深海“冰中取火” 中国胜利智造

——记胜利石油工程公司钻井院可燃冰取芯工具打破国外垄断

取芯操作在海洋石油708船上进行

从船上下入钻杆

钻杆探向海底

钻进可燃冰储层

从钻杆中下入的取芯工具开始取芯

取芯工具获得可燃冰样品

取芯工具带着可燃冰样品返回

3月底，天气骤然回暖，胜利石油工程公司钻井工艺研究院钻井工具研究所里一片繁忙，技术人员正在为中海油定制一批急需交付的专用取心工具。“这是近半年来的第二份合同，双方之所以建立密切的合作，要归功于我们自主研发的取心工具在南海成功应用。”所长裴学良说，胜利石油工程公司钻井院自主研发的天然气水合物取心技术和工具，使中国成为世界上为数不多的掌握可燃冰保温保压取心技术的国家。

国产工具首战深海取样

2017年4月26日，海洋石油708船在南海遭遇风浪。胜利钻井院的裴学良、任红、孙艳军三位技术人员，正在船上进行可燃冰取心施工，遭遇突如其来的大风，施工被迫暂停，三位技术人员被风浪摇晃得胃里翻江倒海，但仍坚持每隔一小时就检查取心工具是否固定牢靠。 

“取心是进行地层分析和储量评估的必要工作。可燃冰取心不同于常规取心，必须保证取出的岩心状态与海底原始温度压力一致，对工具密闭性、隔热性要求很高。”胜利钻井院取心技术攻关依托的国家863项目——“天然气水合物钻探取心工程样机及配套技术”课题长、胜利石油工程公司副总经理韩来聚说。

29日清晨，风停了，施工继续，裴学良和队员们再次检查工具，核准各项数据。这是国产可燃冰取心工具从实验室诞生以来的第一次实战，裴学良和队员们无疑是最紧张的，无法判断是否取到了理想的样本。三个小时后，岩心筒打捞出海，经检测，好消息是压力、温度保住了，工具密闭性经受住了考验，坏消息是取回的样本没有检测到可燃冰。紧接着进行二次取样，还是没有任何发现。裴学良他们二话不说，向藏身海底的可燃冰展开第三次探取。

胜利技术填补国内空白

4月30日23点50分，当第三筒岩心升上甲板，中海油研究总院吕鑫博士手持检测仪飞快赶到跟前，确认再三，“是甲烷，气体达到可燃浓度。”人们竞相奔走，传递着这一好消息。5月1日凌晨1点，708船正式举行点火仪式，全体参试人员把掌声送给胜利钻井院取心团队，祝贺一项新技术填补国内空白。

按照工作计划，裴学良和队员们又接连取了三个回次的样本。就在任务圆满完成，三人团队准备凯旋而归时，一通电话留住了他们回程的脚步。“我们不是唯一一家参与取心作业的单位。”裴学良说，“当时有两口井，我们负责的是第一口。”第二口井取心出了问题，在最后提拉取心筒的环节出现失误，岩心坠落海底。中海油方面当机立断，把第二口井的取心任务也交给胜利钻井院。

第一口井一切顺利，第二口井更不能出任何问题。裴学良他们比之前更加小心翼翼。施工前，他们对工具检查了三遍，一遍排查下来至少3个小时，他们反复确认，力求万无一失。

5月7日，第二口井取心作业开始了，和第一口井一样，裴学良、任红、孙艳军一天一夜没有合眼，凭借第一口井成熟的作业参数，取心操作更加沉着、娴熟。一筒，两筒……先后取上七筒岩心，全程没有一丝纰漏。当那一抹来自深海的火焰，安静地燃烧，宣告任务再次圆满完成。

钻井院交出合格答卷

10年前的5月1日，中国科学家们借助国外工具，第一次在南海成功采样可燃冰，。

“可燃冰属于战略资源，不能总依赖国外技术搞勘探开发。”胜利石油工程公司副总经理、时任胜利钻井院院长韩来聚说，中海石油深海石油开发有限公司率先挑起国家863项目“南海北部天然气水合物钻探取样关键技术”重担，其中子课题“天然气水合物钻探取心关键技术研究”由钻井院接棒攻关。

2007年前后，受制于国外技术封锁，几乎查不到公开资料，没有借鉴，漫无头绪，胜利钻井院工具研发团队只能摸着石头过河。

五六年时间里，研发团队没少走弯路。所有技术瓶颈中，保压技术是困扰团队的一个关键环节，数不清的设计、试制、试验与失败，就在团队一筹莫展之际，忙于另一项目的裴学良触类旁通，灵感乍现，他和团队成员连夜画出图纸，火速联系加工样品，新的系统保压效果很好。胜利钻井院最终攻克了10余项关键技术，趟出一条深海保温保压取心技术的创新之路。

“真正的样机2013年才初见雏形，当时胜利钻井院致力于打通从技术到实际应用的最后一公里，这才是我们的终极目标。”韩来聚说，可燃冰取心工具只能在5寸半钻杆104毫米的内径里起下操作，严格限制了取心工具的尺寸。

104毫米,也就茶碗大小，胜利钻井院取心人用三年时间，成功研发出保温保压取心装置、带压转移装置、送入回收装置、集气点火装置、冷却装置等一整套工具，全部拥有自主知识产权，先后获得25项专利授权，最终，向国家交出了一份合格的答卷。

海洋，蕴藏着丰富的矿产资源。取芯技术的发展路线也更加清晰，攻关海底取芯钻机，研发在线检测水合物系统……他们下定决心，要让胜利取芯技术成为行业标杆、世界一流。