王顯林 用青春為中國石油鉆桿添翼

劉梅

助力鉆探公司創(chuàng)造9026米亞洲最深直井鉆探紀錄，刷新9396米亞洲最深水平井紀錄，創(chuàng)造4150米國內(nèi)最長管道定向鉆穿越紀錄……2023年，渤海裝備公司“渤海能克”高品質(zhì)鉆桿戰(zhàn)功顯赫，展現(xiàn)出“中國第一鉆桿”的卓越品質(zhì)。

成績的背后，是科技研發(fā)人員的辛勤付出。王顯林，就是他們的杰出代表。

王顯林，現(xiàn)任渤海裝備鉆井裝備公司科技質(zhì)量中心副主任。別看他還是個“小年輕”，可參加工作13年來，已獲得省部級科技進步獎5項、授權(quán)發(fā)明專利和實用新型專利14件，參與制定國家、行業(yè)及企業(yè)標準6項，獲得中國石油集團勞動模范、優(yōu)秀共產(chǎn)黨員、優(yōu)秀科技工作者、青年科技立業(yè)英才，天津市勞動模范、青年創(chuàng)新能手等多項榮譽。

立志：“中國第一鉆桿”

2010年，畢業(yè)于西南石油大學的王顯林入職鉆桿制造廠。當他第一次近距離接觸鉆桿生產(chǎn)線的時候，被眼前的景象震撼了：伸縮自如的機器手、自動化的加工設備、銜接有序的生產(chǎn)流程，一根根鉆桿在生產(chǎn)線上的輸送流轉(zhuǎn)。那時候他就想，能為企業(yè)、為鉆桿做些啥。

被分配到技術(shù)部門的王顯林，透著一股子鉆勁兒：每天上午學習各崗位作業(yè)指導書，廣到原材料采購、生產(chǎn)、售后服務的每個環(huán)節(jié)，細到每道工序的工藝參數(shù)和檢驗頻次；每天下午則到車間熟悉各崗位工作情況。漸漸的，他開始嘗試著用在校學過的理論對不同批次鉆桿工藝參數(shù)進行設定、比對、調(diào)整，從中找出理論與實際的切合點。遇見差異化的問題，就向師傅請教，向同事們咨詢，每一個關(guān)鍵因素，他都一一謄在紙上仔細分析，尋找問題解決方案。

為盡快提高專業(yè)技術(shù)知識，王顯林積極參加部門各項目討論會，不放過任何學習的機會。通過小組成員間的交流和一次次實踐，他的業(yè)務能力有了持續(xù)提升，開始在討論中發(fā)言，暢談自己的見解。一次短短的技術(shù)交流會，王顯林常常要花上好幾天準備。用戶使用鉆桿的地區(qū)是在哪里、那里的地質(zhì)條件如何、可能會出現(xiàn)哪些鉆探特殊工況、用戶過往的鉆探使用記錄和數(shù)據(jù)都是什么……一系列信息被王顯林悉數(shù)記下，再根據(jù)已知數(shù)據(jù)提前制定鉆桿備選方案。他說，這不僅是一種責任，更是對自身能力的歷練。在與用戶的接觸中，王顯林更加了解了井況現(xiàn)狀、用戶需求，明晰了自己的努力方向——打造“中國第一鉆桿”。

磨礪：及鋒而試

2013年，王顯林遇到了他技術(shù)研發(fā)生涯中的第一次考驗。在國家重點工程——呼包鄂成品油管道黃河定向鉆穿越施工中，當工程長度已經(jīng)突破3000米時，鉆桿承載能力嚴重不足，對擴孔造成了嚴重影響。用戶請求渤海能克公司幫助解決這一難題。管道定向鉆穿越施工和石油鉆探雖然都是鉆孔，但井況卻有很大不同，怎樣讓“豎著鉆”的石油鉆桿完成“橫著鉆”的穿越任務？這個難題，交給了以王顯林為主要參與人的項目組。

那段時間，王顯林和項目組成員天天穿梭在實驗室與現(xiàn)場之間，他們根據(jù)實際工況需求，從鉆桿結(jié)構(gòu)設計、高強度材料研發(fā)等環(huán)節(jié)各個擊破，光結(jié)構(gòu)設計方案就達到了十種。為提高鉆桿的承載能力，項目組開發(fā)了一種超高強度的管體材料，但這種材料的焊縫對熱處理條件極為敏感，造成焊縫材料性能不穩(wěn)定。為突破這一瓶頸，王顯林帶領(lǐng)項目組一遍遍進行熱模擬試驗，試驗后再根據(jù)評價結(jié)果反復修正。這期間，光是金屬材料熱處理工藝的書籍，王顯林就啃了十幾本。經(jīng)過數(shù)十次試驗，王顯林和團隊最終突破了高強度鉆桿焊縫強度與韌性的矛盾，成功研制出管道定向鉆穿越用超高強度鉆桿。這項創(chuàng)新成果不僅成功解決了3000米以上大口徑管道穿越工程難題，更在隨后5年間連創(chuàng)8項管道穿越世界紀錄。

