石油开发的“金刚钻”是怎样炼成的？

对新型(xīnxíng)钻头尺寸进行测量确认。苏建军 摄 “这种聚晶金刚石钻头属于(shǔyú)国内首创，核心部件置于钻头内，具有高效破岩、长寿命、大尺寸防蠕动(rúdòng)等三大特色优势(yōushì)。”近日，钻头领衔研发(yánfā)人、中国石油川庆钻探长庆钻井总公司研发中心三级工程师陈霖说，目前，这款钻头已完成(wánchéng)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(zuàntóu)(zuàntóu)可是被国外公司(gōngsī)垄断的稀缺产品，如今，该公司拥有了两套具有(jùyǒu)完全知识产权的钻头设计软件和一条设备技术先进的生产线，自研、自造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(zuànjǐng)总公司“金刚钻”系的一支(yīzhī)。作为一个专业化(zhuānyèhuà)钻井工程技术服务企业和工具制造企业，拥有(yōngyǒu)百余支钻井队的长庆钻井总公司，近年来(jìnniánlái)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，从而打造出一批鄂尔多斯盆地常规和非常规油气资源高效勘探开发(kāifā)的“金刚钻”。 其中(qízhōng)，涡轮(wōlún)发电机历时两年完成，由之前电池供电变为钻井液流动供电，供电时长从(cóng)100小时提高到214小时，单台发电机最多用时达1220小时。“只要(zhǐyào)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工程师(gōngchéngshī)贾武升说(shuō)，涡轮发电机的功率由40瓦提高到了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(fāngwèi)伽马测量系统，过去掌握在(zài)国外公司手中，日租(rìzū)费用和使用费用昂贵。如今，这些工具、仪器已被该公司产品替代，而且功能不断优化，产品迭代升级。 水力振荡器已优化升级至第四代，由自身机械振动变为液力脉冲，解决了(le)水平井钻井拖压难题，提高(tígāo)了机械转动速度和定向滑动效率，先后被中国石油(shíyóu)鉴定为国内和国际(guójì)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(yǐ)发展至第六代，解决了(le)在1000~2000米水平段套管下入摩阻作业难题(nántí)，获得第28届全国(quánguó)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。自研的钻头方位伽马测量系统，把钻井的“眼睛”直接安装在钻头上，测量仪器距离(jùlí)钻头从13米缩短至8厘米，可以快速精准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钻井液技术先河，首次以(yǐ)水基钻井液代替油基(yóujī)钻井液，形成了更加绿色高效的(de)钻井液体系(tǐxì)，目前在长庆油田、西南油气田、延长油田广泛应用，还通过中国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，使钻井队伍实施极限钻井工法有了更多技术选项，加快了油气田高效开发(kāifā)步伐。最近(zuìjìn)，CC50101钻井队通过优选旋转导向工具、优化三维井眼轨迹(guǐjì)设计、升级应用钻井液(zuànjǐngyè)体系，实现了2500米(mǐ)水平(shuǐpíng)段“一趟钻”完钻，煤岩储层钻遇率100%，刷新国内深层煤岩气水平井最长水平段纪录，形成了深层煤岩气新优快开发的技术示范。 今年(jīnnián)1~3月份，该公司平均钻井(zuànjǐng)周期和(hé)完井周期同比分别缩短39%和22%，日进尺破千米井口数同比增加132%。“日进尺破千米的井口数成倍增长，只有装备、工具、技术(jìshù)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 齐永茂 记者 毛浓曦）