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聚焦新材料应用,铸就深地勘探“锋刃”

2025-02-12 09:22:00    来源:能源科技

孙 岩 刘秀云


近日,中国石化西南石油工程有限公司油田工程服务分公司传来捷报,其自主研发的高抗磨性钻具耐磨带技术取得重大突破,不仅成功解决了深地工程中钻具磨损、钻进效率低下等难题,更有望发展成为行业的“单项冠军技术”。这一成果不仅彰显了西南石油工程有限公司在科技创新方面的雄厚实力,更为我国深地勘探事业注入了强劲的动力。

深地挑战,催生创新火花

走进位于德阳的管具运营中心生产车间,西南石油工程有限公司技术人员正潜心开展高抗磨性钻具耐磨带应用研究,探索深地工程钻具应用的新未来。

“深地工程是油气勘探的未知领域,也是技术创新的试验场。”西南石油工程公司石油机械专家、管具运营中心主任郝勇介绍说,“随着深地工程勘探的不断深入,深井、水平井、多分支井、大斜度井等复杂井身结构的勘探开发越来越广泛,致密页岩气、海相页岩气等地层结构也越来越复杂,对钻杆的防磨与减摩性能提出了更高要求。”

面对挑战,郝勇带领团队迎难而上,聚焦钻具接头耐磨带的研发与优化,以科技创新为武器,向深地工程的难题发起冲锋。

“钻具接头耐磨带是保护钻杆、避免和减少套管磨损最有效的技术措施之一。”郝勇强调,“通过不断研发和改进耐磨带材料与技术,能够显著提升钻杆在复杂地层中的耐用性和作业效率,为深地工程的顺利推进提供坚实的技术支撑。”

一直以来,钻具耐磨带技术有着森严的技术壁垒。安科等国外知名企业始终掌握着晶态材料耐磨带技术,而国内拥有自主知识产权的耐磨带材料仍以硬质合金为主。“要解决钻井现场钻具磨损严重等难题,就必须啃下这块‘硬骨头’,推动硬质合金耐磨带晶态化发展。”郝勇的话语中透露出坚定的决心。


图为研发人员和技术骨干核对关键材料数据,积极研制多功能新型耐磨带焊机

匠心独运,铸就科技“锋刃”

为破解高研磨性地层钻井的“卡脖子”技术难题,2023年,西南石油工程有限公司成立以郝勇为带头人的专项科研攻关团队,启动高抗磨性钻具耐磨带研发项目,结合地质构造和钻井工况,建立了涵盖耐磨带性能影响、敷焊技术、应用材料、生产装备等在内的完整技术体系。

“选取何种材质的耐磨材料、采用何种敷焊工艺,使钻杆接头耐磨带达到高抗磨性的效果,是我们当时面临的首要难题。”攻关团队的技术骨干吕豪杰介绍,“这就像在茫茫大海中寻找一颗璀璨的珍珠,需要耐心、智慧和勇气。”

为了找到这颗“珍珠”,该团队成员广泛调研了国内外耐磨带材料和焊接技术的现状,查阅了大量的行业标准规范,经历了无数次讨论和试验。终于,在历经三个月的艰苦探索后,他们发现了一种名为GJ7000的新型硬质合金材料。这种材料不仅具有良好的焊接性,而且堆焊层的理化性能优异,是制作高抗磨性耐磨带的理想选择。


图为管具技术攻关团队在车间查看高强度耐磨带敷焊情况


图为公司攻关团队积极研制数智化多功能新型耐磨带焊机

这种硬质合金新材料有独特的“脾气”,必须量身定制一套焊接配方和焊接工艺。攻关团队找到了设计思路,但要变成现实还有很长的路要走。此后的两个多月里,他们根据新型耐磨带材料的性能特点,积极开展焊接工艺研究,通过参数调整、可焊性试验、焊带产品理化分析等技术手段,不断优化改进耐磨带材料配方和焊接工艺。

“那段日子,我们几乎每天都泡在实验室里,反复试验、反复调整,有时候为了一个参数的微调,都要熬上好几个通宵。”吕豪杰回忆起那段日子,眼中闪烁着光芒。正是这种不畏艰难、勇于探索的精神,让他们最终成功解决了焊接工艺难题,研发出了“新型高抗磨耐磨带技术”,并成功应用于东峰场地区井。该技术的成功应用,使单井至少可节约成本100万元。

优化“锋刃”,续写明日辉煌

成功总是属于那些勇于探索、不断创新的人。该攻关团队并没有因为一次的成功而停下脚步,他们深知,只有不断攀登科技高峰,才能保持行业的领先地位。

“只有自主掌握装备核心技术及关键制造能力,才能真正拥有市场主动权,所以,我们正在积极研制数智化多功能新型耐磨带焊机。”郝勇介绍,“这台焊机将集成多项先进技术,实现耐磨带焊接的自动化、智能化和精准化,进一步提升耐磨带技术的水平和应用效果。我们正在努力将其发展成为行业‘单项冠军技术’。”

郝勇的眼神中充满了对未来的憧憬和信心。他相信,在不久的将来,他们自主研发的钻具耐磨带技术一定能够走在世界前列,为深地工程勘探开发领域贡献更多的“西南工程智慧方案”。而这场关于技术的革新,也将成为西南石油工程公司发展历程中浓墨重彩的一笔。他们将以更加坚定的步伐,继续探索科技未知领域,不断突破技术壁垒,为深地勘探开发事业贡献更多力量。

在未来的日子里,这把由科技创新铸就的“锋刃”,将不断钻透深地迷雾,开辟油气勘探的崭新未来。

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