11月20日，自2014年11月成功在遼東灣首次海試一年以來，由中國自主研發(fā)制造的隨鉆測井系統(tǒng)（Drillog）、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)（Welleader）頻頻現(xiàn)身渤海灣，先后高質(zhì)量完成渤海油田8口井的作業(yè)，兩項技術(shù)的國際壟斷被打破，也撬動了國外公司曾經(jīng)高企不下的相關(guān)技術(shù)服務(wù)價格和一度全面封鎖的產(chǎn)品技術(shù)。

作為系統(tǒng)和技術(shù)的研發(fā)與制造方——中國海油所屬中海油田服務(wù)股份有限公司名副其實地成為世界第四家、全國首家同時擁有這兩項技術(shù)并實現(xiàn)商業(yè)化作業(yè)的企業(yè)。他們是如何做到的？

他們?yōu)楹巫呱献灾餮邪l(fā)之路？

旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向和隨鉆測井兩套系統(tǒng)是油氣行業(yè)在定向鉆井、隨鉆測井技術(shù)領(lǐng)域的兩大“撒手锏”，代表著當(dāng)今世界鉆井、測井技術(shù)的最高水平，是進(jìn)行超深井、大位移井等高難度定向井作業(yè)的利器。

近年來，隨著國內(nèi)外大部分油田相繼進(jìn)入開發(fā)后期，而新探區(qū)大部分都處于特殊地質(zhì)環(huán)境，勘探開發(fā)難度和成本增大。為了提高油氣采收率、降低油田整體開發(fā)成本，超深井、大位移井、多底井等特殊工藝井技術(shù)相繼出現(xiàn)，而旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向技術(shù)和相配套的隨鉆測井系統(tǒng)成為鉆成這些高難度井眼軌跡井的關(guān)鍵技術(shù)。

僅以定向井為例，目前全球超過40%的定向井采用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)鉆成，其優(yōu)勢在于能夠?qū)崟r控制井下鉆進(jìn)方向，實現(xiàn)類似于“3D版貪吃蛇”的鉆具運行軌跡調(diào)整，一趟鉆貫穿分布在“三維”區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)地層，甚至可以讓直徑0.2米的鉆頭在0.7米的薄油層中橫向或斜向穩(wěn)定穿行，實現(xiàn)一趟鉆橫向移動1000米以上位移的水平井作業(yè)。這種精準(zhǔn)制導(dǎo)對最大化開發(fā)油氣田資源具有重要價值。

旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)能夠在地下幾千米完成鉆井作業(yè)，離不開隨鉆測井系統(tǒng)的“導(dǎo)航指路”。隨鉆測井系統(tǒng)能夠隨時將鉆進(jìn)沿途的井下地質(zhì)數(shù)據(jù)反饋至地面，由測井工程師完成即時的信息處理和命令傳達(dá)，相當(dāng)于為井下設(shè)備加裝了“千里眼”。

兩套系統(tǒng)并肩作戰(zhàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)真正的地質(zhì)導(dǎo)向功能，實時根據(jù)鉆遇地層調(diào)整井眼軌跡，可極大提升油層鉆遇率，是大幅降低油氣田開發(fā)成本、高效開發(fā)海洋油氣資源的重要法寶。然而，當(dāng)時中海油服在這兩套系統(tǒng)上只能受制于人。

“對中海油服而言，我們當(dāng)時面對的是完全加密的技術(shù)封鎖和從不出售的產(chǎn)品壟斷。”中海油服油田技術(shù)事業(yè)部（下稱油技事業(yè)部）總經(jīng)理余峰說。

20年來，國外在這一領(lǐng)域的研究已具有較高水平，但那時出于壟斷需要，國外擁有核心技術(shù)的幾家大公司，都是只提供日租金高達(dá)數(shù)萬美元的技術(shù)服務(wù)，而不出售產(chǎn)品。