2019年，該規(guī)格鉆桿在中俄東線天然氣管道（黑河-長嶺）工程中，創(chuàng)造了國內(nèi)最大管徑、最大壁厚、最長距離（同級別管徑）管道定向鉆穿越三項紀錄。

在塔里木油田輪探1井這口超過8000米風險探井的鉆桿保用服務中，作為項目長的王顯林帶領(lǐng)團隊率先開展《5-7/8″高強度超深井鉆桿研制》項目研究，分別從特殊結(jié)構(gòu)設計、高強高韌管體開發(fā)、高抗扭特殊螺紋設計以及特有鐓鍛工藝等多個方面進行技術(shù)攻關(guān)，突破了高強度、高韌性、高腐蝕性等核心技術(shù)難題，研制出5-7/8″規(guī)格高強度超深井鉆桿，2019年7月成功助力西部鉆探在“輪探1井”創(chuàng)造了井深8882米的亞洲陸上第一深井勘探新紀錄，2020年10月再創(chuàng)亞洲陸上最深定向井紀錄。

挑戰(zhàn)：倍道而進

摩擦焊接式全鈦合金鉆桿相對于普通鉆桿有更多優(yōu)勢。它可以滿足7000m以上超深井、超短曲率半徑、高溫高壓高腐蝕井況的使用條件，同時還可用于可燃冰的開采，市場前景廣闊。但了解金屬材料的人都知道，鈦合金材料由于具有密度低，質(zhì)量輕，強重比高以及抗腐蝕等特性，要將鈦合金材料做成鉆桿，而且還要通過摩擦焊接將鉆桿管體和接頭進行連接制造出全鈦合金鉆桿，是世界難題，目前處于國際空白。

2016年，王顯林向這一世界級技術(shù)難題發(fā)起了挑戰(zhàn)。

想要成功地用摩擦焊接的方法將鈦合金螺紋和管體連接在一起，對焊接過程中各參數(shù)區(qū)間的設定是相當重要的。為了選擇適當?shù)膮?shù)，王顯林查閱了大量資料，光是研究方案他就設計了四十余種。

理論的正確性還要靠試驗來驗證。出于不影響生產(chǎn)線正常生產(chǎn)的考慮，鈦合金鉆桿的研發(fā)試驗通常被選在深夜，甚至凌晨兩三點生產(chǎn)線改道換型的間隙時間段進行。為了獲取準確的數(shù)據(jù)曲線，王顯林對測量工具埋入的位置及深度經(jīng)過反復調(diào)試，一干就到了第二天清晨。項目研發(fā)初期，一次次試驗的失敗讓他們感受到了“理想很豐滿，現(xiàn)實很骨感”，反復修改摩擦焊接方案，但焊接效果依然不理想，大家焦頭爛額、精疲力竭，有的人甚至心灰意冷，打起了退堂鼓。但王顯林相信，每失敗一次就是距離成功更近了一步。

“山窮水盡疑無路”的時候，往往也是“柳暗花明又一春”的時刻。王顯林靜下心來，重新調(diào)整了研發(fā)思路，并對前期的試驗數(shù)據(jù)進行進一步分析、比對、調(diào)整，再分析、比對、調(diào)整，逐漸從中找到了各項壓接參數(shù)對成型效果的影響規(guī)律。

最終，摩擦焊接效果達到了設計目標，摩擦焊接式全鈦合金鉆桿研發(fā)成功。

十三年間，王顯林參與創(chuàng)新研發(fā)的V150高強度鉆桿、S鋼級高可靠鉆桿和BH系列超高抗扭鉆桿3項產(chǎn)品被認定為中國石油集團公司自主創(chuàng)新重要新產(chǎn)品；主持完成的管道定向鉆穿越用超高強度鉆桿，屬國際首創(chuàng)，達到國際領(lǐng)先水平，獲得集團公司科技進步獎二等獎；研制的摩擦焊接式全鈦合金鉆桿屬于國際首創(chuàng)，填補了國際空白。他主導的超高抗扭鉆桿，助力我國成為全球首個采用水平井鉆采技術(shù)試采海域天然氣水合物的國家。

責任編輯 華南