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提速20.5%!冀东油田球形钻头,破解拐急弯与钻得快双重难题

时至2025年11月下旬,在中国石油冀东油田的油气开发前线,一则振奋人心的消息传来,为保障国家能源安全再添一枚重要的技术

时至2025年11月下旬,在中国石油冀东油田的油气开发前线,一则振奋人

心的消息传来,为保障国家能源安全再添一枚重要的技术砝码。11月21日,该油田采油院自主研发的新型钻头在柳23-2侧平1井的现场试验中获得圆满成功,宣告了一项关键性技术突破的诞生。

这项名为“球形轮廓个性化PDC钻头”的技术成果,精准地指向了当前老油田开发中一块难啃的“硬骨头”——小井眼高造斜率侧钻井。此次成功不仅验证了该钻头的卓越性能,更标志着冀东油田为国内庞大的剩余油气资源库,找到了一个全新的、更高效的开发技术方案。

 

01 深挖潜力:老油田的“新使命”与技术瓶颈

中国油气勘探开发正加速向纵深推进,如何经济高效地开采老油田的剩余油气资源,成为保障能源稳定供给的压舱石。在这个宏大背景下,小井眼侧钻井技术因其灵活性和经济性,成为盘活老油田剩余储量的重要手段。

然而,理想与现实之间横亘着巨大的技术鸿沟。尤其是在需要钻头进行急转弯的高造斜率井段,传统的PDC(聚晶金刚石复合片)钻头常常显得力不从心。业内专家指出,这类钻头在复杂工况下,工具面难以稳定控制,极易发生“泥包”现象,即钻头被泥土糊住。

这种技术困境直接导致了两个棘手的问题:一是“钻不快”,机械钻速低下;二是“钻不久”,必须频繁地起钻下钻进行更换和清理。这一系列连锁反应,严重制约了钻井效率,也蚕食了老油田二次开发的经济效益。“拐急弯”和“钻得快”似乎成了一个难以两全的矛盾体。

02 自主创新:从“球形轮廓”理念到核心技术突破

面对行业性的技术难题,冀东油田的科研团队没有选择绕道而行,而是迎难而上,决心通过自主创新寻求破局之道。经过多轮艰苦的技术攻关,一个全新的设计理念——“球形轮廓钻头”应运而生。

这一设计理念的核心在于颠覆传统钻头的平面或锥形结构。通过构建球形轮廓,钻头在井下的接触面更为圆滑,能够像一个球体一样灵活转向,从而极大地增强了工作稳定性,为实现“拐急弯”提供了物理基础。

技术创新并非单一维度的突进。在确立球形轮廓的基础上,研发团队还进行了精密的系统性优化。他们创造性地设计了异形切削齿的差异化布局,让不同的“牙齿”各司其职,协同破岩。

同时,团队对钻头的水力参数进行了精准的计算机模拟和优化。这确保了钻井液能够高效地冲洗井底,带走岩屑,从根本上解决了“泥包”问题,提升了井眼的清洁能力,从而实现了“钻得快”的目标。

03 实战检验:柳23-2井试验数据彰显不凡实力

任何一项技术创新,最终的“试金石”都在于现场应用。在柳23-2侧平1井的试验中,这款被寄予厚望的新型钻头用一组无可辩驳的优异数据,证明了自身的价值。

数据显示,在施工过程中,该井的井斜角由61.74度平稳地增加到了93度,成功实现了从大斜度到近水平的精准转向。其平均狗腿度(衡量造斜能力的指标)达到了惊人的11.6度/30米,完全满足并超越了高造斜率的苛刻施工要求。

更令人瞩目的是其钻进效率。在保持高造斜率的同时,该钻头的平均机械钻速达到了6.16米/时。这一速度与该区块使用常规PDC钻头的邻井相比,同比提高了整整20.5%。这标志着导向控制的稳定性和破岩效率得到了完美兼顾。

这次成功的现场试验,不仅彻底打破了小井眼侧钻井中“拐急弯”与“钻得快”难以兼容的技术瓶颈,更为冀东油田乃至全国同类型油田的高效开发,提供了一个强有力的、经过实战检验的全新技术支撑。

冀东油田球形轮廓个性化PDC钻头的成功研发与应用,是中国石油工业自主创新能力的又一次生动体现。它不仅解决了生产一线的具体难题,更是对国家“深地战略”和能源安全战略的积极响应。随着这项技术的不断成熟和推广,那些沉睡在老油田深处的剩余油气资源,将被更经济、更高效地唤醒,为国家的发展持续注入强劲的能源动力。