油气及地热钻井高效钻头关键技术与产业化应用

发布日期:2023年04月17日          作者:秦光源         编辑:秦光源         审核:杨兆中         点击:[]

所获奖励:2022年度四川省科技进步二等奖

主要完成人:杨迎新、况雨春、叶道辉、汪瑶、王新东、陈炼、文永川、任海涛

主要完成单位:西南石油大学、中国石油西南油气田分公司、中国石化江钻石油机械有限公司、河南四方达超硬材料股份有限公司、中国石油长城钻探工程有限公司

项目来源:国家科技重大专项联合研究任务(底部钻柱动力学分析研究,编号:2016ZX05038-005-LH00,起止时间:20162018年);中石油科技开发项目(系列复合钻头研制与应用,编号:2014B-4311,起止时间:20142015年);长城钻探工程有限公司委托项目(高温地热井高效钻头技术研究与应用,编号:2012A-4906,起止时间:20142015年);西部钻探工程有限公司委托项目(2020年西部钻探工程院个性化钻头产业化推广,编号:XZGCY2020-146,起止时间:20202021年);中石化江钻石油机械有限公司委托项目(2006-2008年牙轮钻头基础研究,编号:030006007,起止时间:20062008年)等


石油天然气和地热能的开发都迫切需要降低钻井成本。钻头是油气和地热钻井的关键装备,钻头费用虽然仅占钻井成本的35%,但它对钻井成本的影响可高达30%以上。80年代初,我国先后从国外引进全套牙轮钻头和金刚石钻头两条生产线,但拒绝转让钻头设计、PDC复合片制造等核心技术。西南石油大学等单位历经10多年联合攻关,突破多项关键技术,主要成果如下:

(1)创建了基于钻具系统一体化分析的钻头设计与应用新理论、新方法;

(2)创立了我国钻头破岩实验测试装备、性能分析评价技术与标准体系;

(3)发明了适用于恶劣工况的切削齿、轴承结构、特殊材料及其制造技术;

(4)研发了具有自主知识产权的系列化高性能钻头新产品。

成果获授权专利199件,其中国际专利10件、中国发明专利49件,制订行业标准5部,获省级名牌产品3个、中石油创新重要产品1个、中国石化设备工业协会名牌产品1个,软件著作权5件,论文132篇。自主研发了三大类14个系列共1900余种型号的钻头产品,为三大石油公司的钻井提速增效提供了关键技术支撑,彻底打破了对国外技术的依赖,为我国油气、地热钻井提速提效提供了关键技术支撑,不仅构建了我国独立自主的钻头先进技术体系,而且完成了向先进工业体系的升级,社会经济效益显著。

研制的系列钻头产品

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