世界首只仿生石油鉆頭在中石化試驗(yàn)成功

據(jù)國(guó)資委網(wǎng)站消息，8月6日，世界首只擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的仿生石油鉆頭在中國(guó)石化中原油田元壩103井試驗(yàn)成功。從土壤動(dòng)物中尋找靈感，將仿生非光滑理論和自再生理念應(yīng)用于石油鉆頭設(shè)計(jì)中，這在全世界尚屬首例。

蜣螂具有非光滑體表形態(tài)，有高效破土、耐磨和防黏性能；達(dá)烏爾鼠的前爪具有高速破土和耐磨的性能，爪趾和皮膚在磨損或蛻皮后仍能繼續(xù)生長(zhǎng)。這些特性與新型鉆頭設(shè)計(jì)要求的性能不謀而合。

2006年，為加快川東北地區(qū)油氣勘探開發(fā)的進(jìn)程，解決鉆速慢和鉆頭壽命短等技術(shù)難題，中原油田鉆井管具工程處博士后科研工作站博士高科及其團(tuán)隊(duì)開始立項(xiàng)研究新型鉆頭。他們巧妙地將仿生非光滑理論和自再生理念應(yīng)用到破巖鉆頭中，有針對(duì)性地進(jìn)行仿生鉆頭研制。歷經(jīng)兩年多的研究，2009年6月成功研制出仿生石油鉆頭。

這只鉆頭直徑241.3毫米，孕鑲金剛石，平均機(jī)械鉆速達(dá)0.77米/小時(shí)，進(jìn)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，就可節(jié)約鉆井費(fèi)用約105萬(wàn)元。

近年來(lái)，隨著世界各國(guó)對(duì)油氣資源需求量的不斷增加，在淺層油氣資源越來(lái)越少的情況下，勘探目標(biāo)已瞄準(zhǔn)深層資源?？碧介_發(fā)深層資源鉆遇的巖石將更堅(jiān)硬、研磨性更強(qiáng)。常用的牙輪、聚晶金剛石復(fù)合片、表鑲金剛石和孕鑲金剛石等鉆頭很難滿足鉆探的要求，仿生石油鉆頭的問(wèn)世為勘探開發(fā)深層油氣資源提供了有效的破巖技術(shù)。

“仿生鉆頭鉆速快，壽命長(zhǎng)，建議優(yōu)化改進(jìn)鉆頭結(jié)構(gòu)后繼續(xù)到我們井隊(duì)進(jìn)行試驗(yàn)。”承鉆元壩103井的中原油田西南鉆井公司90102鉆井隊(duì)平臺(tái)經(jīng)理魏士軍說(shuō)。之前，90102鉆井隊(duì)在該地層嘗試使用過(guò)很多只國(guó)內(nèi)外知名廠家生產(chǎn)的孕鑲金剛石鉆頭和PDC鉆頭，其機(jī)械鉆速和鉆頭壽命均不如牙輪鉆頭。