黄沙百战穿金甲，不破楼兰誓不还——垂钻百井次服务侧记
在新疆阿克苏的天山深处，随着渤钻90009队的一声鸣笛，国产垂钻工具BH-VDT开始了第100井次的入井服务。这是垂钻服务过程中不起眼的一小步，但也是垂钻国产垂钻工具业务发展过程中的一大步。十六年坎坷路，二十余科研人，三大攻坚战役，见证了国产垂钻工具从无到有，从弱小到强大一步步成长的艰辛历程。
第一战，揭幕战，春雷一声曙光现
垂直钻井工具是一种集机械、电路、液压于一体的井下闭环自动垂直钻井系统工具。在钻井过程中，系统可根据井下的井斜情况自动控制工具推靠井壁，给钻头施加降斜力，实现自动防斜打直。与常规防斜工具相比，垂钻工具可有效解放钻井参数，实现真正的防斜打快，是山前高陡构造钻井提速的关键利器。
2004年集团公司设立科研课题对垂钻工具开展攻关，渤海钻探工程院一共7人组成的年轻团队，通过坚持引进、消化、吸收的技术思路，启动了垂钻工具研发的历程。第一步总是最艰难的。这个内部结构复杂的“大铁疙瘩”，让人生出无处着手的挫败感。项目组从基础做起，研究工具结构和原理，分析控制部分电子电路，从零基础一点一点做起，摸着石头过河，一步一步艰难的前进。
“上天容易入地难”，尤其对于使用工况极端复杂，结构为机电液一体化井下闭环自动控制工具，更是难上加难。对着这个“铁疙瘩”，项目组一干就是五年，五年里他们持之以恒，多少个不眠之夜，多少次过家门而不能入，多少次摔倒了又爬起来，在那个狭小的厂房内，他们克服了一个又一个技术难关，逐渐熟悉了垂直钻井工具的结构原理，掌握了工具的核心技术。2010年12月，他们终于迎来了突破：在克深3井完成了首次入井试验，工具入井11次，进尺2033米，井斜控制良好。国产垂钻工具终于迈出了从无到有最重要的一步。2011年6月，国产垂钻工具在北京发布，经集团公司专家鉴定，该工具达到了国际先进水平，中国终于有了自己的垂钻工具。
第二战，拉锯战，动心忍性渡时艰第
2011年国产垂钻工具承载着中国石油人的希望，扬帆起航，正式踏上了现场服务的战场。
理想很丰满，现实很残酷。刚刚出道的科研产品离成熟的服务产品之间的路远比想象中的要更长，更艰难。尤其在塔里木这个战场，地层倾角更陡，岩性更复杂。塔里木的地层倾角高达85°，是世界范围内最陡的山前构造，另外发育厚达6000m的砾石层，对工具的挑战极大。进口工具也是多次出现问题，用长达5年的时间才逐渐步入正轨。稚嫩的国产工具前期取得了不错的应用效果，服务的多口井创造区块指标。大北101-2井，创造了泥岩地层单趟最高进尺2047m，克深2-1-14井，创造了最高日进尺742m，鄂探1创造了396h的最长入井时间记录……
但困难远比想象的多，打击也接踵而来，工具在多口井屡屡碰壁。工具一次次的失利，不断打击着项目组的积极性，消磨着好不容易建立起来的信心，很多辛苦付出的项目组也产生了动摇，队伍里出现了各种各样的声音,我们工具到底还行不行？还要不要再坚持下去？这是摆在工程院新一届领导班子面前的一大难题。工程院的领导班子在认真研究后达成一致：国产垂钻工具必须坚持走下去，再难也要走下去！他们迅速调整分配政策，整合人员，疏通市场。项目组也认真分析存在问题，逐个问题的去分析，去解决。
项目组科研人员顶着压力，砥砺前行，很多人顶不住压力，离开了。但是更多的科研人员留下了，在艰难中不断磨砺自身品质，不断用匠心打磨工具。一直到2016年，在这艰难的5年里，工具完成了近40多口井应用，应用过程中有喜有忧，有胜利的喜悦，也有失败的悲伤，工具在深一脚、浅一脚的摸索前进，在困境中成长，抱着“不破楼兰誓不还”的决心砥砺前行！
第三战，翻身战，笑望人间三月天一
在第十九届中国国际石油石化技术装备展览会上，钻井防斜打快的“中国芯”成为热议话题。
工具的使用过程中，不仅出现了检测维修成本高的问题，还出现了密封圈剪切、导向块落井、工具托压等问题，必须从根上解决这个问题。问题就是方向，渤海钻探公司下定决心要解决工具关键部件非国产的问题，从根上解决工具井下适应性差、稳定性等关键技术难题，实现工具的制造国产化、产品系列化、技术标准化、应用规模化和服务产业化，让之前的问题彻底不是问题。
