“黑科技”问世让钻头变身“贪吃蛇”——解读中国石油川庆钻探公司何以锻造工

??10月10日，中国石油川庆钻探公司自主研发的CGSTEER旋转地质导向系统(以下简称“旋导系统”)圆满完成阳101H32-4井钻井作业，标志着国产高温旋导技术首次在深层页岩气的全井段实现工业化推广应用，打破阳101井区长期以来被视为国产旋导禁区的历史。

??“我们十来年就干了这一件事。”川庆钻探天石合创公司研制中心副主任杨斌口中的这件“事”，就是记者眼前近四层楼高的旋导系统。为了能让钻头像“贪吃蛇”一样，可以闻着“油味”在地层里随意游走、开采油气，川庆钻探不断求新求变，运用神舟飞船同款惯性导航和控制技术等多项“黑科技”，不断赋予旋导系统“开挂技能”。

??在业界，一直以来，旋转导向都代表着钻井最高水平。区别于传统定向钻井技术，它引领了新的导向方式，能够为钻头向优质储层段钻进提供精准导航，从而成倍提高油气采收率。

??“旋导系统由导向执行机构、控制与测量机构和发电传输机构组成，涉及十多个高精尖专业，技术集成难度很大。”川庆钻探天石合创公司总经理白璟坦言，“其中，最核心的导向执行机构、控制与测量机构更是研制旋导系统的关键之钥，这恰恰也是航天器中必不可少的组成部分。”

??在与航天科工三院强强联合后，旋导团队利用石英挠性加速度计、磁通门传感器等技术优势，开展技术攻关，试图利用惯性导航技术，让设备在地下随时感知钻头和油层位置，同时将航天器飞行控制执行系统的伺服驱动技术用于其中，以期为钻头向目的油层钻进提供精准导航。

??但一次次试验证明，入地比登天还难。“175°C左右的高温、140兆帕以上的高压以及超过20g的振动强度让旋导系统的工作环境极度恶劣，甚至比航天员乘坐返回舱进入大气层时的环境更恶劣。”时任航天科工33所惯性公司总工程师岳步江表示。

??“考验不仅限于此，有时地上地下的情况完全相反，超出了我们的常规认知。”杨斌告诉记者，“要满足恶劣工作环境的诸多苛刻要求，除机械设计完整性和特种金属选择以外，对能够嵌入到这些工具中的一些坚固耐用电子器件的需求也至关重要，因此我们选择用裹胶的方式保护电子器件，但试验证明，越裹胶越会增加不利的震动。而在地上环境，这是一个行之有效的方法。”

??面对种种困境，旋导团队没有气馁，而是坚持“否定之否定”，选择研究、试验再研究，针对旋导系统的各子系统进行瓶颈和短板攻关，大到如何去除信息储存器中的杂波，小到一颗螺丝放在哪里、如何固定……团队成员一致表示，我们不怕试验，怕的是试验结束后的未知数据。

??功夫不负有心人。终于，通过一次又一次布局电气系统，他们探索出热场分析、液压控制系统在高温高压环境下的温度补偿等技术，使旋导系统具备了在150℃、175℃极端环境下长时间工作的能力。

??“当前，全世界只有两三个国家拥有这种工具。”抚摸着旋导系统这个大家伙，白璟充满自豪，“它的成功研发，标志着我国在追赶世界先进技术的道路上又上新台阶。”

??“当好自立自强的战略支持力量，是集团公司党组对技服企业的功能定位，是我们进一步全面深化改革、推进世界一流企业建设的首要任务。”川庆钻探执行董事、党委书记李雪岗表示，我们要以关键核心技术自主可控，助力集团公司油气上游产业链安全可靠。

??如今，由川庆钻探自主研发的旋导系统已在川渝、新疆等非常规油气开发中推广应用，总计覆盖300余口井，累计进尺超40万米，在我国水平井效益开发中发挥了重要支撑作用。

免责声明：该文章系本站转载，旨在为读者提供更多信息资讯。所涉内容不构成投资、消费建议，仅供读者参考。