世界首只仿生石油钻头试验成功

据国资委网站消息，日前，世界首只拥有自主知识产权的仿生石油钻头在中国石化中原油田元坝103井试验成功。从土壤动物中寻找灵感，将仿生非光滑理论和自再生理念应用于石油钻头设计中，这在全世界尚属首例。

　　蜣螂具有非光滑体表形态，有高效破土、耐磨和防黏性能；达乌尔鼠的前爪具有高速破土和耐磨的性能，爪趾和皮肤在磨损或蜕皮后仍能继续生长。这些特性与新型钻头设计要求的性能不谋而合。

　　2006年，为加快川东北地区油气勘探开发的进程，解决钻速慢和钻头寿命短等技术难题，中原油田钻井管具工程处博士后科研工作站博士高科及其团队开始立项研究新型钻头。他们巧妙地将仿生非光滑理论和自再生理念应用到破岩钻头中，有针对性地进行仿生钻头研制。历经两年多的研究，2009年6月成功研制出仿生石油钻头。

　　这只钻头直径241.3毫米，孕镶金刚石，平均机械钻速达0.77米/小时，进尺16.1米，与同井、同地层相邻牙轮钻头相比，钻速提升19.7%，寿命提高3.88倍。仅此一只钻头在一口井上使用，就可节约钻井费用约105万元。

　　近年来，随着世界各国对油气资源需求量的不断增加，在浅层油气资源越来越少的情况下，勘探目标已瞄准深层资源。勘探开发深层资源钻遇的岩石将更坚硬、研磨性更强。常用的牙轮、聚晶金刚石复合片、表镶金刚石和孕镶金刚石等钻头很难满足钻探的要求，仿生石油钻头的问世为勘探开发深层油气资源提供了有效的破岩技术。

　　“仿生钻头钻速快，寿命长，建议优化改进钻头结构后继续到我们井队进行试验。”承钻元坝103井的中原油田西南钻井公司90102钻井队平台经理魏士军说。之前，90102钻井队在该地层尝试使用过很多只国内外知名厂家生产的孕镶金刚石钻头和PDC钻头，其机械钻速和钻头寿命均不如牙轮钻头。