“别小瞧这台小电脑，它可是能自行设计钻头的。”8月1日，川庆钻探钻采院取心中心钻头厂，一间不足10平方米的玻璃窗隔间内，钻头研发中心副主任姚建林博士紧盯电脑屏幕，屏幕上系统正在优选参数，一支钻头3D设计图逐渐成形。

　　没错，这不是变魔术，电脑可以自行设计一支钻头出来。川庆钻探独有的以大数据、工业4.0智能制造为核心的个性化钻头快速研制模式，集成了自动化设计与数字仿真系统、3D打印、智能自动化加工和数字化质量管理控制技术，重塑了钻头研制产业，实现了从制造到“智造”的跨越。

　　从制造到“智造” 变革开花结果

　　钻头不到，油气不冒。钻头的好坏直接影响油气勘探开发的成效。目前国内外油气钻井领域， PDC钻头已经成为主流选择，占到钻头使用总数的70%。过去的PDC钻头仅提供固定的几种型号供用户选择，目前已经实现根据目标地层进行个性化的定制，以实现最大限度地提高钻井速度。

　　一个人的智慧程度是由大脑决定，个性化钻头快速研制模式也拥有一颗特殊的大脑，那就是川庆钻探的工程技术一体化信息系统，这套中国石油首个投入使用的工程技术一体化平台，依靠全面和完整的录、测井资料，可实时分析与优选出所钻区块现场综合指标。良好的钻头信息刀翼、切削齿大小、冠部类型和钻头型号等，能够为个性化钻头设计提供重要依据。

　　基于大数据库获取的信息和现场反馈信息，自主开发集地层特性量化PDC钻头设计参数分析、快速三维设计、仿真分析和经济性评价于一体的PDC钻头设计系统，快速设计出适应地层的个性化PDC钻头数字化三维模型。

　　从30天到3天 提速服务现场

　　数据本质是计算机编码，但在姚建林团队的努力下，它们不仅会说话，而且会设计钻头。记者在钻头厂看到，技术人员将一个区块的数据作了分类和挑选后，系统自动生成一个最适应区块地质特点的钻头模型，技术人员只需要做精细调整，就可以完成钻头的设计。

　　原来，传统PDC钻头需要人工刻模，普通钻头刻模需要一个人2天至3天时间，而复杂一点钻头则需要6天至7天才能刻好。不仅如此，人为因素影响钻头精度不高，无法达到预期效果。“一支孕镶钻头有200至300个切削元件，孕镶这一类极难的钻头，我们目前还没办法人工刻模。”铣工冯朝斌直言，结构越复杂，刻模难度越大，精度越低，预期效果越难以达到。

　　现在，这个问题不仅不存在了，而且刻模铣工这个岗位也没有了，从此两位曾经被钻头模具深深困扰的人，摇身一变成为模具制作人员。“如今，我们依托最先进的3D打印机，不管多复杂的模具，都能动动鼠标就能完成。”钻头厂工程师刘彬告诉记者。

　　“原先一支钻头从收集信息到最终达到井场，可能需要长达30天时间，目前，一般情况下3天至5天，一支钻头就能用于现场生产。”付晓平直言科技为钻头设计制造带来了翻天覆地的变化。

　　从黄牛到骡子 创新引领未来

　　“钻头作为钻井作业中最重要的工具，其工作性能直接影响到钻井作业的质量、成本和效率。”上海理工大学副教授杨丽称。

　　PDC钻头、井下马达、随钻测试以及计算机在钻井上的应用并称为80年代四大钻井技术 ,PDC钻头的问世是80年代石油工业的一项突出成就,曾为石油钻井工程带来了一场新的技术革命。

　　一位在现场干了30年的钻井队长打了个形象的比喻：牙轮钻头是老黄牛，慢是慢，稳定；PDC是骡子，对脾气就干得快，要么就死慢。

　　要想摸准脾气，就要找对个性，这也是钻头个性化定制的原因。油气勘探极其复杂，地下情况千差万别，同井场相邻井地质区别都非常大。找准地层特点，针对性的开发相对应的钻头，往往能够达到事半功倍的效果。

　　个性化定制的优势到底在哪里呢？现场应用的数据最有说服力。2014年1月，塔里木四勘80007钻井队施工的克深504井，三开使用钻采院取心中心定制PDC钻头，进尺1257.5米，纯钻534.47小时，机械钻速2.35米/小时。同比克深501井和大北304井，一支PDC钻头的进尺量相当于其他公司未定制钻头的5支的进尺量，且机械钻速也高于其他钻头平均钻速。

　　关于现在，钻采院取心中心已经开启了一种全新的模式，而这种模式正在影响着石油工业的发展方向。关于未来，他们已经着手研究基于互联网、手机APP技术，实时跟踪PDC钻头设计、生产和应用状态。不远的将来，钻井队工程师在一线就可以通过手机下订单，前方后方真的就只隔了一个屏幕。创新的力量，将注定改变一切。