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郑州华晶金刚石股份有限公司

让钻头“长”出火眼金睛

关键词 钻头|2014-11-19 13:08:25|来源 中国石油报
摘要 ——从成功研发随钻方位电阻率看长城钻探科技创新路径随钻测量与控制技术示意图编者按:工程技术企业要提升核心竞争力,挺进高端市场,关键是拥有自己的高端技术装备,...
——从成功研发随钻方位电阻率看长城钻探科技创新路径
随钻测量与控制技术示意图


       编者按:工程技术企业要提升核心竞争力,挺进高端市场,关键是拥有自己的高端技术装备,核心是提升自主研发能力。

       长城钻探在不到4年时间里完成了3种规格的随钻测井系统和随钻方位电阻率测井仪的研制,研发模式是怎样的?研发过程中,技术和管理难题如何解决?团队怎样培养?本期《新闻透视》将对这些问题进行解答。

       10月31日,辽河油区杜813区块的一口水平井即将钻遇油层。得到工具下井命令的工程师张美君带着徒弟配合井队施工人员,将类似钻铤一样的仪器吊到钻台上,上电测试、连接仪器、紧扣、下井,一系列动作一气呵成。

       一个小时后,钻井技术员说:“井斜角、方位角、工具面角都能直接看到,让轨迹控制变得容易了。”张美君指着屏幕上钻头在油层游走的轨迹说:“有了这个装备,钻头就像长了眼睛,辽河油区的油层钻遇率从76%提高到90%以上。”

       这个神奇的工具就是随钻方位电磁波电阻率测井仪(以下简称随钻方位电阻率)。该类仪器出现之前,国际上其他随钻测量装备还无法精准地实现这样的预期目标。目前国际上拥有随钻方位电阻率这套高端装备的只有4家公司,贝克休斯、斯伦贝谢、哈里伯顿和中国石油旗下的长城钻探。

       作为最早走出国门的中国石油工程技术服务企业之一,长城钻探也因此实现了从长期依赖国际大公司供货到自主研发随钻测量高端装备的跨越。而国际化合作研发模式则为长城钻探科技创新提供了有效路径。

       市场准入证绊住国际化

       工欲善其事,必先利其器。这是参与国际竞争必须遵守的市场法则。

       长城钻探自1997年进入苏丹市场以来,一直未能突破水平井技术服务这一高端市场,即使这项技术早已在国内市场成熟推广应用多年。究其原因,作为高端市场——苏丹水平井市场严格按照国际标准运作,招投标时对随钻测量装备、技术合成和施工经验有一套严格的标准。能否迈过这道门槛,高端装备成为进入苏丹市场的关键。

       不仅在苏丹市场,在国际其他高端市场,随钻测井装备与技术已经成为海外工程技术服务竞标的一张准入证。

       资料显示,2011年长城钻探国内、国外市场随钻电磁波电阻率的需求量为37套。近两年,对这套装备的需求正逐渐扩大。而随钻测量装备和技术长期掌握在国外三大知名工程技术公司手中。与这些公司同台竞技,长城钻探依靠买装备这条捷径已经走不通。况且,核心竞争力是买不来的。

       这就意味着,没有自主知识产权的装备,在参与高端市场竞标时,根本迈不过准入的门槛。

       长城钻探参与国际化工程技术服务,出路在哪里?唯有走自主研发之路。

       如果蹚出这条路,长城钻探在国际市场则可以彻底摆脱受制于人的局面,同时通过技术升级换代调整结构,实现向高端发展的业务转型和跨越。

       而这对长城钻探来说,无异于一场技术革命。此前,国内测井界专家一致认为,无论从技术对生产和核心竞争力的影响,还是从市场占有率和技术发展前景看,随钻测井技术都是“21世纪初中国油气关键技术”。发展随钻测井技术和装备已成为国内测井行业的共识。

       突破需要眼光和魄力,“企业只有敢于直面矛盾和问题,才能获得可持续发展”。长城钻探决策层下定决心必须以随钻测量与控制系统攻关为突破口,研发自主知识产权的装备和技术。

