世界首只仿生石油鉆頭在中石化試驗成功

據國資委網站消息，8月6日，世界首只擁有自主知識產權的仿生石油鉆頭在中國石化中原油田元壩103井試驗成功。從土壤動物中尋找靈感，將仿生非光滑理論和自再生理念應用于石油鉆頭設計中，這在全世界尚屬首例。

蜣螂具有非光滑體表形態，有高效破土、耐磨和防黏性能；達烏爾鼠的前爪具有高速破土和耐磨的性能，爪趾和皮膚在磨損或蛻皮后仍能繼續生長。這些特性與新型鉆頭設計要求的性能不謀而合。

2006年，為加快川東北地區油氣勘探開發的進程，解決鉆速慢和鉆頭壽命短等技術難題，中原油田鉆井管具工程處博士后科研工作站博士高科及其團隊開始立項研究新型鉆頭。他們巧妙地將仿生非光滑理論和自再生理念應用到破巖鉆頭中，有針對性地進行仿生鉆頭研制。歷經兩年多的研究，2009年6月成功研制出仿生石油鉆頭。

這只鉆頭直徑241.3毫米，孕鑲金剛石，平均機械鉆速達0.77米/小時，進尺16.1米，與同井、同地層相鄰牙輪鉆頭相比，鉆速提升19.7%，壽命提高3.88倍。僅此一只鉆頭在一口井上使用，就可節約鉆井費用約105萬元。

近年來，隨著世界各國對油氣資源需求量的不斷增加，在淺層油氣資源越來越少的情況下，勘探目標已瞄準深層資源。勘探開發深層資源鉆遇的巖石將更堅硬、研磨性更強。常用的牙輪、聚晶金剛石復合片、表鑲金剛石和孕鑲金剛石等鉆頭很難滿足鉆探的要求，仿生石油鉆頭的問世為勘探開發深層油氣資源提供了有效的破巖技術。

“仿生鉆頭鉆速快，壽命長，建議優化改進鉆頭結構后繼續到我們井隊進行試驗。”承鉆元壩103井的中原油田西南鉆井公司90102鉆井隊平臺經理魏士軍說。之前，90102鉆井隊在該地層嘗試使用過很多只國內外知名廠家生產的孕鑲金剛石鉆頭和PDC鉆頭，其機械鉆速和鉆頭壽命均不如牙輪鉆頭。