随钻测井 妙尽“璇玑”

白玉涛

旋转导向和随钻测井技术，能够精准控制钻头在数千米地下，瞄着油层钻、闻着油味钻，是高效开发海洋油气资源，进军可燃冰、页岩油等能源新领域的必备技术。但是，上世纪90年代问世后，这项技术一直牢牢握在3家美国油田技术公司手中。他们只租不售，实施严格的技术封锁。

近日，中国海油宣布，自主研发的“璇玑”系统成功实现1000口井作业、100万米钻井总进尺，关键作业指标达到世界一流水平，标志着我国高端油气钻井技术实现了里程碑跨越。

在旧车库里造出高精尖

2007年，中国海油油田技术事业部开始部署研发旋转导向和随钻测井技术。在电子专业和定向井专业专家郭云、周忠贵的指导下，由尚捷统帅随钻测井和旋转导向两项技术研发。

尚捷跑遍南北高校面试招聘，组建了电子、机械、软件专业齐整的团队，一个“草台班子”就此形成了。

团队有了，去哪里建实验室？

他们选择了位于河北燕郊的一个旧车库。因为那里足够大，可以同时容纳办公区和试验区。用他们的话：“办公室距离实验室不能超过20米，超过了就不是真科研。”

蚊虫、跳蚤、遠离北京的家……与实验和办公条件相比，更为艰苦的是项目从理论可行慢慢滑向了实践恐慌。

面对毫无头绪的浩繁资料，项目团队开始了现场调研。

在塘沽定向井车间，反复向维修工程师请教；到陆地作业井，参观随钻系统作业；拜托现场工程师，帮忙采集泥浆波形数据；收集基地和井场照片，研究随钻地面传感器和防爆隔离元件……

调研让原先看起来非常基础的小问题，跟一座座山一样摆在团队面前。新系统包括了几千个元器件、几十万个程序代码，技术难题多如牛毛。再与实际应用一结合，又派生出无数新难题。

虽然越调研越感觉任务压力大，但也正是因为调研，他们更加坚定了决心。

“先进技术设备，外方服务商只租不卖，就算卖也是残刀短剑。而人家扛着长枪短炮，等着我们干不了了再登场。”尚捷说。

宁上山不下海。海上作业有多苦，没有经历的人不会懂。面对技术封锁，更多的是窝囊——不是咱们吃不了苦，实在是技术工具差点事。

“让钻台上的兄弟们用上真正耐用、有效的工具，让他们少受点苦。更重要的是，中国的地层理应用中国造的仪器来勘测。”这就是研发团队的初心。

半年时间，他们吃透设计思路和技术细节，整理编制出20多万字的技术文档和上百张图纸，并陆续突破了10余项关键技术瓶颈，自主设计建造试验测试装置近100种，研发出40余种高温电路、数千个机械液压部件、上百万行程序代码。

2011年，实钻试验成功！历时4年，“璇玑”研发成功，较行业龙头整整缩短4年。

把“大玩具”搬到海上平台

技术成型让研发团队看到了黎明的曙光，但仪器躺在实验室里只能是“大玩具”。必须去地下钻井实战，向浩瀚无垠的深海进军。

下井作业，仪器需要承受井下150℃高温、1400个大气压的极端环境，受到钻头破岩时数十个重力加速度的振动冲击，并在这种极端工况下稳定运行200小时以上……

“璇玑”系统的抗震、耐压等关键指标已经超过了航天和军工标准。相比样机研发，实战更是难上加难。

就像交响乐刚刚奏响嘹亮的序篇，接二连三的失利，如同沉重的鼓点砸了下来。

一次，在大庆实钻试验，仪器下井钻60多米就趴窝了。“你们这东西行不行啊？不行赶紧拿走！”作业者当即下了逐客令。

“确实，就算你的技术再关键，别人要对自己的井队负责，耽误不起。”尚捷带领团队干脆吃住在现场，每天只睡三四个小时。“再坚持下一次井，再坚持打一米”……

终于，2014年“璇玑”海试成功，震动了世界钻井技术领域。中国海油成为国内首家、全球第四家完全掌握该项技术的公司。中国成为继美国之后，第二个拥有此项技术的国家。

“璇玑”集合了20多个学科的应用、1000多道高端工艺组装、几百万个代码控制，升级工作极为复杂。为了提升“璇玑”的可靠性，中海油服制定了闭环故障解决机制。随着近百个故障的陆续关闭，“璇玑”入井成功率由最初的22%提升至90%，技术和功能得到了全面提升。

从独门绝技到产业化应用

成绩面前，尚捷和他的团队没有放慢脚步，而是选择了直视差距、直面挑战。

“解决了从无到有的问题，只能说一只脚迈进了高端钻井领域。我们与全球一流公司相比，在技术成果产品转化能力上存在数量级差距。”尚捷说。

技术领域的全球市场竞争，是在技术向产品转化的效率、质量、规模、回报和迭代速度上，比拼规模化产能、全球化人才、市场化能力、供应链水平等综合因素组成的全维度能力体系。

为了提升“璇玑”系统规模化应用能力，中海油服将河北燕郊基地进行大规模升级，打造成亚太领先的测井定向井研发实验平台和高端装备制造基地，逐步完善维保体系、作业体系和技术支持体系，以配套市场规模需求，有力保障国内作业需求，助力海上油气增储上产。

2022年4月20日，建成我国首条旋转导向钻井和随钻测井技术智能化生产线，大幅提升了“璇玑”系统的产业化能力。同年8月，建成可覆盖全球多个国家的“璇玑”系统专家支持中心，具备同时为12个国家地区提供7×24小时实时线上支持的能力，提升了应用支持保障能力。

截至2023年3月，“璇玑”系统已涉足我国渤海、东海、南海、黄海海域以及新疆、辽宁、山西等地区的主要油田，在国内市场渐渐站稳了脚跟。

把中国自主高端油气钻测井技术推广至全球更多国家，“璇玑”系统已进入印尼、伊拉克等国家。

据悉，随着“璇玑”成功商业化应用和迅速步入产业化进程，国外服务商主动降价旋转导向系统，迅速开放了销售市场，并主动寻求合作。2014年至今，中国海油仅此一项就累计减少了40多亿元支出。

责任编辑：陆晓如