-水泥环-地层系统力学响应和井筒完整性等。发表学术论文90余篇,主持国家自然科学基金项目2项、国家科技重大专项任务2项及油田企业科技攻关项目30余项,研究成果服务于油气与地下能源钻采工程。
承担本科生《理论力学》(全英文)、《材料力学》、《数值分析》、《石油工程岩石力学基础》等课程,以及研究生《有限元方法》等课程。
★〡研究方向
1. 油气与地下能源钻采岩石力学与工程
2. 非常规油气与海上疏松储层水力压裂
3. 复杂地层井壁失稳机理预测与控制
4. 地下能源开发井筒完整性预测与控制
★〡招生方向/招生专业
招生专业:石油与天然气工程。
招生方向:油气钻采岩石力学与工程、井壁稳定与井筒完整性、水力压裂与非常规油气开发、地下能源资源开发工程。
欢迎具有力学、石油工程、资源与环境、数值模拟或人工智能交叉背景的学生报考和交流。
★〡论文成果
[1] Yang, X. Y., Liu, W.*, Zhao, L.L., Fan, Z. Y., & Xu, K. 2026. A Semi-analytical Productivity Model for Open-hole Perforated Vertical Wells. SPE J. SPE-233787-PA. https://doi.org/10.2118/233787-PA.
[2] Li, S., Liu, W., Han, B., Deng, J., Li, L., Xu, K., & Zhao, L. (2026). Evidence for Early-Time Spurt-Loss Dominance in Borate-Crosslinked HPG Gel Leakoff for High-Permeability Sandstone. Gels, 12(6), 519. https://doi.org/10.3390/gels12060519
[3] 杨心怡,刘伟*,谭强,朱玉磊,李柯. 裂缝性碳酸盐岩凝析气藏衰竭式开发注气补能优化技术,石油钻采工艺,2025,47(3):317-328.
[4] 王菲, 刘伟*,邓金根, 李东刚, 谭雅文, 冯永存. 基于有限元方法的层理弱面对页岩水力裂缝扩展影响规律. 石油科学通报, 2025, 10(04): 719-735.
[5] 陈峥嵘,刘伟,朱学申,田永净,谢昕. 深部煤层气地质-工程一体化甜点区预测,煤田地质与勘探,2025,53(6):191-200.
[6] Chen, Z., & Liu, W. (2025). Proppant embedding-based optimal design method for fracturing coalbed methane wells in Qingshui basin. Scientific Reports, 15(1), 8508.
[7] Wu, J., Liu, W.*, Li, J., Han, B., Tan, Q., Lin, H., & Liu, H. (2024). Artificial neural network prediction of wellbore stability in offshore shallow formations. Geoenergy Science and Engineering, 243, 213322.
[8] Wang, F., Liu, W.*, Deng, J., Xu, K., Xing, C., & Yan, K. (2024). Hydraulic fracture propagation research in layered rocks based on 3D FEM modeling and laboratory experiments. Geoenergy Science and Engineering, 234, 212670.
[9] Zhao, L., Zhang, A., Wu, G., Chen, Z., Liu, W.*, & Wang, J. (2024). Study on the vertical propagation behavior of hydraulic fractures in thin interbedded tight sandstone. Processes, 12(11), 2375.
[10] 吴俊涛, 刘伟*, 邓金根, 谭强, 何奇. 基于改进蚁群算法的海上稠油热采井钻井顺序优化. 石油科学通报, 2024, 04: 637-647
[11] Wang, P., Deng, J., Liu, W*, Xiao, Q., Lv, Q., Zhang, Y. and Hou, Y., “Thermo-Mechanical Numerical Analysis of Stress and Damage Distribution within the Surrounding Rock of Underground Coal Gasification Panels,” Processes, 2023, 11(9), p.2521.
[12] 刘文俊, 刘伟*, 邓九涛, 彭成勇, 黄兆鑫, & 谭强. (2022). 低渗致密储层三维地质力学建模与压裂工程甜点优选方法. 科学技术与工程(025), 022, pp.10985-10991.
[13] Liu, W.*, Lin, H., Liu, H., Luo, C., Wang, G., and Deng, J., Numerical Investigation of Wellbore Stability in Deepwater Shallow Sediments, Geofluids, vol. 2021(2021), 5582605.
[14] 刘伟*, 闫新江,林海,周宝,等,中等固结砂岩出砂机理与规律实验研究,石油科学通报,2021,6(1):67-78。
[15] Li, Y., Liu, W.*, Yan, W., Deng, J., & Li, H. (2019). Mechanism of casing failure during hydraulic fracturing: Lessons learned from a tight-oil reservoir in China. Engineering failure analysis, 98, 58-71.
