鉆速提升19.7%，壽命提高3.88倍，節(jié)約鉆井費用約105萬元
7月29日，記者從中原油田博士后科研工作站獲悉，世界上首只擁有自主知識產(chǎn)權的仿生石油鉆頭在元壩103井須家河組巖層試驗成功。
統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，這只Φ241.3毫米孕鑲金剛石鉆頭平均機械鉆速0.77米/小時，進尺16.1米，與同井、同地層相鄰牙輪鉆頭相比，鉆速提升19.7%，壽命提高3.88倍。僅此一只鉆頭在一口井上使用，就可為油田節(jié)約鉆井費用約105萬元。
從仿生工程學的角度出發(fā)，研制出的新型孕鑲金剛石鉆頭——仿生石油鉆頭，為油氣井堅硬和強研磨性地層鉆井提供了一種有效的破巖新技術。
為加快川東北地區(qū)油氣勘探開發(fā)的進程，解決須家河組地層的鉆速慢和鉆頭壽命短等技術難題，2006年底，中原油田博士后科研工作站博士高科開始立項研究，試圖從自然界土壤動物中尋求解決問題的辦法。
經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，蜣螂具有非光滑體表形態(tài)，具有減阻、耐磨和脫附的功能；達烏爾鼠的爪趾具有高效破土和耐磨的功能。土壤動物的皮膚和爪趾在磨損或蛻皮后仍能繼續(xù)生長的自再生機能給了他很大啟發(fā)。
他把仿生非光滑理論和自再生理念應用到破巖鉆頭中，經(jīng)過對川東北地區(qū)須家河組巖性特征的深入研究，有針對性地進行仿生鉆頭研制。歷經(jīng)兩年多的刻苦鉆研，高科博士及其所帶領的科研團隊于2009年6月成功研制出了Φ241.3毫米仿生石油鉆頭。
“研制出的第一只仿生鉆頭就取得較好效果，這給我及我?guī)ьI的團隊增添了很大的信心和勇氣。相信在不久的將來，我們研制的仿生石油鉆頭一定會為解決全國乃至世界堅硬和強研磨性地層鉆進難題作出貢獻。”高科博士告訴記者。
“仿生鉆頭就是好，鉆速快，壽命長，我們很愿意使用。建議優(yōu)化改進鉆頭結構后繼續(xù)到我們井隊進行試驗。”承鉆元壩103井的中原油田西南鉆井公司90102鉆井隊平臺經(jīng)理魏士軍滿意地說。之前，90102鉆井隊在該地層嘗試使用過很多只國內外知名廠家生產(chǎn)的孕鑲金剛石鉆頭和PDC鉆頭，其機械鉆速和鉆頭壽命均不如牙輪鉆頭，他們對仿生鉆頭也沒抱多大希望。然而，在事實面前，他們改變了看法，并且對改進后的仿生鉆頭充滿了期望。
目前，高科博士帶領科研團隊，同時邀請有關專家，正在緊張、細致、全面地對鉆頭進行診斷、分析，以期研制出結構更加合理、性能更好的仿生石油鉆頭，為油田各區(qū)塊開發(fā)提速貢獻力量。
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