石油开发的“金刚钻”是怎样炼成的？

对新型钻头尺寸进行测量确认(quèrèn)。苏建军 摄 “这种聚晶(jùjīng)金刚石钻头属于国内首创，核心部件置于钻头内，具有高效(gāoxiào)破岩、长寿命、大尺寸防蠕动等三大特色优势。”近日，钻头领衔(lǐngxián)研发人、中国石油川庆(chuānqìng)钻探长庆钻井总公司(zǒnggōngsī)研发中心三级工程师陈霖说，目前，这款钻头已完成30多口井的施工，平均提速幅度超过50%，成为油气田水平井、大斜度井高效施工的“金刚钻”。 过去，这种钻头可是被国外公司垄断的稀缺产品，如今，该公司拥有了两套具有完全(wánquán)知识产权的钻头设计软件(ruǎnjiàn)和一条设备技术先进的生产线，自研、自造(zìzào)和自给的同类钻头产品已有上百种型号。依托先进的设计软件和生产线，该公司可以(kěyǐ)一天设计一只(yīzhī)钻头，24小时完成加工制造。 而这还只是中国石油川庆钻探长庆钻井总公司“金刚钻”系(xì)的(de)一支。作为一个专业化钻井工程技术服务企业和(hé)工具制造企业，拥有百余支钻井队的长庆钻井总公司，近年来依托科研技术力量和完整的产业链、供应链，先后将6类发达国家长期垄断的工具和仪器，通过自主、自研和自造，实现了国产化、本土化和产业化(chǎnyèhuà)，从而打造出一批(yīpī)鄂尔多斯盆地常规(chángguī)和非常规油气资源高效勘探开发的“金刚钻”。 其中，涡轮发电机历时(lìshí)两年完成，由之前电池供电(gōngdiàn)(gōngdiàn)变为钻井液流动供电，供电时长从100小时(xiǎoshí)提高到214小时，单台发电机最多用时达1220小时。“只要钻井液流动，就可以为入井仪器进行持续无线供电，不会因为停电造成井下作业停工。”研发中心钻井工艺三级(sānjí)工程师贾武升说，涡轮发电机的功率由40瓦(wǎ)提高到了100瓦，未来功率将提升至240瓦。 水力振荡器、漂浮结箍和近钻头方位伽马测量系统，过去掌握在国外公司手中，日租费用和使用费用昂贵。如今，这些工具、仪器已被该公司产品(chǎnpǐn)替代，而且(érqiě)功能(gōngnéng)不断优化，产品迭代升级。 水力振荡器已优化升级至第四代，由自身机械振动(jīxièzhèndòng)变为液力脉冲，解决了水平井(shuǐpíngjǐng)钻井拖压难题，提高(tígāo)了机械转动速度和定向滑动效率，先后被(bèi)中国石油鉴定为国内和国际先进科学技术成果，荣获中国国际发明创新展览会金奖。 漂浮结箍(jiégū)目前已发展至第六代，解决了(le)在1000~2000米水平段套管下入(xiàrù)摩阻作业难题，获得第28届全国发明展览会“一带一路”暨金砖国家技能发展与技术创新大赛银奖。自研(zìyán)的钻头方位伽马测量系统，把钻井(zuànjǐng)的“眼睛”直接安装在钻头上，测量仪器距离钻头从13米缩短至8厘米，可以快速精准(jīngzhǔn)识别到含油气的砂岩层位，提高储层钻遇率和采收率。 此外，该公司还开创了全国高性能水基(shuǐjī)钻井液技术先河，首次以水基钻井液代替油基钻井液，形成了更加绿色高效的钻井液体系，目前在长庆油田(zhǎngqìngyóutián)、西南(xīnán)油气田、延长油田广泛应用，还通过中国(zhōngguó)石油海外项目进入国际油气田钻井市场。 工具工艺的迭代升级，使钻井队(zuànjǐngduì)伍实施极限钻井工法有了更多技术选项，加快(jiākuài)了油气田高效开发步伐。最近，CC50101钻井队通过(tōngguò)优选旋转(xuánzhuǎn)导向工具、优化三维井眼轨迹设计、升级应用钻井液体系，实现了2500米水平段“一趟钻”完钻，煤岩储层钻遇率100%，刷新国内深层(shēncéng)煤岩气水平井最长(zuìzhǎng)水平段纪录，形成了深层煤岩气新优快开发的技术示范。 今年1~3月份，该公司(gōngsī)平均钻井周期和完井周期同比分别缩短(suōduǎn)39%和22%，日进尺破千米(qiānmǐ)井口数同比增加132%。“日进尺破千米的井口数成倍增长，只有装备、工具、技术等达到一定水平才能实现。”该公司生产(shēngchǎn)市场部主任袁立志介绍说。（工人日报客户端通讯员(tōngxùnyuán) 齐永茂 记者 毛浓曦）