9月14日，在井下作业公司华阳生产基地的工具厂房，戴着近视眼镜的史耀伟正在给身边的同事讲解该批次产品配件加工工艺。他将3D建模和有限元分析技术运用到井下工具，设计并完成了13全通径套管漂浮器系列工具产品。

2006年，史耀伟在中国石油大学（华东）毕业后，成为井下作业公司的一名技术人员。他每天的工作是对井下工具进行设计加工以及性能测试。

随着专业知识的日益精通和工作经验的不断积累，史耀伟的创新欲越来越强，他常常与同事讨论工具设计方案和工艺优化。史耀伟发现2D设计模式下，工具零件的各项参数不能交互使用，导致工具设计图纸修改和工具系列化效率低下。

“我认为，可以把3D建模运用在井下工具设计上，这样通过三维可视化技术对需要设计的工具参数化、模块化建模，具备等比例还原、模型拆解数据挂接等优势。”史耀伟说道。他结合大学4年里所学的3D建模与15年的工作经验，使井下工具设计制造由传统的2D设计图纸转变成为3D软件设计。同时，利用有限元分析技术计算出工具在各种使用条件下的应力和应变状态，从而优化结构和材料，提高工具的安全性和可靠性。通过这两项技术实现了井下工具设计更加科学化、精准化，有效节省50%的时间，实现了数字化高效设计。

近年来，川渝地区为有效开发非常规致密气、深层页岩气等复杂深井油气资源，大位移水平井成为了主要开发手段。深井开发固井套管在自身重力作用下紧贴水平段井眼下壁，摩阻较大、套管入井的困难，就像大桥没有了桥墩会往下沉一样。目前，井下作业公司急需建筑坚实的“桥墩”冲破壁垒。

史耀伟作为井下工具公司的技术干部，每年采用3D建模设计工具图纸1000余份。从组织加工、组装、调试到产品现场应用全过程，他都亲力亲为进行技术把关。面对公司一次次下派新的工具研发任务时，他都毫不犹豫地接下。

从零开始打造一个全新的工具以及配套技术犹如戈壁滩上找水，对于史耀伟来说是艰巨的任务。他前后收集了20多口固井的数据资料，通过对川渝地区地层压力分析、下套管摩阻系数、井眼轨迹等数据反复推敲论证，确定了漂浮下套技术能有效提高套管安全下入的成功率。但是面对市场上常用的套管漂浮工具，存在套管井筒缩径或扩径、工具打开后循环通道变小以及材料成本高昂等问题，史耀伟一时间犯了难。在那段时间，史耀伟上下班脑袋里都在思考，如何重新设计套管漂浮工具来适应当前复杂的井况。

“需要自补偿机构来确保工具在井筒内通径不变，设计一个固定撞针机构来确保井筒缩扩径问题。”史耀伟利用3D建模软件让工具的设计更加立体。过去的工具设计结构在纸张上“冰冷”，如今通过三维可视技术，让冰冷的工具仿佛变成了有血有肉的“生命体”，对于不合理的情况及时进行更改。历时3个月，经过套管漂浮器原理分析、设计图纸、工艺准备等，一系列困难逐个攻破，经过专业技术团队的可行性评估，为接下来生产调试工作带来了信心和曙光。

史耀伟多次奔赴工具厂房与操作人员进行技术交底及组装把关，经历过4次试验以及优化，最终打造出了满足设计要求与应用规格的“TPF-140全通径套管漂浮器”。

“我们研制的套管漂浮器本体强度达140钢级以上，其器件和部件都是根据井况量身打造，可以有效保障大斜度井、水平井套管安全、高效入井。”史耀伟介绍道。

当自主研发套管漂浮器在施工现场成功应用的那一刻，史耀伟越发深刻地认识到国产化工具技术研发的迫切。据统计，自2022年11月至今，该套管悬浮器已应用23口井。