       2010年年初,长城钻探启动了高端随钻仪器研发战略,集中优势力量打造高端技术利器,坚持通过自主创新,拥有完全知识产权的装备和技术。

       国际化合作催生三级跳

       长期以来,国内各大企业和科研院所开展许多研究,谋求改变随钻测井领域装备和技术的被动现状。然而,按照传统的科研思路,国内企业和研究机构一直没有实现这一装备的自主研发,并且国内在基础理论方面的研究还存在差距。

       在集中高科技力量的随钻测量领域,国外大公司垄断技术和市场几十年。长城钻探计划在较短时间内研制出高端随钻装备,完成关键核心技术攻关,缩小与国际一流公司的差距。在许多人看来,这是一条难以逾越的鸿沟。

       近几年,长城钻探的科技发展路径展示了在随钻测量领域的三级跳:2010年到2011年年底,完成高端装备随钻电磁波电阻率测井仪的研发和现场应用;2014年完成国际顶尖装备随钻方位电磁波电阻率测井仪器研发和现场应用;今明两年推出近钻头地质导向系统、随钻中子密度孔隙度测井仪和指向式旋转导向系统,计划在“十二五”末,将与国际大公司在这一领域的差距缩短到三年至五年。

       国际化的合作研发模式让长城钻探科研创新突破传统思维局限,也率先打破了随钻测量装备研发的瓶颈。多年追逐的高端装备梦想终于变成现实。

       技术上的突破,同时带来了思维方式的转变,而这则使长城钻探在技术创新的路上走得更远。

       实现自主创新过程中,长城钻探依靠国际化合作,拥有了国际一流的研发实力和平台。同时,作为项目的主体,国内团队担负起项目研发的总体设计任务,将长城钻探多年积累的现场应用成果有效盘活。按国际惯例,随钻测量领域的高端装备和技术的研发周期通常在5年。通过组建国际研发团队,长城钻探随钻电磁波电阻率测井仪从立项到成果现场应用,只用了18个月的时间;随钻方位电阻率的研发则只用了两年。

       国际化平台孕育高精尖

       多年打拼海外市场的经历让长城钻探决策层意识到:参与国际市场竞争不仅仅依靠设备,更在于人的素质。

       2009年张磊研究生毕业进入国内研发团队。在攻克随钻测量装备6大关键技术过程中,提出了自己的独到见解和攻关思路,同时也发表了多篇随钻仪器相关论文,拥有了多项专利。现在,他成为随钻方位电阻率研发独当一面的负责人。

       自从进入国内研发团队,像张磊这样的年轻人收获了与同龄人不同的“特殊”科研经历。年纪轻轻就参与国际最前沿科研项目,与国内外一流专家一起开展科研攻关,也成为国内随钻测量领域年轻的专家。

       目前,国内研发团队已经由最初的8人发展到92人。除了3名现场技术应用专家外,参与科研与制造的成员都是近5年毕业的年轻人。其中,8名工程技术人员已经具备了第二专业的科研攻关技能。10名大学毕业仅两年的年轻人走上了随钻测控技术研发制造岗位。他们的成长,得益于长城钻探提供的科技创新平台。

       同时,这个平台上成长起来的年轻人利用各自领域的专业知识,制定并完善了随钻方位电阻率5个企业标准、2项体系文件和5项SOP,使这项国内独一无二的装备拥有行业标准,具备可操作性。更难得的是,团队将产品质量和过程控制引入到项目管理中,将研发投入使用的48串仪器的测试数据整理成数据库,每套仪器的检修记录在计算机上有据可查,参数调整的每个环节都有数据可追溯。此举推动长城钻探的科研管理向标准化和数字化管理迈进了一步。

       通过国际项目或者重点项目培养一批具有国际化视野和实力的青年科技工作者,让这些年轻人在科研项目中担当重要角色,进而提升整体科技研发水平。

       这正是长城钻探坚持引导的科技创新路径。
 

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