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高效PDC鉆頭攻克“卡脖子”地層

近日，中國石油休斯敦技術研究中心的3位技術人員，對比分析著剛從中國石油股份公司重點風險探井角探1井傳來的數據，興奮之情溢于言表：中心自主研發的多棱形Tridon非平面齒PDC鉆頭，在川中古隆起八角場構造須家河四段致密砂礫巖地層，創下最高機械轉速每小時2.99米的新紀錄，久攻不下的“卡脖子”環節取得突破性進展。

這是中國石油勘探繼塔里木克深、博孜山前巨厚礫石層、大慶深層火山巖、玉門青西窟窿山構造等之后的又一次重大突破，實現了西南深層天然氣鉆井提速突破。

關鍵核心技術是買不來的。PDC鉆頭在勘探實踐中實現突破，正是中國石油在海外建立的第一個技術研究中心——休斯敦技術研究中心為解決國內油氣田勘探開發難題，按照集團公司的戰略性安排，充分發揮北美區位優勢，潛心研究，歷經6年攻關研發的技術成果。目前，中心研制成功的11種尺寸22個型號的PDC鉆頭系列產品，在現場試驗中都取得了良好的應用效果。

這種Tridon刀鋒鉆頭，以其獨特的多棱形設計，將傳統的“面接觸”創新為“線”+“面”結合綜合破巖，多重重力平衡和深度脫鈷優化工藝，使其抗沖擊性較常規平面齒提高10倍以上，抗磨性提高2至3倍，綜合提速50%以上，同比單支鉆頭進尺提高50%到110%，達到國際領先水平。

2015年以來，PDC系列鉆頭已經在國內包括塔里木、大慶、西南、新疆、青海、玉門和國外北美地區完成114井次的現場試驗。從西部塔里木山前巨厚礫石層、寒武系白云巖，到東北松遼盆地外圍的火成巖、花崗巖，再到西南川渝須家河的“磨刀石”地層等，PDC鉆頭幫助油氣田企業攻克了一系列地質難題，是為我國勘探開發企業量身打造的“工程技術利器”。

休斯敦技術研究中心自2010年創建以來，就以攻克國內油氣田勘探開發關鍵技術為己任，以研究關鍵共性技術、前沿引領技術、顛覆性創新技術為突破口，找準國內油氣開采的“卡脖子”環節，圍繞中國石油主營業務需求，堅持原始創新、集成創新、引進消化吸收再創新的模式。2012年，針對庫車山前勘探巨厚礫石層、復合鹽膏層的世界級鉆井難題，研究中心和塔里木油田合作，以鉆頭技術研究作為鉆井提速的切入點進行攻關。從前期的常規PDC鉆頭集成創新，到后期的非平面齒設計優化，逐步建立起一套具有自主知識產權，國際頂尖的鉆頭設計優化、加工制造、實驗室測試、現場測試、優化改進的研發系統。同時，帶動鉆具組合優化設計，鉆井參數優選及鉆頭使用技術規范或推薦做法，形成以鉆頭應用技術為主的提速技術系列方案。

截至目前，休斯敦技術研究中心已提交專利申請38項，其中，12項獲美國專利授權，1項獲國內授權。在鉆井提速、完井與壓裂、非常規油氣藏評價技術等方面取得了一批具有國際水平的技術成果。

與此同時，休斯敦技術研究中心還利用國際創新資源，搭建國內外創新研發合作平臺，與國內外百余家單位、知名大學、獨立研究機構、制造測試公司開展廣泛合作，推進平臺和窗口建設。

短評

自主創新 掌握發展主動權

關鍵核心技術是企業競爭的制勝之道，創新是中國石油集團的四大戰略之一。

入地更比上天難。石油行業技術密集，勘探開發中的“卡脖子”難題不少。事實證明，走跟隨引進、吸收模仿的老路，難免被動，受制于人。

關鍵核心技術買不來。作為我國最大的油氣生產商、供應商，中國石油必須立足于自主創新，把關鍵核心技術掌握在自己手中，才能牢牢掌握企業高質量發展主動權，保障國家能源安全。

面向全球建立技術研究中心，是跨國公司的通行做法。瞄準世界前沿，聚集全球腦力，對接產業需求，有針對性地研發攻關企業發展中的關鍵核心技術，是集團公司創建世界一流示范企業的關鍵舉措。

集團公司前瞻布局休斯敦技術研究中心，與很多中國國企的研發路徑不謀而合，目的就是用好國際國內兩種科技資源。通過市場化的產學研結合，形成世界一流技術研發體系和技術原創能力，培育適合市場競爭的科技實力。

休斯敦是國際石油公司和服務公司的聚集地，業界人才和技術云集于此，有利于研究人員樹立全球思維，既緊盯行業發展的技術前沿、關鍵領域，又結合我國勘探開發中面臨的技術難題、現實需要，從而打造油氣領域前沿技術創新“高地”，加快取得具有自主知識產權的科研成果，量身打造服務于集團公司生產現場的技術利器，以創新助推企業轉型升級，以關鍵核心技術突破支撐企業高質量發展。