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(jī)械有限責(zé)任公司（以下簡稱“寶石機(jī)械”）展出的深地“塔科1井”和“川科1井”雙子星互動(dòng)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(yīng)到現(xiàn)實(shí)，“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(gè)油氣“富礦”。這兩口井的鉆井作業(yè)裝備源自同一項(xiàng)技術(shù)成果——由寶石機(jī)械研發(fā)的全球首臺1.2萬米特深井自動(dòng)化鉆機(jī)。

為啥非要向萬米深地挺進(jìn)？因?yàn)槌顚佑蜌忾_采潛力巨大。

寶石機(jī)械1.2萬米特深井自動(dòng)化鉆機(jī)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(jī)鉆探深度終于突破1萬米，目前正在繼續(xù)向目標(biāo)深度1.11萬米挺進(jìn)。

“在非常規(guī)油氣開發(fā)、新能源領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力展現(xiàn)了寶石機(jī)械在推動(dòng)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(dāng)好保障國家能源安全的‘頂梁柱’。”寶石機(jī)械相關(guān)研發(fā)人員說。

7月21日，記者在寶石機(jī)械見到了“塔科1井”萬米鉆機(jī)的設(shè)計(jì)師李亞輝。與鉆機(jī)結(jié)緣20余年，他參與并見證了鉆機(jī)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(gè)個(gè)微創(chuàng)新積累達(dá)成的質(zhì)變。此前，也有別的國家研發(fā)出萬米鉆機(jī)，但自動(dòng)化水平有限，無法滿足當(dāng)下油氣科研、開采的實(shí)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(dá)到12公里，重量約千噸。

“原先的鉆機(jī)大約只需要承載400多噸重量，這次設(shè)計(jì)的萬米鉆機(jī)承重約千噸。為了適應(yīng)新情況，我們要對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行重新研發(fā)，實(shí)現(xiàn)輕量化、模塊化?！崩顏嗇x說。

寶石機(jī)械萬米鉆機(jī)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)有約200人，大家的專業(yè)五花八門，涉及力學(xué)、電學(xué)、材料學(xué)等各種學(xué)科。這是因?yàn)槿f米鉆機(jī)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(jī)的強(qiáng)度；由于鉆機(jī)都是大結(jié)構(gòu)件，要在焊接方面進(jìn)行攻關(guān)；設(shè)計(jì)過程中，要不斷對結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，計(jì)算各種工況下的鉆機(jī)穩(wěn)定性。

“我們還要考慮到鉆機(jī)的運(yùn)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(jī)的運(yùn)輸長度就控制在13.5米以內(nèi)，便于在崎嶇的山路運(yùn)輸?！睂毷瘷C(jī)械相關(guān)研發(fā)人員說。

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

據(jù)介紹，“川科1井”鉆機(jī)配備了全套管柱自動(dòng)化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)管柱從堆場到井口的自動(dòng)化處理，適應(yīng)平原、山地、沙漠、戈壁等地域的搬家、布置、流程作業(yè)等。鉆機(jī)總高度約72米，相當(dāng)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(dá)900噸，相當(dāng)于同時(shí)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(jī)的開鉆，標(biāo)志著我國已實(shí)現(xiàn)萬米自動(dòng)化鉆機(jī)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(jìn)口，弊端是實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用的成本較高。這次的攻關(guān)目的，就是實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化的替代。”寶石機(jī)械1.2萬米特深井自動(dòng)化鉆機(jī)設(shè)計(jì)人員說。

寶石機(jī)械的研發(fā)團(tuán)隊(duì)有一個(gè)愿望，就是讓鉆機(jī)更智能一些，減少現(xiàn)場工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)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(xué)習(xí)，依托我國發(fā)達(dá)的工業(yè)體系，對鉆機(jī)進(jìn)行智能化改造，讓鉆機(jī)更智能、更綠色、適應(yīng)性更廣，實(shí)現(xiàn)彎道超車?！崩顏嗇x說。

“之前的鉆機(jī)，自動(dòng)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(jī)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?！崩顏嗇x說，這背后是一代代鉆機(jī)人的努力。

石油裝備產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)菍氹u市重點(diǎn)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(jī)及關(guān)鍵零部件企業(yè)、百余戶重點(diǎn)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(bào)）

編輯：賀雅楠