安全鉆井的參謀 科學(xué)勘探的眼睛
—— 記東北石油大學(xué)石油工程學(xué)院李瑋教授

◎ 文/曹 莉

石油是現(xiàn)代工業(yè)的血液，是國(guó)家生存和發(fā)展不可或缺的戰(zhàn)略資源。圍繞石油資源的高效勘探開(kāi)發(fā)和可持續(xù)利用問(wèn)題，東北石油大學(xué)石油工程學(xué)院李瑋教授以發(fā)展石油高效鉆井破巖技術(shù)為目標(biāo)，圍繞“油氣鉆井高效破巖技術(shù)”這一重要的鉆井配套技術(shù)及前沿技術(shù)，在高效破巖、水力壓裂、鉆井優(yōu)化等方面開(kāi)展了一系列理論與技術(shù)研究，取得了一批創(chuàng)新性的成果。

見(jiàn)微知著，獲取理論系列突破

在油氣鉆井過(guò)程中，高效破巖是最基礎(chǔ)的技術(shù)，對(duì)提高破巖效率、減少鉆進(jìn)時(shí)間和降低鉆井成本有重要作用。隨著石油行業(yè)的發(fā)展，勘探目標(biāo)往更復(fù)雜、更深的地層鉆探，加大了破巖難度，現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)不能滿足當(dāng)今鉆井作業(yè)需求，近年來(lái)，隨著新型破巖鉆井技術(shù)的研究及應(yīng)用，取得了較好的效果，為安全高效鉆井提供了一種新的思路。

依托“高效鉆井破巖技術(shù)”國(guó)家工程研究室和“油氣鉆井高效破巖技術(shù)”省級(jí)高校科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，李瑋發(fā)明了巖石可鉆性的分形分級(jí)方法、牙輪鉆頭和金剛石鉆頭的分形設(shè)計(jì)方法，提高了鉆井參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確度；發(fā)明了高頻低幅沖擊破巖理論及其鉆井方法，設(shè)計(jì)了高頻振動(dòng)沖擊破巖模擬實(shí)驗(yàn)裝置，節(jié)約鉆井成本5%以上。經(jīng)過(guò)近10 年的艱苦努力，形成了完整的油氣鉆井提速增效技術(shù)體系。其理論研究成果列入《中國(guó)大百科全書》和《鉆井手冊(cè)》之中，作為鉆井行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)推廣普及。

科技創(chuàng)新，助推產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展

李瑋團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)了近鉆頭周向諧振沖擊器、水力振蕩周向沖擊器等一系列深層油氣鉆井提速扭轉(zhuǎn)沖擊提速工具，制定了系列工具的現(xiàn)場(chǎng)操作工藝，同比提高機(jī)械鉆速1 倍以上，大幅度延長(zhǎng)了鉆頭的使用壽命，打破了該技術(shù)的國(guó)際壟斷。以上成果在塔里木油田、大慶油田、吉林油田、華北油田等油氣田得到規(guī)模化應(yīng)用，提速工具累計(jì)應(yīng)用330 余套，節(jié)約鉆頭1373 只，機(jī)械鉆速平均提高1 倍以上，累計(jì)取得經(jīng)濟(jì)效益11.56 億元。研究成果對(duì)我國(guó)深層油氣資源勘探開(kāi)發(fā)具有重大意義，在國(guó)內(nèi)外同類油田均具有廣闊的應(yīng)用前景。

2015 年，李瑋帶領(lǐng)“油氣鉆井高效破巖技術(shù)”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)以黑龍江省第三名入圍第四屆中國(guó)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽全國(guó)總決賽，與會(huì)專家一致認(rèn)為：本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)新突出，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。2016 年在大慶高新區(qū)產(chǎn)業(yè)園成立了東油普潤(rùn)石油科技有限公司，對(duì)創(chuàng)新研究成果進(jìn)行市場(chǎng)推廣。憑借在推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面的突出成績(jī)，李瑋2017 年成功入選黑龍江省首屆“龍江科技英才”特殊支持計(jì)劃。

碩果累累，展望未來(lái)厚積薄發(fā)

憑著在“油氣鉆井高效破巖技術(shù)”這一領(lǐng)域的辛勤耕耘，研究的求真和執(zhí)著讓李瑋收獲了一系列獎(jiǎng)項(xiàng)和榮譽(yù)：他先后主持和完成了包括國(guó)家重大專項(xiàng)、國(guó)家自然基金在內(nèi)的11項(xiàng)省部級(jí)以上課題；發(fā)表學(xué)術(shù)論文90余篇， SCI、EI 期刊檢索學(xué)術(shù)論文35篇；受理、授權(quán)專利53 項(xiàng)，獲得省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)7 項(xiàng)。參加國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)會(huì)議十余次，并多次作為特邀專家進(jìn)行學(xué)術(shù)報(bào)告。李瑋為成績(jī)欣慰，也為未來(lái)思考，尋找著一個(gè)又一個(gè)新的破冰點(diǎn)。

新型高效破巖鉆井技術(shù)在提高破巖效率、機(jī)械鉆速、節(jié)約鉆井周期和成本方面有優(yōu)異的表現(xiàn)，展望未來(lái)，新型高效破巖鉆井技術(shù)是未來(lái)破巖鉆井技術(shù)的重要發(fā)展方向。該新型破巖鉆井技術(shù)，必將為人類油氣資源的勘探開(kāi)發(fā)帶來(lái)又一輪重大飛躍。