石油开发的“金刚钻”是怎样炼成的？

对新型钻头(zuàntóu)尺寸进行测量确认。苏建军 摄 “这种聚晶金刚石钻头(zuàntóu)属于国内首创，核心部件置于钻头内，具有高效破岩、长寿命、大尺寸防蠕动等三大特色优势。”近日，钻头领衔研发人、中国石油川庆钻探长庆钻井(zuànjǐng)总公司研发中心三级工程师陈霖说，目前，这款(kuǎn)钻头已完成(wánchéng)30多口(duōkǒu)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(guòqù)，这种钻头可是被国外公司垄断(lǒngduàn)的稀缺产品，如今，该公司拥有了两套具有完全知识产权的钻头设计软件和一条设备(shèbèi)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(kěyǐ)一天设计一只钻头，24小时完成加工(jiāgōng)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”系的一支。作为一个专业化钻井工程技术(jìshù)服务企业和工具制造企业，拥有(yōngyǒu)百余(bǎiyú)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(jiāng)6类发达国家长期垄断的工具和仪器(yíqì)，通过自主、自研和自造，实现了(le)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的“金刚钻”。 其中，涡轮发电机(fādiànjī)历时两年完成，由(yóu)之前电池供电变为(biànwèi)钻井液流动(liúdòng)供电，供电时长从100小时提高到214小时，单台发电机最多用(duōyòng)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工程师(gōngchéngshī)贾武升说，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伽马测量系统(xìtǒng)，过去掌握在国外公司手中，日租费用和使用费用昂贵。如今(rújīn)，这些工具、仪器已被该公司产品替代，而且功能不断优化(yōuhuà)，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，解决了水平井钻井拖压难题，提高了机械转动速度和(hé)定向滑动(huádòng)效率，先后被中国石油鉴定为国内和国际先进科学技术成果，荣获(rónghuò)中国国际发明创新展览会(zhǎnlǎnhuì)金奖。 漂浮结箍目前已发展至(zhì)第六代，解决(jiějué)了在1000~2000米水平段套管下入摩阻作业难题，获得第28届全国发明展览会“一带一路”暨(jì)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(shíbié)到(dào)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(le)全国高性能(gāoxìngnéng)水基钻井液技术先河，首次以(yǐ)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、西南(xīnán)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步伐。最近，CC50101钻井队通过(tōngguò)优选旋转导向工具、优化三维井眼(jǐngyǎn)轨迹设计、升级应用钻井液体系，实现了2500米水平段(duàn)“一趟钻”完钻，煤岩储层钻遇率(zuānyùlǜ)100%，刷新国内深层煤岩气水平井最长水平段纪录，形成(xíngchéng)了深层煤岩气新优快开发的技术示范(shìfàn)。 今年1~3月份，该公司平均钻井周期(zhōuqī)和(hé)完井周期同比分别缩短39%和22%，日进尺(jìnchǐ)破(pò)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(zhuāngbèi)、工具、技术等达到一定水平才能实现。”该公司生产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）