新天工开物丨“功勋钻头”破岩探井 “铁齿铜牙”穿越万米不崩不掉

【研发者说】

讲述人：石化机械材料技术高级专家欧阳江林

石化机械江钻公司“橡胶材料实验室”，石化机械材料技术高级专家欧阳江林，进行橡胶的配方实验。

上月，我国首口超万米科探井——深地塔科1井成功在地下10910米完钻，抵达这一深度，用的就是石化机械江钻公司的“耐260摄氏度超高温”石油钻头。

它有我们自研的超高硬复合片，性能强到超乎想象，能承受8万个大气压的压强，打个比方，这相当于8头10吨重的大象站在指甲盖上产生的压力。

工作人员对出厂前的金刚石钻头进行最后一道检验。　

不光要“打得好”，还要“打得快”。正常情况下，起下钻一次就要3天，时间、物料、人力成本巨大，这不仅是一个“不容有失”的工程，也是一个考验耐心的持久战。

进入万米后，性能再强的“牙齿”，也难一口咬穿两道难关，特别熬人。

金刚石钻头数字化生产线。

第一道是岩石“软硬交错”，就像咬柿饼，果肉软，果核硬，用力稍大就会崩牙。这对钻头切削齿极易带来冲击损伤。钻头平均日进尺不超30米，就会磨损得近乎光滑。钻头时常要换。我们针对性做了“防剪切”结构优化设计，增加受力均匀性，大大降低了崩齿风险。

第二道是高温。每往下钻进100米，温度升高约2摄氏度，万米之下，温度高达220摄氏度。我们发现，密封圈因高温膨胀容易破损。通过自研的全氟醚橡胶“配方”，我们凭借研发的耐高温高压性能材料，能让轴承密封圈紧密咬合缝隙，“铁齿铜牙”不掉“牙”。

最终，万米科探井完井，江钻的钻头已连续工作超70小时，另一款螺杆钻具也连续工作达148小时。经查看，钻头密封圈完好、钻具轴承完好、密封有效，为我国深地工程特制的“王牌利器”，成了！

【大众点评】

讲述人： 中石化中原石油工程公司塔里木分公司技术科科长李鑫

打油气井的钻头，和生活常见的不同，要在坚硬岩层开洞，钻头不仅靠“钻劲”，还得有“磨劲”，全靠钻头上嵌的复合片，通过不同排列组合，研发出适用不同地层特性的个性化钻头。江钻公司在“牙齿”设计、装配上拥有独门绝技，尤其是钻头密封性能，这是高端装备是否好用、耐用的关键。

以我们主持的顺中4-7斜工程为例，江钻提供的方案解决了钻头、钻具橡胶在高温情况下寿命短的问题，坏钻换钻的概率在业界最低，不断刷新指标纪录，将钻井周期从初期110天左右缩短到80天以内。

正因为工具“趁手”，工程才能准点甚至超前完工。随着钻探深度增加，地下环境复杂，钻具停留越久越危险。

同时，江钻公司超前布局，其打得快的“游隼”品牌钻头、专攻“二叠系”岩层的“铁甲龙”品牌钻头、吃软又吃硬的“尖峰”“异型齿”品牌钻头，能满足不同需求，对我国深地地质“吃”得很透。

深地领域已成为各国争夺科技制高点的竞技场，尤其是超深层领域是我国未来油气勘探重大战略发展方向。如今，江钻不仅破瓶颈、闯“禁区”，还开拓了国际市场。我们和江钻合作，产业链上下游已攻下北美、中东、非洲等富油区域的31个国家和地区市场，开启一次次的地心冒险。

（整理：长江日报记者李佳 通讯员杨博锋 胡佩 图：长江日报记者胡冬冬 制图：职文胜）

【编辑：符樱】