让钻井“开挂”，川庆钻探究竟拥有多少黑科技？

10月10日

川庆钻探自主研发的

CGSTEER旋转地质导向系统

（以下简称旋导系统）

圆满完成阳101H32-4井钻井作业

标志着国产高温旋导技术

首次在深层页岩气的全井段

实现工业化推广应用

结束了阳101井区

长期以来被视为国产旋导作业禁区的历史

“我们10来年就干了这一件事。”川庆钻探天石和创公司研制中心副主任杨斌口中的“这一件事”，就是近4层楼高的旋导系统。为了能让钻头像“贪吃蛇”一样，闻着“油味”在地层里随意游走、开采油气，川庆钻探不断求新求变，运用神舟飞船同款惯性导航和控制技术等多项“黑科技”，不断赋予旋导系统“开挂”技能。

长期以来，以川剧变脸闻名遐迩的巴蜀大地孕育了以求新求变为基因的巴蜀文化。身处其中的川庆钻探，也始终秉持着以旋导系统研发为代表的创新内核，不拘于传统理论，不止于原有认知，不固守舒适区域，在创新之路上攀登着一座又一座高峰，破解了一个又一个创新密码。

技术创新

精准导航巧“入地”，提供战略支持力量

在业界，一直以来，旋转导向都代表着钻井最高水平。区别于传统定向钻井技术，它引领了新的导向方式，能够为钻头向优质储层段钻进提供精准导航，从而成倍提高油气采收率。

“旋导系统由导向执行机构、控制与测量机构和发电传输机构组成，涉及10多个高精尖专业，技术集成难度很大。”川庆钻探天石和创公司总经理白璟坦言，“其中，最核心的导向执行机构、控制与测量机构更是研制旋导系统的关键之钥，这恰恰也是航天器中必不可少的组成部分。”

在与航天科工三院强强联合后，旋导团队利用石英挠性加速度计、磁通门传感器等技术装备优势，开展技术攻关，试图利用惯性导航技术，让设备在地下随时感知钻头和油层位置，同时将航天器飞行控制执行系统的伺服驱动技术运用于其中，以期为钻头向目的油层钻进提供精准导航。

但一次次试验证明，入地堪比登天。“175摄氏度左右的高温、140兆帕以上的高压以及超过20g的振动强度让旋导系统的工作环境极度恶劣，甚至比航天员乘坐返回舱进入大气层时的环境更恶劣。”时任航天科工33所惯性公司总工程师的岳步江表示。

“考验不仅限于此，有时地上和地下的情况完全相反，这超出了我们的认知。”杨斌告诉记者，“要想满足恶劣工作环境的诸多苛刻要求，除保持机械设计完整性和选择特种金属以外，对嵌入这些工具中的电子器件要求十分苛刻，必须坚固耐用，因此我们选择用裹胶的方式保护电子器件。但试验证明，越裹胶越会增加不利的振动。而在地上环境，这是一个行之有效的方法。”

面对种种困难，旋导团队没有气馁，而是坚持“否定之否定”，选择研究、试验、再研究，针对旋导系统的各子系统进行瓶颈和短板攻关，大到如何去除信息储存器中的杂波，小到将一颗螺丝放在哪里、如何固定……团队成员一致表示，我们不怕试验，怕的是试验结束后的未知数据。

功夫不负有心人。终于，通过一次又一次布局电气系统，他们探索出热场分析、液压控制系统在高温高压环境下的温度补偿等技术，使旋导系统具备了在150摄氏度、175摄氏度极端环境下长时间工作的能力。

“当前，全世界只有两三个国家拥有这种工具。”抚摸着旋导系统这个大家伙，白璟充满自豪，“它的成功研发，标志着我国在追赶世界先进技术的道路上又上新台阶。”

“当好自立自强的战略支持力量，是集团公司党组对技服企业的功能定位，是我们进一步全面深化改革、推进世界一流企业建设的首要任务。”川庆钻探执行董事、党委书记李雪岗表示，“我们要以关键核心技术自主可控，助力集团公司油气上游产业链安全可靠。”

如今，由川庆钻探自主研发的旋导系统已在川渝、新疆等区域的非常规油气开发中推广应用，总计覆盖300余口井，累计进尺超40万米，在我国水平井效益开发中发挥了重要支撑作用。

