“中国配方”铸造深层固井“金钥匙”

  面对固井化学助剂“卡脖子”难题，大庆钻探“科研花木兰”刘鑫带领团队，用实验室的烧杯和试管奏响创新强音——
  [中国石油新闻中心 2025-06-12]
  6月6日，在大庆钻探工程技术研究院实验室内，身着白大褂的刘鑫正手持试管，专注地观察化学助剂的化学反应。目前，她和她的团队正在开展低成本中高温钻完井液助剂合成研究，旨在研发出低成本高性能的系列钻完井化学助剂，以科技创新助力钻井降本增效。
  刘鑫是大庆钻探工程技术研究院化学助剂项目长。近3年来，她带领团队成功研发出5种中高温油井水泥浆核心助剂，打破国外技术垄断，累计创效8500万元。
  “9年积累的数据就是底气，关键技术必须掌握在自己手里！”
  “就像卤水点豆腐，在水泥浆里加入1%至3%的‘神秘配方’就能让水泥浆在199摄氏度的高温下依然保持稳定的流动性。”刘鑫举着装有淡蓝色粉末的试剂瓶说。这些看似普通的化学助剂，却是解决深层油气固井难题的“金钥匙”。
  随着大庆油田向古龙页岩油、徐家围子深层天然气等领域进军，固井温度从常规的120摄氏度骤升至200摄氏度左右。外购化学助剂不仅每吨成本高达4万元，而且在应用中频繁出现水泥浆性能不稳定的问题。2022年初，看着第6口井的固井质量报告，刘鑫下了决心：“必须开发出我们自己的‘化学芯片’。”
  这个决定顿时让团队“炸开了锅”。“性能要和进口产品相当，成本还要降低10%，这不是天方夜谭吗？”面对质疑，刘鑫在立项会上列出238份实验记录。“9年积累的数据就是底气，关键技术必须掌握在自己手里！”她说。
  487次实验开创新体系，5项自主知识产权助剂打入国际市场
  研发之路总是布满荆棘。替换低成本原料后，材料耐温性直线下降；好不容易解决了稳定性问题，成本却又反弹。最艰难时，连续40天实验数据毫无进展。
  “那段时间，她像着了魔一样。”同事王广雷回忆说，刘鑫把行军床搬进实验室，5天合成了20种小样。为了验证超支化分子的结构设想，刘鑫带领团队完成50套合成方案的筛选、1000余次的合成实验，一勺一勺称过的水泥就有1吨多重。
  转机出现在2023年7月，当第487次实验数据显示所有技术指标同时达标时，实验室里爆发出阵阵欢呼声。刘鑫将无机材料与高分子聚合物“嫁接”的创新工艺，开创了超支化分子固井剂新体系。
  在不断地尝试与优化中，刘鑫带领团队攻克了中高温固井化学助剂的关键技术，形成了5种具有自主知识产权的中高温系列油井水泥浆核心助剂。自研的化学助剂在古龙页岩油区块创造了水平段优质井段比例超90%的新纪录，使抗高温化学助剂每吨成本从4万元降至3万元。更令人振奋的是，该技术成功打入国际市场。
  科研攻关要像钻头一样执着向前，向更深更热地层进军
  2023年，刘鑫带领团队完成的《古龙页岩油水平井钻完井提速提质技术研究》获大庆油田科技进步奖一等奖；2022年，《极硬火山岩砾岩地层优快钻完井技术》获集团公司科技进步奖二等奖。刘鑫荣获了集团公司“青年科技人才”、大庆钻探“铁军巾帼先锋”等荣誉称号。
  站在摆满专利证书的展柜前，刘鑫的目光投向未来：“科研攻关要像钻头一样执着向前。我们正在攻关260摄氏度超高温化学助剂，这是进军万米深井的通行证。”