中国石化新闻网讯（李江辉 梁子波）3月15日，集团公司召开2011年科技进步工作会，会上表彰了2010年度中国石油化工集团公司科学技术发明奖、进步奖以及中石化优秀创新团队，胜利油田钻井院提交的科技成果自动垂直钻井系统研制技术独占鳌头，喜获科学技术发明一等奖。
自动垂直钻井技术是上世纪末发展起来的一项自动化钻井新技术。这项技术能降低油气开发成本，提高油气采收率，被称为代表了目前垂直钻井技术最高水平。在我国，高陡构造的防斜打快是一个尚未解决的技术难题。目前直井的井斜控制主要还是靠钟摆组合降斜，但其降斜能力严重地受到钻压的影响。利用这种钻具组合只能采取吊打的方式，不能采用正常的钻压钻进。因此，它是一种以牺牲钻速换取质量的消极方法。
为了解决直井特别是高陡构造条件下的突出井斜问题，降低油气开发成本，提高油气采收率，有效解决防斜打快的问题，经过专家的反复论证和研究，自动垂直钻井系统研制作为国家863海洋技术领域的重大专项，于2005年6月正式签署任务合同书，委托胜利石油管理局钻井院牵头，联合北京普利门公司和中国石油大学共同进行该项目研究。
在项目研制过程中，他们通过采取产、学、研为一体的联合协作方式，组建了国内一流的自动垂直钻井系统的研发团队，充分发挥了集石油工程、机电一体化、自动控制和计算机技术等多种学科为一体的整体技术优势，确保了课题高效有序运行。他们在国内现有的油气井工程发展的技术水平上，依托现场工程实际，开展系统总体方案设计、垂钻系统井下闭环控制技术的研究、防斜执行机构设计、旋转密封和液压平衡系统技术研究，在国内首次提出捷联式稳定平台的技术方案。5年的努力，换来了丰硕的研究成果，研制成功了完全自主知识产权的自动垂直钻井系统，采用动态推靠方式实现了钻进过程中的主动防斜、实时纠斜。他们研制成功了捷联式稳定平台测试系统、标定转台系统和纠斜推靠机构测试系统，提出了“地层造斜力一定的条件下维持某个最小降斜率所要求的导向力最小”为目标的垂钻系统底部钻具组合优选方法。他们编制了自动垂直钻井系统底部钻具组合力学特性分析及配套钻井参数计算程序，自主创新的捷联式稳定平台装置、机械式自动垂直钻井工具和调制式旋转导向偏置工具等3项技术获得了国家发明专利。
2008年9月，自动垂直钻井系统在坨181井进行了首次现场试验并获得成功。钻进进尺1689.04米，累计纯钻时间为41.79小时，平均机械钻速高达每小时40.43米，全井段井斜控制在1度以内，纠斜效果明显，初步验证了自动垂直钻井系统的可行性、稳定性及可靠性。截至目前，该项目已经研制开发4套自动垂直钻井井下工具系统样机，并进行了7口井的成功应用。其中在宣页1井，应用捷联式自动垂直钻井系统工程样机进行作业，成功解决了该井段井斜问题，垂钻工具从806.3米下入，于1017.18米取出，进尺210.88米，工具在井下工作103小时，累计纯钻64小时，机械钻速高达每小时3.3米，与没有使用垂钻工具相比,机械钻速提高213%，井斜从测深791.75米处的2.86度下降到测深997.39米处的1.2度，其中最小井斜为968.56米处1.09度。
自动垂直钻井技术的攻关成功，打破了国外技术垄断,充分展现了国产技术水平。它具有完全自主知识产权的自动垂直钻井系统能够解决高陡构造、大倾角地层等易斜地层的防斜打快问题，对于提高钻井速度、降低钻井成本、顺利实现勘探开发目标，具有极其重要的现实意义。
