马清明（中）在给技术人员讲授旋转地质导向仪器工艺原理
11月6日，北京，菊花吐蕊，满地生香。在中国石化科技部主持召开的经纬公司旋转地质导向钻井系统鉴定会上，5名院士在内的专家组一致认定，该成果整体达到国际先进水平。其中，导向头工具面测量精度、方位电阻率测量精度达到了国际领先水平。
听到这个结果，现场一位戴着眼镜的中年人极力控制自己激动的表情。是啊，20余年重重跋涉，20余年科技长征，无数次遭遇挫折，一次次咬牙坚持，终于迎来了丰收。
誓言如铁 打造我们自己的王牌
马清明是一名有着30多年党龄的老党员，也是中石化集团公司高级专家、旋转地质导向钻井项目负责人。从油气井工程专业博士、教授级高工，到学术技术带头人、中石化突出贡献专家。长期以来，马清明醉心于旋转地质导向钻井系统攻关，殚精竭虑想要解决这一困扰多年的“卡脖子”难题。
旋转地质导向钻井技术被誉为现代钻井技术“皇冠上的明珠”。它采用先进的井下测、传、控系统，集成有旋转导向、地质参数测量、双向通信等功能，就像给钻头装上了“方向盘”，可以高效精准地实现一趟钻命中目标“靶点”。特别是打水平井能增加渗油面积、大幅度提高产量，堪称上世纪90年代以来水平钻井技术的重大突破。
长期以来，旋转地质导向钻井工具被知名国际油服公司视为“秘密武器”，只租不卖，且按小时收取高昂服务费用，维修另外付费且必须在国外，施工时对方常常提出苛刻条件，我方也只能被迫接受。
“不搞自主研发，将永远无法摆脱受制于人的困境！必须打造我们自己的旋导钻井仪器！”
从2002年胜利油田钻井院与西安石油大学联合立项，旋转地质导向钻井技术前瞻性研究被列入“国家863计划”，迈出旋转导向钻井工具研发的第一步开始，到2015年进入低油价“寒冬期”，胜利油田、胜利石油工程公司相继在旋转地质导向钻井系统研究上投入了大量人力、物力，即使最困难的时候也通过子项目立项等方式拨发研发经费，确保研究持续进行，取得过很多成果，但始终未能取得根本性的突破。
丹心如炽 付出比别人多10倍的努力
“旋转地质导向钻井技术是世界级难题，那么多人苦心钻研都没干出结果，你老马就比别人能？算了，折腾不出啥名堂，还是知难而退吧。”
“我一直牢记我是一名党员，是党把我从一名普普通通的学生培养成博士、专家。现在接力棒交到我们手里，不豁出全部拼一回，我什么时候心里都会不安。”马清明说。
经纬公司专家、团队成员李闪清楚地记得，那一阵研究徘徊不前，马清明把自己关在办公室里，整宿整宿睡不着觉，所有技术方案看了一遍又一遍，先是把整个项目分成若干单元，针对每个单元逐项进行优化调整，紧接着现场验证。如果效果不好，大家集思广益再提出新的方案，再现场试验……
如此循环往复，精神高度紧张加上长时间作息不规律，马清明声音嘶哑，身体严重透支，胃肠阵阵绞痛，嘴角鼓起了水泡。旁人劝他休息，他依旧坚持，还给项目成员鼓劲：“现在项目进展到了关键时刻，我们必须付出比别人多10倍的努力。”
经过一年多的技术攻关，团队逐步完成了随钻测控平台的升级，实现了结构优化、电气连接、测量系统精确控制、井下数据通信可靠传输，以及实时高效的井下与地面系统的双向通信。
马清明带领大家又开始攻关旋转导向最核心部件——导向头。旋转导向头是旋转导向系统的核心单元，是集测量、控制、信号传输和能量传输技术与一体的复杂系统。
为了谋求导向头系统的技术突破，马清明带着人跑遍了各大石油院校，甚至出国向专家请教。那一阵他茶不思饭不想，满脑子都是电子数据和集成电路，认识上的盲区、思路上的死结被一点点解开，一通百通，终于悟出了原理。调整50多处参数，改版10余次，经过200多次各种实验，历时近2年，最后实现系统稳定工作。
