湖北日报全媒记者 彭一苇 通讯员 柳义刚 胡佩

钻头不到，油气不冒。开采油气资源，要有过硬的钻头。

尤其是要钻入1万米深地，必须用顶级的金刚石钻头。复合片是钻头的核心技术，相当于钻头的“牙”。有了它，钻头才能既有钻劲又有磨劲，“咬”进万米深地。

曾几何时，这种高端产品在我国长期依赖进口。如今，卡在中国能源安全脖子上的这只手被撬动了。

去年，中国石化机械江钻公司（以下简称“江钻公司”）突破高端金刚石复合片生产技术体系。今年，有了“尖牙利齿”的鄂产钻头表现亮眼。9月12日，江钻公司的钻头在塔里木盆地某井单日钻井进尺2340米，再次刷新速度纪录，让中国的能源饭碗越端越稳。

打着二维码的进口货

刺痛了中国工程师的心

金刚石复合片是直径十几毫米、厚约2毫米的薄片，镶嵌到钻头基体上，等于给钻头镶上了“牙”。不同规格的钻头有几十颗到上百颗这样的“牙”，打井时，钻头旋转着进入地层，用“牙”又钻又磨，一点点突入地下。

钻头好不好，全看这口“牙”。过去，江钻公司主要外采复合片组装成钻头，尽管已经成为亚洲最大的油气钻头制造商，却潜藏着危机。

新疆塔里木盆地的油气资源埋深动辄8000米以上。对标全球13项钻井工程难度指标，塔里木盆地有10项位居难度前三。其中，7项“登顶”世界之最，综合难度世界第一。在这里使用的进口钻头，很多配备了顶级金刚石复合片。

江钻公司技术中心主任刘晓波记得，复合片上通常没有标记，但2018年之后，他在施工现场发现，打着二维码的进口复合片多了起来。一问才知道，原来国外复合片生产商要监控这些顶级复合片的流向，国内钻头厂商想买都买不到。

受制于人的滋味可不好受。此时，进军深地、保障国家能源安全需要大量钻头。万一进口钻头断了供应，一大批深井就没法打。

一个二维码引发了大家的危机感，不论是为保障国家能源安全还是为企业长远发展，尽快研发国产产品刻不容缓。

让8头大象站上指尖

研发团队顶着“炮声”前行

制造金刚石复合片的过程，是将金刚石粉末以及其原辅材料放进模具，在高温高压下压制而成。

造出顶级复合片，需要多大压力？江钻公司基础技术研究所所长徐磊介绍，陆地上最大的哺乳动物非洲象，体重可达10吨，要做到媲美进口复合片，需要人工制造高达8万个大气压的压力，相当于指尖上站8头非洲象那么大的压强。但这样的压力平台，当时国内并不成熟。

2021年，以徐磊为首的“超硬材料研究团队”开始搭建这种压力平台。2022年初，在设备厂家的支持配合下，压力平台搭建成功。

9月19日，湖北日报全媒记者在实验室里看到了压力平台，几十吨重的6个金属构件如同6只巨手合抱住6个顶锤，金刚石复合片就在这里锤炼成形。

有了压力平台只是第一步，更难的是怎样压制。“复合片内部其实大有乾坤，产品设计、制造难度都极高。外国厂商多年摸索出了一套技术工艺，很多细节我们无从得知，只能自己试。”江钻公司材料研发工程师王一达博士说。

“试验一波三折，顶锤有时承受不住高温高压，会砰的一声崩坏，我们管这种情况叫‘放炮’。”徐磊回忆，在攻坚关键期，压力平台连续十多次放炮，每一炮过后，需要三四个人花费数天时间重新调整设备，有时刚调整好，一开机又放炮了。眼看坏掉的顶锤、耗费的原料越来越多，却迟迟没有成果，大家的心态几乎处于崩溃边缘。

艰难时刻，大家只能互相鼓劲坚持下去。经过上百轮试验，终于，他们在超高压平台上做出了合格的复合片，突破了关键的一道门槛。

持续突破“钻得深”“钻得快”

中国脚步踏入万米深地

按石油行业标准，6000米至9000米为超深井，超过9000米为特深井，开发难度拉满。国产高端金刚石复合片研制成功后，投入小批量使用，很快在塔里木盆地等地大显身手。

位于塔里木盆地的深地塔科1号设计垂直井深1.11万米，这一深度国内前所未有。今年3月，该井钻探深度突破1万米，江钻公司的钻头在其中出了大力。

要大幅降低开采成本，让全国人民用上质优价廉的油气资源，还必须钻得快。“决定油气成本的关键因素就是开采工期，20天完钻与两个月完钻，成本差异巨大。”刘晓波介绍，江钻公司提供的钻头满足了速度要求。

今年5月份，在江钻公司的帮助下，塔里木盆地的多口井，单日进尺纪录频频被刷新，从日进千米，发展到日进1600米，再到日进2000多米，大幅缩短了钻井队的工期。

几年前，国外厂商在金刚石复合片上打二维码，既是限制手段，也是一种炫技。如今，中国企业扬眉吐气。“我们也掌握了激光雕刻技术，在自产的金刚石复合片上，光明正大地打上了公司LOGO。”徐磊说。