業(yè)界普遍認(rèn)為，要完全自主研發(fā)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向技術(shù)難度大、風(fēng)險高。但是，如果走集成創(chuàng)新、以系統(tǒng)點的突破來研發(fā)替代型的國產(chǎn)產(chǎn)品，會因為國外系統(tǒng)升級換代過快導(dǎo)致國產(chǎn)化的某些部件跟不上新系統(tǒng)而無法適用。由此，自主研發(fā)獨立系統(tǒng)成為不得不走的“華山道”。

他們憑什么能快速成功？

在國際測井、定向井領(lǐng)域，全球頂尖油田技術(shù)服務(wù)公司在百年石油工業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，也用了20多年才逐漸研發(fā)形成了這兩大頂尖技術(shù)體系。

2008年，中海油服的科研人員出發(fā)了。在那個時間段，先后出發(fā)的還有國家科技部和中石油、中石化以及西南石油大學(xué)等政府部門、企業(yè)以及科研院所。

“對前路的坎坷和風(fēng)險，中海油服和油技事業(yè)部的管理層是有心理準(zhǔn)備的，”余峰坦言，“但我們必須這么做。”

從1985年開始，作為海油系統(tǒng)專門從事油田技術(shù)服務(wù)的單位之一，他們充分認(rèn)識到，對高端技術(shù)和系統(tǒng)純靠外部購買和引進(jìn)將帶來高成本壓力和經(jīng)營風(fēng)險。帶著強烈的自主研發(fā)意識，他們從電纜測井研發(fā)起步，經(jīng)歷了30年的坎坷，其中不乏失敗和挫折，幾經(jīng)起落。

如今，中海油服油技事業(yè)部自主研發(fā)制造的90%以上的電纜測井設(shè)備都能與國際頂級公司同類產(chǎn)品比肩。

這30年的坎坷，也讓油技事業(yè)部從產(chǎn)品研發(fā)到成果轉(zhuǎn)化再到應(yīng)用推廣這一整套流程上，積累了豐富的技術(shù)經(jīng)驗和人員儲備，對相關(guān)關(guān)鍵環(huán)節(jié)有著深刻的認(rèn)識。

在2008年啟動隨鉆測井和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)自主研發(fā)項目時，研發(fā)團隊在已有的經(jīng)驗和技術(shù)、人員積累基礎(chǔ)上，對研發(fā)的目標(biāo)和路徑、方法做出了準(zhǔn)確的定位，在中海油服管理層的積極推動和有限公司的大力支持和幫助下，確保了儀器的快速研制和迅速投產(chǎn)。

2015年以來，兩套系統(tǒng)先后在渤海的埕北、曹妃甸、旅大等油田完成了8口井的連續(xù)作業(yè)，作業(yè)成績良好，累計進(jìn)尺超過3849米，工作時間超過566.5小時。

整個作業(yè)過程中，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)指令接收成功率高，儀器造斜率、軌跡調(diào)整能力表現(xiàn)出色；隨鉆測井系統(tǒng)采集的伽馬和電阻率測井?dāng)?shù)據(jù)得到甲方人員一致認(rèn)可，運行穩(wěn)定無故障。

但盧濤也坦言：目前系統(tǒng)跟國際同行的三代、四代升級版本相比，還屬于基本型，主要差距在于工具尺寸和性能的完整性上，比如我們目前還沒有針對小井眼尺寸的工具；在垂直造斜和近鉆頭測量等性能方面，我們需要進(jìn)一步研發(fā)。但是，工具的核心性能——造斜率、軌跡控制上已達(dá)到國際水平，甚至還能做得更好。

“目前，系統(tǒng)已經(jīng)具備了商業(yè)化批量制造生產(chǎn)的條件，下一步亟待考驗的是能否制造出符合現(xiàn)場需要的實用機和是否擁有足夠優(yōu)秀的現(xiàn)場技術(shù)團隊和維保團隊。”油技事業(yè)部副總經(jīng)理劉俊彥對產(chǎn)品的下一步發(fā)展重點如是說。