中石化自主研发钻井系统解决“卡脖子”难题

12月25日，中国石化宣布自主研发的中国石化ATSⅰI钻井旋转导向系统取得突破性进展。该系统在山东胜利油田成913-谢80井连续工作141小时，进尺857米，最大造斜率为每30m 6.6度。这表明中石化解决了钻井中的另一个技术难题“卡脖子”。它将为油气田的勘探和开发提供一个重量级的砝码，以提高质量、产量和效率，并确保稳定的石油生产、天然气增加和成本降低。

油气田开发需要以最低的成本和最快的速度在地下油气藏中钻井。在这方面，石油公司优先考虑能够穿过油气藏的水平井钻井技术。与一般钻井作业不同，水平井作业要求钻头能够按照设计轨迹钻入地层深处，直到到达目标“目标点”。目前，世界上40%以上的定向井是通过旋转导向系统钻井的。其优点是可以实时控制钻井方向，就像安装了“千里眼”来“钻蚯蚓”，从而高效、准确地实现一次钻透目标地层。然而，该技术由于专业领域多、技术含量高、研发难度大、服务成本高而被外国公司垄断，因此在中国尚未形成大规模的应用能力。

在国家“863”计划的支持下，中国石化于1999年开始自主研发旋转导向钻井系统。经过20年的研究，终于突破了技术瓶颈，形成了具有自主知识产权的产品、系统技术和设备体系。

中国石化胜利石油工程公司自主研发的中国石油化工股份有限公司ATSⅰI型旋转导向器已在成913-谢80井成功测试。王福摄

据介绍，该系统由中石化石油工程技术服务有限公司牵头，胜利石油工程有限公司负责科研。研发团队从原理设计和计算出发，通过机械、电子和软件模块的反复设计实验、装配调试和仿真验证，于2018年12月开发了中国石化第一套静态推式旋转转向系统。经过不断的改进和完善，2019年12月5日，在胜利油田2-谢596井的现场试验中，一系列旋转导向工具的总进尺为347米，累计工作时间为52小时，累积速度为每30米4.2度。地面监测、双向通信、随钻测量和井下转向控制四个模块均取得了理想的效果。12月19日，现场试验再次成功，表明中石化自主研发的旋转导向工具具备工业应用条件。