[16] Li, Y.*, Liu, W., Deng, J., Yang, Y., and Zhu, H.Y., A 2D explicit numerical scheme-based pore pressure cohesive zone model for simulating hydraulic fracture propagation in naturally fractured formation, ENERGY SCIENCE & ENGINEERING, 7(2019), 1527-1543.
[17] Liu, W.*, Yu, B., and Deng, J., Analytical method for evaluating stress field in casing-cement-formation system of oil/gas wells, Applied Mathematics and Mechanics, vol.38(2017), pp.1273-1294.
[18] 刘伟*, 陶长洲,万有余,池晓明,李扬,等,致密油储层水平井体积压裂套管变形失效机理数值模拟研究,石油科学通报,2017,2(4):466-477。
[19] Li, Y., Deng, J., Liu, W.*, Yan, W., Feng, Y., Cao, W., Wang, P., and Hou, Y., Numerical simulation of limited-entry multi-cluster fracturing in horizontal well,” Journal of Petroleum Science and Engineering, vol.152 (2017), pp.443-455.
[20] Li, Y., Deng, J., Liu, W.*, and Feng, Y., Modeling hydraulic fracture propagation using cohesive zone model equipped with frictional contact capability, Computers and Geotechnics, vol.91(2017)., pp.58-70.
[21] Cao, W., Deng, J., Liu, W.*, Yu, B., Tan, Q., Yang, L., Li, Y., and Gao, J., Pore pressure and stress distribution analysis around an inclined wellbore in a transversely isotropic formation based on the fully coupled chemo-thermo-poroelastic theory, Journal of Natural Gas Science and Engineering, vol.40 (2017), pp.24-37.
[22] 陈子剑, 刘伟*, 邓金根, 蔚宝华, 田中兰, 杨恒林, 刘军波. 多因素耦合条件下煤层井壁稳定性分析模型研究,煤炭技术,2016,2:66-69.
[23] Liu, W., Schesser, D., Yang, Q.D.*, and Ling, D.S., A consistency-check based algorithm for element condensation in augmented finite element methods for fracture analysis, Engineering Fracture Mechanics, vol.139(2015), pp.78-97.
[24] Liu, W., Yang, Q.D.*, Mohammadizadeh, S., and Su, X.Y., An efficient augmented finite element method for arbitrary cracking and crack interaction in solids, International Journal for Numerical Methods in Engineering, vol.99(2014), pp.438-468.
[25] Liu, W. *, Liu, Y.Q., Su, X.Y., and Li, Z., Finite element analysis of the interface/surface effect on the elastic wave band structure of two-dimensional nanosized phononic crystals, International Journal of Applied Mechanics, vol.6(2014), 1450005.
[26] Liu, W., Yang, Q.*, Mohammadizadeh, S., Su, X.Y., and Ling, D.S., An Accurate and Efficient A-FEM for Arbitrary Crack Interactions, Journal of Applied Mechanics-Trans. ASME, vol.80(2013), 041033.
[27] Liu, W., Chen, J.W., Liu, Y.Q., and Su X.Y.*, Effect of interface/surface stress on the elastic wave band structure of two-dimensional phononic crystals, Physics Letters A, vol.376(2012), pp.605-609.
[28] Liu, W., Chen, J.W., and Su X.Y.*, Local resonance phononic band gaps in modified two-dimensional lattice materials, Acta Mechanica Sinica, 28(2012), pp.659-669.
[29] Liu, W., Su, X.Y.*, An, Y.R., and Huang, K.F., Local Buckling Prediction for Large Wind Turbine Blades, Computers, Materials & Continua, vol.25(2011), pp.177-193.
[30] Liu, W., Yin, J.C., Chen, P., and Su, X.Y.*, Dynamic analysis and aeroelastic stability analysis of large composite wind turbine blades, Acta Aerodynamica Sinica, vol.29(2011), pp.263-267. (In Chinese)
[31] Liu, W.*, and Su, X.Y., Collimation and enhancement of elastic transverse waves in two-dimensional solid phononic crystals, Physics Letters A, vol.374(2010), pp.2968-2971.
[32] Liu, Y., Liu, W., Li, B., and Su, X.Y.*, Transformation Method to Control Shear Horizontal Waves, International Journal of Applied Mechanics, vol.7(2015), 1550049.