2019年11月，第三次现场试验在胜利油区1-2-斜596井进行，工作52小时，钻进347米，60%导向力，造斜率达到4.2°/30m，地面监控、双向通信、随钻测量和井下导向控制四大模块均达到理想效果。紧接着项目组第四次现场试验又取得成功。“马总和我们一直守在现场，六天五夜基本上没有合眼。”经纬公司高级专家、项目成员肖红兵说。
当实验成功的那一刻，表面平静的马清明，回到现场宿舍，眼泪却忍不住夺眶而出。
就这样，中国石化自主研发的旋转导向工具试验成功，标志着旋转地质导向钻井系统取得了突破性进展。
初心如磐 把技术创新写在井场
2020年，项目组拿着新仪器满怀信心地到西南一口页岩气水平井去现场试验，却遭到了对方的拒绝，外方工程师更是不屑一顾。
“试验突破性进展不代表就能实际应用，我们钻井有工期，有成本，出了问题谁负责？”
“地层和地层不一样，你们在渤海湾平原试验成功，到了西南山地就可能不管用。”
“事实会证明，新旋转地质导向系统绝不是‘温室里的花朵’。”马清明暗暗发誓，要把“幼苗”培养成能经受风雨洗礼茁壮成长的“男子汉”。
2021年4月，中石化经纬有限公司正式挂牌成立，在公司党委书记、总经理吴柏志全力支持下，马清明一方面多次前往中石化科技部、石油工程公司等上级部门汇报工作、争取支持，一方面带领项目团队与胜利油田分公司、西南油气分公司、胜利工程公司等兄弟单位进行井位协调，召开协调会10余次，落实井位近30口。
西南工区、胜利工区，到处都留下了马清明和项目团队成员的身影。“白加黑”“五加二”成为常态，没有周末节假。不分白天夜晚，无论烈日炎炎的夏季，还是阴冷潮湿的冬天，中秋国庆、元旦春节，马清明带领项目成员进入一个个井场，和甲方干部员工同吃同住同工作，推介旋转导向系统，根据现场具体情况及时对工艺参数进行优化。
每当钻进发生问题时，项目组成员总是站在甲方的角度完善方案、细化措施，用一年时间完成了以往十年现场实验的工作量，旋转导向钻井系统更趋稳定。
经过第一轮11类问题整改、第二轮脉冲器模块和系统通信接插件问题改进，自主研发的经纬旋转导向钻井系统在第三轮定型试验后，系统稳定性和可靠性取得实质性突破，核心单元和关键模块实现技术定型，确保了产品自主可控。
去年11月，在盘40-斜42井创出“一趟钻”施工进尺1535米、连续无故障作业时间241小时两项现场试验新纪录。
今年1月，在焦页70-S2HF井，“一趟钻”施工进尺1980米、连续无故障作业时间276h，完钻井深5431m，创最大井深、一趟钻进尺、连续无故障工作时间三项国产旋转导向新纪录。
据统计，该系统2020年以来，现场应用59口井，累计工作超5500小时，进尺超4万米，连续工作最长时间276小时，优质储层钻遇率达到96%。该系统成本较国际同类型产品降低了50%，为实现石油工程领域关键核心技术自主可控、保障国家能源安全增添了动力。
“而世之奇伟、瑰怪,非常之观,常在于险远,而人之所罕至焉,故非有志者不能至也。”牢记习近平总书记“能源的饭碗必须端在自己手里”的殷殷嘱托，面对旋转地质导向钻井系统的世界最高水平，马清明很清楚，他和同事们还有很长的路要走。
但这支有着全球视野矢志打造世界领先地质测控技术公司的石化经纬团队，已经用日复一日笃行实干的辛勤付出，走出了一条自主创新的高端化、国际化道路。我们有理由相信，星火赓续，未来可期。
（作者单位：中石化经纬公司胜利工区记者站）
来源｜《国企》杂志2022年12月号
