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萬米深地,如何挺進?——“寶雞造”助力我國向地球深部進軍

發(fā)布日期:2024-08-02 09:07:43 閱讀量:2404

6月23日,在天津舉辦的2024世界智能產(chǎn)業(yè)博覽會上,寶雞石油機械有限責任公司(以下簡稱“寶石機械”)展出的深地“塔科1井”和“川科1井”雙子星互動沙盤模型,展示了全國領(lǐng)先的萬米深地鉆探技術(shù),吸引眾多參觀者圍觀。

對應到現(xiàn)實,“塔科1井”和“川科1井”分別位于塔里木盆地和四川盆地這兩個油氣“富礦”。這兩口井的鉆井作業(yè)裝備源自同一項技術(shù)成果——由寶石機械研發(fā)的全球首臺1.2萬米特深井自動化鉆機。

為啥非要向萬米深地挺進?因為超深層油氣開采潛力巨大。

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寶石機械1.2萬米特深井自動化鉆機在“塔科1井”作業(yè)。 通訊員 姚東攝

今年初,在中國石油塔里木油田深地“塔科1井”,經(jīng)過279天的奮戰(zhàn),鉆機鉆探深度終于突破1萬米,目前正在繼續(xù)向目標深度1.11萬米挺進。

“在非常規(guī)油氣開發(fā)、新能源領(lǐng)域的技術(shù)實力展現(xiàn)了寶石機械在推動數(shù)智技術(shù)與能源產(chǎn)業(yè)深度融合,發(fā)揮數(shù)字化、智能化賦能產(chǎn)品升級的作用。我們要把能源的飯碗牢牢端在自己手中,當好保障國家能源安全的‘頂梁柱’?!睂毷瘷C械相關(guān)研發(fā)人員說。

7月21日,記者在寶石機械見到了“塔科1井”萬米鉆機的設(shè)計師李亞輝。與鉆機結(jié)緣20余年,他參與并見證了鉆機的升級。

“一深帶萬難。鉆井越深,對設(shè)備的要求就越高。從千米到萬米,這背后是一個個微創(chuàng)新積累達成的質(zhì)變。此前,也有別的國家研發(fā)出萬米鉆機,但自動化水平有限,無法滿足當下油氣科研、開采的實際需要。”李亞輝說。

以鉆井過程為例,工人需要將眾多10米長的鉆桿組成鉆桿串。如果將這些鉆桿連接起來平鋪在地面上,長度將達到12公里,重量約千噸。

“原先的鉆機大約只需要承載400多噸重量,這次設(shè)計的萬米鉆機承重約千噸。為了適應新情況,我們要對相關(guān)設(shè)備進行重新研發(fā),實現(xiàn)輕量化、模塊化。”李亞輝說。

寶石機械萬米鉆機的研發(fā)團隊有約200人,大家的專業(yè)五花八門,涉及力學、電學、材料學等各種學科。這是因為萬米鉆機的研發(fā)涉及方方面面的知識。

李亞輝介紹,在減輕重量的前提下,他們還要提高鉆機的強度;由于鉆機都是大結(jié)構(gòu)件,要在焊接方面進行攻關(guān);設(shè)計過程中,要不斷對結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,計算各種工況下的鉆機穩(wěn)定性。

“我們還要考慮到鉆機的運輸問題。比如川渝地區(qū)部分山區(qū)道路狹窄,我們既要控制重量,又要控制長度?!?井’鉆機的運輸長度就控制在13.5米以內(nèi),便于在崎嶇的山路運輸。”寶石機械相關(guān)研發(fā)人員說。

“川科1井”因其復雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)成為全球鉆進難度最高的萬米深井。對標全球13項工程難度指標,深地“川科1井”的7項難度指標都位居世界第一。

據(jù)介紹,“川科1井”鉆機配備了全套管柱自動化設(shè)備,實現(xiàn)管柱從堆場到井口的自動化處理,適應平原、山地、沙漠、戈壁等地域的搬家、布置、流程作業(yè)等。鉆機總高度約72米,相當于24層樓房的高度,配套6000馬力絞車,可連續(xù)提升最大鉤載達900噸,相當于同時吊起150頭成年大象,能滿足國內(nèi)最大提升載荷需求。

“萬米鉆機的開鉆,標志著我國已實現(xiàn)萬米自動化鉆機研發(fā)制造全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控,有效提升了我國鉆井工程技術(shù)極限作業(yè)能力。以前有些設(shè)備依靠進口,弊端是實現(xiàn)規(guī)?;瘧玫某杀据^高。這次的攻關(guān)目的,就是實現(xiàn)國產(chǎn)化的替代?!睂毷瘷C械1.2萬米特深井自動化鉆機設(shè)計人員說。

寶石機械的研發(fā)團隊有一個愿望,就是讓鉆機更智能一些,減少現(xiàn)場工作人員的勞動強度,讓他們有更好的作業(yè)環(huán)境。

“我們要向中國新能源汽車工業(yè)學習,依托我國發(fā)達的工業(yè)體系,對鉆機進行智能化改造,讓鉆機更智能、更綠色、適應性更廣,實現(xiàn)彎道超車。”李亞輝說。

“之前的鉆機,自動化設(shè)備配備不充足,大量操作靠人工,工人工作條件較差。如今,憑借智能化手段,一臺萬米鉆機配備的人員數(shù)量只需要以前的三分之二,大部分操作在操作間就能完成。”李亞輝說,這背后是一代代鉆機人的努力。

石油裝備產(chǎn)業(yè)鏈是寶雞市重點產(chǎn)業(yè)鏈之一。隨著石油裝備企業(yè)不斷發(fā)展壯大,寶雞市已形成20余戶整機及關(guān)鍵零部件企業(yè)、百余戶重點零部件配套企業(yè),奠定了全國石油裝備重要生產(chǎn)基地的地位。(陜西日報)

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編輯:賀雅楠

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