2016年项目组重新燃起斗志，吹响了工具全面国产化的号角。经过前期的大浪淘沙，技术人员无论是技术能力，还是意志品质都得到了升华，国内的工业基础也在不断提高。项目组迅速解决了工具原材料问题、机加工问题、电路优化问题，实现了控制系统、机械系统、供电系统、测量系统、密封系统、液压系统、上传系统和软件系统等八大系统，35大部件，239个品种、1283件零配件的全部国产化。至此，BH-VDT垂钻工具成为名副其实的中国制造，真正实现了工具各部件性能可控，为工具腾飞插上了翅膀。工具研发同时，项目组把科研成果产业化作为导向目标，让市场作为检验成果的唯一标准。针对之前工具出现的应用稳定性差和由托压导致的井下适应性差等问题开展针对性改进，对工具关键部件进行优化，对现场工艺进行完善。
2020年，前期不断的努力终于开花结果。工具现场应用突飞猛进，短短几年时间，服务足迹踏遍塔里木油田、青海油田、新疆油田，完成了60多口井服务，完成总进尺139853m，总入井时间47697h，市场占有率由10%提高到了20%，而且还在不断提升。
穿上“唐装”的垂直钻井工具，工具稳定性大幅提升，工具平均寿命超过200小时，和进口工具寿命相当，井斜控制精度在0.2度以内。工具一路披荆斩棘。在克深21井施工中，国外垂直钻井工具因钻遇第四系砾石地层憋跳钻严重，连续起下5趟钻，也没能达到防斜打直目的。采用BH-VDT垂直钻井工具入井，10天钻至井深2076米，井斜 0.1度，垂钻进尺1298米。在博孜301井，工具经受住了井下砾岩层振动大，易磨损工具的严峻挑战，工作167小时，井斜由入井前的1.1度降到 0.2度……
适应性方面，技术人员通过深入分析托压机理，研究推靠翼、推靠力的配合，先后完钻了迪探2井、博孜1201井等含膏岩盐、泥岩的高难度井，迪探2井3099m的二开井段，四根工具39天完钻，较邻井进口工具钻井周期缩短了18天。至此工具完全跳出了托压问题的桎梏，顺利跨过了这道难以逾越的坎。
工具序列方面也先后完成了VDT5000、VDT4000及VDT6000三种尺寸的工具研制，可满足12-1/2”~23”之间8种尺寸井眼的垂钻服务。产业化产品相比科研产品突出的特点就是稳定的质量输出。在工具产业化过程中，高度重视核心技术的标准化体系建设，遵循技术研发-产品定型-标准制定的标准化路线，形成了完善的加工制造、现场服务和维护保养标准化体系。截至目前，牵头制定了垂直钻井工具集团公司企业标准1项、渤海钻探公司企业标准4项和加工制造、配件采购、现场服务、维护保养等技术规范20多项，规范了作业流程，提高了工作效率，降低了生产成本，保证了产品质量，具备了同时开展12口井服务，年服务100井次以上的服务能力。
这支缔造传奇的团队：意志坚定、思路清晰的领路人陈世春，为工具诞生立下首功的汝大军，推进工具产业化和工艺提升的徐明磊，全面管控质量和生产的马哲，机械系统主研人黄峰，控制系统主研人魏庆振，现场服务负责人康建涛……。
经过16年的风风雨雨，BH-VDT的研发团队也从最初的7个人发展到目前50人以上的规模。目前他们在在新疆库尔勒市设立了工具维护保养基地，拥有1700平方米厂房，配有VDT测试平台、地面水力测试装置等全套检维修设备。
当年从戈壁滩上默默无闻走来的“小铁疙瘩”，历经百战，终于实现了加工制造国产化、产品系列化、技术标准化、应用规模化和服务产业化，形成了攻关设计-加工制造-组装调试-现场服务-维修保养的一体化产业链，产品性能达到了国外同类产品先进水平，广泛应用在塔里木油田、青海油田等地区，打破了国外公司市场垄断、技术垄断和价格垄断，为中国石油的发展做出了贡献。
声曙光
地址：北京市朝阳区朝阳北路11号楼9层1单元909 电话：010-65771862 邮箱：www.bwgoil.com