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国产12000米钻机研制纪实

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世界新能源-能源网 2007-11-23 访问人数: 【字体:
一场不期而至的小雨,并没有影响人们的兴致。

  11月16日上午,身高67米的我国第一台12000米特深井钻机巍然挺立在中国石油宝鸡石油机械有限责任公司钻机实验场,来自全国各地的石油装备专家、学者、领导,共同见证这台超大功率万米钻机的问世。“这是我们几代人的梦想,今天终于实现了!”一位石油专家激动地说。

  这天,正赶上宝鸡石油机械公司成立70周年。集团公司物资装备(集团)总公司总经理李庆毅难以掩饰内心的激动:12000米钻机的研制成功,是宝石机械坚持自主创新的结果,是石油装备制造行业转变经济发展方式、实现又好又快发展的成功典范。

  站在世界之巅

  既然是世界最先进的,那么它到底先进在哪里?

  据了解,此前全球仅有一台12000米钻机,是美国人于上世纪80年代末生产的。与美国的钻机相比,我国自主研制生产的这台12000米钻机,主要经济技术指标比前者先进一至两代。

  因为考虑到超深井施工周期长,要适应四季,所以这台钻机采用高强度耐低温钢材,能在55摄氏度高温和零下40摄氏度的恶劣环境中正常工作,而前者只能在常温下作业。这台钻机的电传动操作系统运用世界先进的交流变频控制新技术,能通过编制程序进行全过程控制,实现作业数字化、智能化。

  根据参数变化,这台钻机会判断工况,进而自动加速、减速、刹车,当遇到故障时还能自动报警,钻机安全系数较高。美国的12000米钻机则采用直流电驱动技术,更多的是靠工人的经验判断来实现加速、减速、刹车操作。同时,这台钻机在整体集成技术、底座起升方式、安装运输便利性等都比美国的12000米钻机先进。

  因为要钻探到万米以下的超深地层,所以12000米钻机的功率之大也达到前所未有的水平,钻机的钩载能力为900吨。就是说,钻机的大钩可以提起一列满载的火车。

  宝石机械公司总经理张永泽介绍,这次国内客户共订购3台12000米钻机,在竞标中,宝石机械与全球最大的石油装备制造商美国国民油井·瓦科公司等西方大石油装备企业展开激烈竞标,最终以总体技术方案总分第一、制造成本最低和交货期最短一举中标。

  这份订单不仅是一个巨大的商机,更是一个难得的提升制造水平的机会。可以说,谁能得到这个机会,谁就可能在研制中,通过创新做成世界最强。

  用创新击破“瓶颈”

  研制12000米钻机之初,连一张此类钻机的照片都没有。虽然,宝石机械在2005年制造过一台9000米钻机,可是量变引起质变,许多部件由于超大型化,在制造、安装、运输上面临着一个又一个的难题,要前进就必须全面创新。

  作为一个有70年石油机械制造历史的老企业,宝石机械在自主创新方面有着深厚的积淀。面对挑战,技术人员迎难而上,逐一解决。这台钻机井架“身材”太高,在地面组装后,因为高度和自身重量的增强,就有可能“扶”不起来,一旦出现这种情况,那可就是大事故。国内一家同行,就是因为一台大型站机交货后没有“扶”起来,企业因此一蹶不振。

  前车之鉴,后事之师。要解决这一难点,必须找到强度大、重量轻的钢材,宝石机械反复研究,找到了新的高强度钢材。这是国内首次在井架上使用这种材料,与常规材料相比,井架主体重量减轻15%。钢材问题解决了,可是井架的焊接难题紧随而来。焊接也要严格按国际标准操作,但国内具有国际资质的焊工培训师难以寻觅。经多方寻找,在哈尔滨找到合适人选。厂内260多名优秀焊工参加培训,只有130人通过考试,拿到操作证。

  为制造出国内最大的钻机转盘,宝石机械把两位退休的能工巧匠返聘回厂,让年过古稀的老技师、刚退休的工程师和年轻的技术人员三代师徒携手,花了近三个月时间,才打造出这个直径1.9米的超级大转盘。

  钻机的大钩、游车、天车、水龙头等主要承重部件,对钢材的硬度、塑性等指标有着很高要求,宝石机械在钢铁冶炼、制造工艺、组装方式上不断探索,全面创新,从而使12000米钻机实现多项重大突破,创造一个又一个第一:钻机的总体技术方案和集成技术研究国内独有,国际领先;国内首次研制开发承载能力900吨的井架、底座、大钩、绞车等超深井石油钻机关键部件……

  自行开发,自主设计,持续创新让这台钻机的核心部件基本实现国产化。目前,已申请2项发明专利,取得7项实用新型专利。对于12000米钻机研制技术,宝石机械拥有完全知识产权。

  对于这样一个复杂的创新工程,宝石机械仅用一年半时间就完成整个研发制造过程,创世界特深井钻机研制时间最短新纪录。11月15日,钻机顺利通过出厂验收。

  “中国太需要12000米钻机了”

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文章来源:转载世界石油 作者:世界石油

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