[33] Do, B.C., Liu, W., Yang, Q.D.*, and Su, X.Y., Improved Cohesive Stress Integration Schemes for Cohesive Zone Elements, Engineering Fracture Mechanics, 107(2013), pp.14-28.
[34] Liu, Y., Liu, W., and Su X.*, Precise method for controlling elastic waves by conformal mapping, Theoretical and Applied Mechanics Letter, 3(2013), 021012.
[35] Yin, J.C., Liu, W., Chen P.*, Modal re-analysis of rotary wind turbine blades in refinement design, Wind Energy, vol.15(2012), pp.864-881.
[36] Chen, J.W., Liu, W., Su, X.Y.*, Vibration and Buckling of Truss core Sandwich plates on an Elastic Foundation Subjected to Biaxial In-plane Loads, Computers, Materials & Continua, vol.24(2011), pp.163-181.
[37] Chen, J.W., Liu, Y.Q., Liu, W., Su, X.Y.*, Thermal buckling analysis of truss-core sandwich plates,” Applied Mathematics and Mechanics, 34 (2013), pp.1177-1186.
★〡发明专利
1. 一种砂岩储层孔眼稳定性评价实验装置及方法, 2019
2. 一种水泥环初始应力状态监测实验方法, 2019
3. 一种水泥环初始应力状态监测实验装置, 2019
4. 一种模拟砂岩储层出砂的模拟系统,2023
5. 基于改进蚁群算法的海上稠油热采井钻井顺序优化方法, 2025
★〡科研项目
1. 疏松砂岩水力压裂裂缝起裂延伸机理与裂缝形态预测方法研究,国家自然科学基金面上项目,2021-2024。
2. 裂缝性油气储层水力裂缝模拟的增强有限元方法, 国家自然科学基金青年基金项目,2016-2018。
3. 水淹储层压裂充填防砂工艺技术优化研究及应用, 国家科技重大专项任务, 2016.01-2020.12。
4. 煤储层井壁稳定分析与软件,国家科技重大专项任务,2011-2015。
5. 固井压稳防窜机理及模型算法研究,企业委托科技攻关项目,2023-2025。
6. 基于初始应力的水泥环完整性评价方法研究,企业委托科技攻关项目,2021-2022。
7. 潜山储层全寿命周期裸眼生产风险预测及生产参数优化研究,企业委托科技攻关项目,2024-2025。
8. 渤中19/25围区中深层井壁稳定关键技术研究,企业委托科技攻关项目,2018-2020。
9. 基于出砂机理的热采井注采参数优化与套管射孔完井技术研究,企业委托科技攻关项目,2018-2020。
★〡科技奖励
1. 复杂油气藏钻井井眼强化和储层保护关键技术及工业化应用,高等win德赢科学研究优秀成果奖(科学技术)二等奖,2023。
2. 致密储层应力循环压裂技术与应用,高等win德赢科学研究优秀成果奖(科学技术)二等奖,2019。
3. 玛湖砾岩油藏体积压裂水平井提高井筒质量关键技术及规模化应用,新疆维吾尔自治区科技进步奖二等奖,2021。
2. 渤海油田压裂增产技术创新及实践,海洋工程科学技术奖二等奖,2025.
4. 海洋钻井井筒流动安全控制技术及应用,中国石油和化工自动化应用协会科技进步二等奖,2020。
5. 渤中区块多套薄弱性地层安全钻井技术及工程实践,中国石油和化工自动化应用协会科技进步二等奖,2021。
6. 北京大学优秀博士学位论文获得者,2013。
★〡教学奖励
1. 面向国家能源战略需求的高质量创新型工程人才培养新体系构建与实践,国家教学成果二等奖,2022。
2. 面向国家能源战略需求的高质量创新型工程人才培养新体系构建与实践,北京市教学成果一等奖,2021。
3. 油气领域立体式国际高层次人才培养体系的构建与实践,北京市教学成果二等奖,2021。
4. 油气能源领域卓越工程师培养新范式构建与实践,中国石油大学(北京)教学成果特等奖,2025。
5. 聚焦能源安全保障、支撑绿色智能转型,油气工程领军人才培养模式创新与实践,中国石油大学(北京)教学成果一等奖,2025。
6. 构建全英文石油工程教学体系新范本,培养“讲中国故事”的国际石油人才,中国石油大学(北京)教学成果一等奖,2021。
7.中国石油大学(北京)青年教学骨干教师,2019
8. 中国石油大学(北京)优秀本科毕业设计指导教师,2023。