產業方面：目前國際智能鉆井核心工具市場一直被國外旋轉導向工具壟斷，對我國實行技術封鎖，單套售價高達2000多萬元。為了突破國外“卡脖子”難題，亟待研發具有我國自主知識產權的智能鉆完井機器人，而此前該方面國內外仍處于空白，必須自主研發。因此，本項目針對國內外油氣開發的復雜結構井和連續油管鉆井難題，通過技術交流與合作，充分挖掘連續油管鉆井技術的優勢，研發智能鉆完井機器人，有望替代國外最先進的旋轉導向鉆井工具，為我國深地資源鉆井和油氣經濟高效開發提供技術與裝備支撐。

民生方面：研究團隊成立了“成都愛鉆石油鉆采工具有限公司”，專門進行該產品的生產轉化，提供了大量的就業崗位。預計2023年可提供30個就業崗位，2024年可提供50個就業崗位、2025年可提供78個就業崗位，預計2027年累計新增直接就業崗位達300人；預計3年內累計帶動間接就業2000余人。

人才培養方面：產品研發以來，團隊為42名碩博士生提供正版畫圖軟件及實驗場地，協助搭建實驗平臺；通過產品研發，學生獲得全國科技創新、創業競賽獎共計25項139人次，其中：2人獲四川省綜合素質A級證書，1人獲得省部級科技進步一等獎，2人獲得省部級優秀專利獎，6名博士生留高校任教。

一、優勢：

1.平臺優勢：

本團隊依托“油氣藏地質及開發工程國家重點實驗室”，邀請周守為院士作為項目的技術顧問，由教育部青年長江學者朱海燕教授、教育部長江學者劉清友教授等作為指導教師，指導教師團隊綜合實力強大，給項目的研發提供了有力的技術支持。

團隊成員由成都理工大學碩博士生組成，涵蓋了石油、機械、控制、經濟、管理等專業人才，結構合理，多學科交叉協作；在項目實施過程中，團隊成員共同討論實驗方案，設計實驗步驟、機器人樣機及實驗系統，具有較好的前期團隊合作經驗，確保項目順利開展。此外，本團隊擁有20多項核心專利（國際專利3件），綜合技術優勢處于國際前列。

為了加快本產品的產業化，本團隊成立了成都愛鉆石油鉆采工具有限公司，注冊地四川省成都市武侯區，由本項目負責人王樵渚擔任法定代表，公司業務主營范圍為：井下智能機器人研發、石油鉆采專用設備制造、計算機軟硬件及外圍設備制造等，注冊資金2000萬元。公司部門分為：研發部、技術部、銷售部、財務部、人力資源部、市場部、后勤部等，為產品高效研發及產業化提供有力保障。

2.技術優勢：

（1）開創了連續油管智能鉆井新技術：首次提出利用鉆井機器人拖拽連續油管進行鉆完井的新方法，形成了一套具有我國自主知識產權的安全高效鉆完井裝備，打破了國外技術壟斷；

（2）以鉆井液為動力源，實現了水平井的閉環智能鉆進：以泥漿循環壓耗為動力源，利用電磁比例溢流閥、節流閥智能控制鉆完井機器人的鉆壓和鉆速，并實時拖拽連續油管，實現水平井閉環鉆進；

（3）率先提出了機器人爆炸水力復合壓裂開發非常規油氣的新方法：利用機器人投放燃爆劑，輔助爆炸壓裂產生人工縫網，建立油氣通道，在老井二次開發及水平分支井鉆完井方面優勢突出；

（4）小結構、大牽引力：結構簡單，能夠有效減少異物對抓靠臂的卡堵影響。經過權威檢測，本產品牽引力高達7萬牛，遠遠超過鉆井工況下所需牽引力，能有效解決連續油管屈曲、牽引力不足時深地鉆探和井下工具下入不到位等難題；

（5）受力更加合理：新型摩擦塊的特殊設計將井壁的徑向壓力均勻施加給鉆井機器人殼體，相比現有連桿、輪式的抓靠臂結構，其銷軸受力更加安全可靠；

（6）設計了高效流體通道，可實現超長水平井的洗井和沖砂作業，相比同類產品，機-電-液一體化設計更加智能化，使得機器人控制精度更高。

3.合作基礎：

本團隊自2010年以來，先后與香港大學、猶他大學、圭爾夫大學等國際知名高校開展聯合研究，共研發了七代井下機器人（被動輪式螺旋井下機器人、螺旋履帶式井下機器人、螺旋蠕動式井下機器人、模塊化井下機器人、主動螺旋式井下機器人、伸縮式智能牽引機器人、輪式智能牽引機器人）；自2015年以來，本團隊與四川宏華石油設備有限公司合作，該公司負責本產品的加工并提供實驗場地，研發了第八代鉆完井機器人。

通過機器人三維模型的繪制、連續油管鉆井機器人力學特征研究、連續油管鉆井機器人牽引力及牽引速度控制機理研究，研制出了鉆井機器人樣機并且大量室內與模擬井實驗，驗證了理論設計和連續油管鉆井理念的正確性（詳情請看附件1、2）；隨后經權威機構CMA(國家計量認證)、CNAS(中國合格評定國家認可委員會)認證，該產品單節牽引力高達70kN，完全滿足鉆完井需求（詳情請看附件1中“認證證書”一頁）。

2020年11月，本團隊與中石油川慶鉆探有限公司簽訂了金額為193萬的委托技術開發合同，并達成現場應用協議，將于2022年底正式應用于現場鉆完井作業。2021年8月，本團隊2名研究生成立了“成都愛鉆石油鉆采工具有限公司”，專門進行該產品的生產轉化，促進了產品的落地推廣。

二、前景：

目前，我國非常規油氣單口水平井鉆井成本高達5000萬元，連續油管鉆井只有常規鉆井成本的1/3，且具有安全、占地面積小等諸多優點；本團隊提出的連續油管+鉆井機器人聯合鉆進的方法，可有效解決長水平段連續油管屈曲的鉆進難題。

室內和模擬井實驗證明，應用多功能智能鉆完井機器人進行連續油管水平井鉆完井作業，將大大縮短作業周期，提高經濟效益。

相比于國外其他同類產品而言，本項目的產品牽引力更大，牽引連續油管距離更長，在大位移水平井進行鉆井時優勢明顯。由于本產品的軟硬件在開發過程中采用了模塊化設計思想，更便于二次開發，可針對市場需求，以現有產品為基礎，開發系列化、多元化產品。本項目產品具有作業功能包括但不限于：

（1）可代替傳統井下牽引、修復作業；

（2）完成現有井下牽引器不能完成的洗井、沖砂以及噴砂射孔；                    

（3）可以攜帶鉆頭鉆井并實現高效快速鉆進；

（4）可以解決連續油管屈曲問題；

（5）可開展爆炸壓裂作業，完成燃爆劑的精準投放。

全球每年新增水平井超過1.6萬口，而一口水平井鉆完井的成本是相同條件下直井的2-4倍，鉆井成本費用至少在千萬級以上，全球連續油管鉆井機器人市場前景超過千億，市場潛力巨大。