(来源:河北日报)
转自:河北日报
钻头“镶牙”啃透万米岩层
6月25日,在沧州格锐特钻头有限公司1号车间,工人正在检测聚晶金刚石复合片钻头产品。本报记者 戴绍志摄
□本报记者 戴绍志
6月25日,在河间经济开发区的沧州格锐特钻头有限公司1号车间里,崭新的聚晶金刚石复合片钻头初级产品刚下线,工人们便通过银钎焊技术,开始往钻头顶部的凹槽内镶入拇指大小的聚晶金刚石复合片。
在火光电弧中,一颗颗“牙齿”被牢牢镶在钻头上。“这是为中东地区一油田定制的钻头,订单金额3000多万元。从今年3月份接到订单开始,我们就马不停蹄生产,预计近期交货。”该公司总裁李春艳说。
用手轻轻划过钻头顶端,锋利的感觉直抵指尖。“就这么个小东西,能啃碎万米深的岩层?”记者不解。
“钻头能不能打深井,秘诀就看这口‘牙’镶得好不好。”李春艳笑着说,镶嵌作业是钻头加工最核心的环节。每颗“牙齿”的角度、深度、间距,差一丝一毫,钻头在井下高速旋转时就可能“掉牙”,影响钻探进度。
李春艳告诉记者,在井底温度超过200℃、压力超过150兆帕的情况下,普通钢材容易变形,而这个由聚晶金刚石复合片组成的钻头,硬度仅次于天然钻石,高温下依然坚挺。值得一提的是,这款钻头的胎体,并非普通钢材,而是硬质合金,经过特殊热处理后能在高温高压下兼具高强度与高韧性。
格锐特和钻头打交道,已有20多年。公司从废旧装备回收起步,作为河间再制造产业的代表性企业,依托河间发达的旧件回收体系以及京津冀再制造产业技术研究院的技术赋能,一路成为亚洲有影响力的PDC钻头制造商。
但这条路并不好走。万米深井钻探,对钻头的耐磨性、抗高温高压能力、抗腐蚀性都提出了极高要求。传统焊接工艺下,钻头复合片容易出现脱落、碎裂。为攻克“镶牙”难题,2022年,公司在成都设立研发中心,与西南石油大学联合进行攻关。研发团队驻扎在四川页岩气田一线,反复分析岩芯样本,经过上百次试验,最终在钻头胎体中集成微型脉冲装置,将传统的“碾压破岩”升级为“高频切割”。
这一突破立竿见影。硬地层钻进效率从日均不足20米飙升至50米,困扰行业多年的“硬岩难钻”问题被一举破解。2023年2月,中国石油西南油气田“蓬深6井”完钻,井深9026米,刷新亚洲最深直井纪录。而完成这一钻探的钻头,正是由该公司制造的。
此后,格锐特的创新脚步并未停歇。2024年,公司与北京信息科技大学联合研发出全国首个高智能钻头,通过5G网络实时回传井下温度、压力及岩层数据,被誉为“会思考的钻头”;2026年1月,公司“聚晶金刚石复合片钻头再制造在油气井领域的应用”案例入选工业和信息化部首批再制造机电产品典型应用案例……截至目前,格锐特拥有127项专利,其中38项为发明专利。今年以来,公司钻头产品远销46个国家和地区,出口占比近70%,销量同比增长20%。
“靠着不断创新的‘镶牙’工艺,我们在稳固传统石油钻探市场的同时,正在向国际煤矿、地热等市场拓展,持续开辟新领域、新赛道。”李春艳说。
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