7000米深海鉆井機器人在青下線

由青島自主研發(fā)設(shè)計，海洋石油勘探鉆井技術(shù)填補國內(nèi)空白

青島日報社/觀海新聞訊 深海鉆井自動化作業(yè)機器人被廣泛用于海上鉆井平臺自動化無人作業(yè)，是海洋石油勘探鉆井產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵裝備。記者從平度獲悉，由昌輝管業(yè)有限公司牽頭研發(fā)的CH120型深海鉆井機器人已于近日下線。該項目是青島市海洋經(jīng)濟創(chuàng)新發(fā)展示范城市重點項目，CH120型深海鉆井機器人中的深海油氣作業(yè)設(shè)計和制造關(guān)鍵技術(shù)填補了國內(nèi)空白。據(jù)悉，該鉆井自動化作業(yè)機器人能夠在海洋平臺最深可達(dá)7000米處進(jìn)行深海油氣作業(yè)檢測和控制，能實現(xiàn)高效、安全、連續(xù)鉆井作業(yè)，大大減少操作人員人工事故和作業(yè)成本。

走進(jìn)昌輝管業(yè)有限公司的生產(chǎn)車間，工人們正在對著幾臺石油鉆（修）井裝置進(jìn)行組裝生產(chǎn)。在車間北側(cè)，一臺機身呈朱紅色、高2.5米、寬1.64米，重達(dá)7.5噸（不含底座）的“龐然大物”吸引了記者的注意，正是這樣的一臺機器人撬動了整個深海鉆井的市場，國內(nèi)設(shè)備首次實現(xiàn)7000米深海油氣作業(yè)。記者發(fā)現(xiàn)，深海鉆井自動化作業(yè)機器人鉗頭主要由三部分組成：第一部分由滾輪架及微調(diào)控制器組成，負(fù)責(zé)旋扣及鉆桿的角度調(diào)整；第二部分由沖鉗組成，主要作用為上扣卸扣；第三部分由背鉗組成，負(fù)責(zé)鉆桿的固定。

圖為深海鉆井機器人模擬更換鉆桿。

在深海鉆井機器人右側(cè)是6組操作桿，分別對應(yīng)6組機械臂的操作，由于鉆井平臺工作環(huán)境惡劣，往往要經(jīng)受大風(fēng)、暴雨、暴曬等惡劣天氣，人工操作帶有危險性。“在國際上領(lǐng)先的海洋石油勘探鉆井裝備企業(yè)美國NOV公司僅僅實現(xiàn)了遙控操作深海鉆井機器人，而該款深海鉆井機器人已經(jīng)實現(xiàn)了全自動操作。”昌輝管業(yè)有限公司負(fù)責(zé)人劉玉昌告訴記者，目前國內(nèi)深海鉆井所使用的深海鉆井機器人全都來自于國外進(jìn)口，這款深海鉆井自動化作業(yè)機器人的下線解決了國內(nèi)深海鉆井的“卡脖子”問題。

除了鉆井深度，換桿速度也是衡量深海鉆井機器人性能的重要標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)人員聚焦點上優(yōu)化每個部件，線上提升產(chǎn)品一條龍，面上提質(zhì)一張網(wǎng)，歷時四年，經(jīng)3000多次嘗試，擁有了4項發(fā)明專利，將深海鉆井自動化作業(yè)機器人的扭矩提高到16000牛米，最終將目前國內(nèi)最短的3分鐘換桿速度縮短到45秒。“研發(fā)過程中克服了超深、超高壓、超高溫、氣侵、粘卡、軌跡控制難度大等諸多難題和瓶頸，最終采用高韌性材料，結(jié)合特殊扣螺紋增大接頭水眼尺寸，降低循環(huán)壓耗，提高鉆桿循環(huán)效率，縮短鉆井周期。”昌輝管業(yè)首席工程師張正龍告訴記者。

產(chǎn)品優(yōu)異的性能得到了中海油、中石化等化工領(lǐng)域巨頭的青睞，并與昌輝管業(yè)有限公司達(dá)成了合作意向。“成果轉(zhuǎn)化后，公司同青島科技大學(xué)、中國石油大學(xué)（華東）等單位分3個階段共同實施，屆時將形成年產(chǎn)50套的產(chǎn)能規(guī)模。” 劉玉昌說。

研發(fā)型企業(yè)前期投入大，回報慢，在連續(xù)投入1700萬元研發(fā)資金之后第二代深海鉆井機器人樣品產(chǎn)出在即，資金缺口卻成為了“攔路虎”。停滯半年后，平度平臺公司的一次“雪中送炭”讓企業(yè)實現(xiàn)涅槃。據(jù)平度控股集團黨委委員、總經(jīng)理鄧進(jìn)寶介紹，在得知企業(yè)遇到資金瓶頸后，平臺公司為企業(yè)辦理了“助貸寶”業(yè)務(wù)，利用國企增信，幫助企業(yè)成功融資800萬元。

在沉寂以后又重回鉆井機器人巔峰后，昌輝管業(yè)又將資金用到了研發(fā)上，“再過一段時間新一代CH160型深海鉆井機器人又將征戰(zhàn)星辰大海，它可以將深海鉆井深度提高到11000米。”劉玉昌告訴記者。（青島日報社/觀海新聞記者 馬英歌 文/圖 通訊員 殷淑杰 萬祉成）

青島日報2021年8月6日1版

責(zé)任編輯：岳文燕