管理创新

作业开起“连锁店”，变革生产运行模式

6月30日，蓬阳106井用时90.33天钻至完钻井深5310米，较计划钻井周期提前了49.67天。

几乎同时，承钻该井的川庆钻探70130钻井队队长付焘，进入电话热线状态，一个又一个祝贺电话此起彼伏，他说：“来这儿打井3个多月了，手机还没这么热闹过。”

以前，在施工现场，队长掌握着最全的“第一手”资料，因此找他们的电话络绎不绝。“特别是遇到计划外的情况，”付焘扳着手指数起来，“甲方、川庆钻探、各协作方公司……既要请示上级，又要接受指令、同步信息。有时候不同的人意见也不一样，不知道该听谁的。”但在蓬阳106井，付焘明显感觉到“电话少了”，并且只需单线联系。

今年，川庆钻探创新区域项目管理模式，成立了管控川中常规气勘探开发的遂宁联合项目部，蓬阳106井就在其管理序列，隶属于作业三部。部长张帆负责指挥这一区块14支队伍的钻井施工，他说：“我们每个作业部都配有钻井、地质、钻井液等各领域专家，他们是钻井队幕后的‘最强大脑’。”通过联合项目部的项目精益管理平台，专家们可以实时掌握、分析区域内施工现场的生产运行、工程技术信息，并远程发出指令，及时为施工现场解决难题。自此，原有的“多对多”“多对一”简化为“一对一”，联合项目部由此解决了“向谁汇报”“该听谁的”等一系列问题。

由于外部协调压力得到释放，付焘将全部精力倾注在井场。他一边实战一边总结，探索形成这个新区块的钻井提速模板。这也是川庆钻探交给付焘的一项“隐藏任务”——将钻井周期从计划的140天控制到90天左右，尽早提交产量测试结果。

今年2月，西南油气田在八角场-南充区块部署了19口井。付焘带领的70130队正是首批参战队伍之一。在此之前，他们已在集团公司首批自主开发的高含硫深井的施工过程中，连创32项钻井纪录、11项试油纪录，并首次将高含硫深井钻井周期控制在100天以内。

在这场没有硝烟的提速战役中，联合项目部充分发挥区域内工厂化作业模式的优势，迅速将70130队探索形成的钻井提速模板和地质、钻井液提速模板在八角场-南充区块各井队中复制、推广，并专项帮扶后进队伍，实现集群提速。在大家的共同努力下，区块内7口井创造了333.4毫米大尺寸井眼日进尺破千米纪录，圆了半个多世纪以来川渝地区常规气井“日上公里常态化”这一梦想。

“这就像开连锁店。”联合项目部综合管理部部长江迎军打了个比喻，“我们整合了‘井工程’全链条9个专业板块，在联合项目部的组织协调下，采取共同的生产运行模式和工程技术模板，有效发挥出最佳生产效能。”项目部成立半年来，干部员工由95人减少至50人，队伍由37支增加至59支，但管理费用却降低25%，区域内单队进尺提升14.3％，钻井周期缩短23.1％。

作为欠平衡钻井技术服务专家，江迎军将“连锁店管理模式”运用到技术管理中，按照区块特点编制“精细控压技术指南”，在推广应用中有效实现人力、时间成本双下降。

时效的提升节省下大量人力、物力资源，这些资源被联合项目部广泛应用于科技成果转化。

在川庆钻探油气井工程高级专家贺彬眼里，“联合项目部既是孵化器，又是试验田，是个难能可贵的平台”。蓬阳106井在快速钻井过程中井段需要保持井筒通畅性。针对影响通畅性的堵点、卡点，联合项目部马上组织专题研究，创新形成了井壁快速封堵、井筒清洁技术，并及时将其应用到蓬阳106井，通过跟踪论证，高效解决了这一瓶颈问题。截至今年6月末，联合项目部已提出14项类似问题的攻关需求，推广12项科技创新成果，实现7项规模化运用，形成川庆钻探“技术—产品—解决方案—集成服务”商业模式的雏形。

数智创新

鼠标一点把井打，成就井筒作业新范式

2024年9月25日，位于重庆市大足区万古镇的足201H20—1/2/3/4/5/6井（平台），川庆钻探公司川东钻探70175队和70288队正在忙碌施工中。金添 摄

9月21日13时46分，四川省大英县牌坊村蓬莱001-H2井场上空烈日高悬，当地已发出高温红色预警。此时，川庆钻探80025钻井队正在进行下钻作业。在常规情况下，起下钻是钻台室外操作区人员最多的时候，此刻却空无一人。只见在二层台机械手、铁钻工等装备的配合下，一柱柱钻杆不停地被送往7000米深的地下。

“在大量数智化软硬件的帮助下，现在我们起下钻时钻工的主要职责是辅助和监护，不用顶着烈日暴晒，可以在工具房待命。”80025钻井队副队长熊永大介绍。

空调司钻房里，温度计指数停在26.8摄氏度。80025钻井队司钻易海军专注地盯着眼前的3个屏幕，紧握操作手柄，不到3分钟，又一柱钻杆下到位置。

“有记者来队上采访时，说我们司钻看起来像在开飞机。”干了近10年司钻工作的易海军很享受现在的工作环境。他坦言，从以前室外操作刹把到如今在空调房里操作手柄，司钻工作岗位操作模式的改变可谓翻天覆地。

“有平台的加持，我按照要求操作就能轻松打好井。”易海军所说的平台，是川庆钻探遂宁联合项目部的精益管理平台。距此104公里的遂宁联合项目部作业四部技术专家龙爱国，通过精益管理平台正严密监控蓬莱001-H2井的运行情况，现场所有数据实时显示在龙爱国面前的4面大屏上。“司钻，下一柱下到5215至5260米时，请注意提拉划眼3次。”看到钻井参数的变化，龙爱国一键直连易海军，叮嘱操作细节，确保安全快速钻进。

“感觉太神奇了。10个月前，我还每天坐车跑井，奔波数百公里最多跑2口井。现在线上跑井，一天可以精细管理6口井。”龙爱国坦言。

“遂宁联合项目部这种模式能够实现，是基于川庆钻探持续10余年在数智化方面的投入和建设。我们在川渝地区的全产业链数智化，支撑了井筒作业生产模式的变革。”主导80025数字化钻井队、遂宁联合项目部精益管理平台等信息化项目建设的川庆钻探企业专家钱浩东直言，他和团队潜心研究“井筒作业数字化”已近20年，助力川庆钻探在国内形成了以“井筒作业数字化”为代表的数智化领先优势。

川庆钻探引领的这场工程技术数智化革命，也改变了工程技术从业者的工作模式。“川渝地区井控风险大，以前抢险都忙着要车往现场跑，现在都往EISC中心跑。”据钱浩东介绍，如今甚至可以实现千里之外一键关井，数智化创新提高了处置效率，增强了油气保障能力。

但钱浩东团队并没有满足于眼前的成就。他们瞄准“井筒AI”建设，联手华为公司，推进人工智能中台、安全生产和试油压裂大模型技术的研究与应用，探索人工智能技术融入生产经营管理各环节，力争为“数智川庆”建设提供新动能。“在不久的将来，我们就能实现无人智能钻井。”钱浩东说。

创新，正是为了当好自立自强的战略支持力量。依靠科技、管理和数智创新，今年上半年，川庆钻探5000米以上深井平均钻完井周期缩短15.2%，推动深层页岩气井钻井提速10.8%，累计试获13口日产超百万立方米高产气井、4口超150吨油井，高效支撑西南油气田、长庆油田、塔里木油田产量当量再创历史同期新高。

如今，川庆钻探正以科技创新为引领，推动新技术、新工艺、新工具、新设备和新管理方式深度融合。锚定世界一流目标，逐浪前行的川庆人正全面提升核心竞争力和价值创造能力，奋力书写高质量发展的崭新篇章。

本文原载于2024年11月4日《中国石油报》01版，原标题为《创新赋能 雄起巴蜀大地——三个维度解读川庆钻探何以锻造工程技术服务“金刚钻”》

文字：记者 高屾 谷学涛 通讯员 刘雨晴

编辑：栾奕

责编：夏雨晴

审核：向爱静