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四川日报报道航天宏华: “四川造”钻机扎根北极圈

2019/03/06

文章來源:集團辦   浏覽次數:11214


 

推動制造業高質量發展,是當前全國經濟工作的重中之重。2018年底召開的省委經濟工作會議提出:落實推動制造業高質量發展的部署要求,著力建設制造強省。

制造业高质量发展,离不开重点项目等要素条件的有力支撑。3月5日起,四川日报推出《非一般的“四川造”》全媒体策划,聚焦全省加快构建“5 1”现代产业体系热潮中的更多微观主体,起底更多在全国乃至全世界叫得响的“四川造”,激发产业发展新活力。


四川宏華石油設備有限公司生産的極地鑽機,是“四川造”明星産品。它“鑽”破國外壟斷,連續成爲國內第一台、第二台可在-50℃環境作業的極地鑽機。這種極地鑽機不僅特別抗凍,能在-50℃的極地嚴寒中作業,在-60℃的環境中儲存,而且特別抗風,能在有近20層樓高的情況下,扛住12級以上強風。

2月28日,德陽廣漢的宏華公司辦公樓內,産品研究所所長邬柯正翻閱日曆,和同事們商議技術小分隊動身的日程。

一個多月前,一台全新的極地鑽機從這裏啓程,運往北極圈內的俄羅斯亞馬爾地區。按照計劃,該台鑽機將在3月底抵達全球極地最大液化天然氣項目——中俄亞馬爾液化天然氣項目所在地,並計劃6月正式開鑽,完鑽50口井。技術小分隊將要趕在極地鑽機進場前抵達,協助用戶安裝調試。

這是第二台“四川造”極地鑽機,也是國內第二台可在-50℃低溫和12級以上強風環境下連續工作的極地鑽機。而國內首台這樣的極地鑽機,也是由宏華公司制造,同樣服役于該項目。

從0到1,再從1到2,抗凍又抗風的“四川造”極地鑽機如何煉成?


從0到1——

“包起來”不簡單

邬柯打開生産記錄圖像,一台近60米高、從上到下被包裹得嚴嚴實實的極地鑽機展現眼前。“從外形看,極地鑽機與常規陸地鑽機最大的區別就是全包了起來。而常規鑽機,井架都是裸露的。”邬柯說,全包是爲了滿足抗凍又抗風的需要,但“包起來”卻並不簡單。

材料的選擇是第一難題。常規的高寒鑽機,使用環境的最低溫度爲-40℃左右,而極地鑽機使用環境最低溫度達到-50℃,儲存環境最低溫度爲-60℃。但在2018年底之前,國內鋼材尚沒有-60℃標准的材料可選擇。研發團隊廣泛借鑒青藏鐵路等大工程、大項目,並做了大量的試驗,才確定了最後的材料和標准。

“即使采用抗低溫材料,人和設備也無法在-60℃的環境下常態工作。”宏華公司技術人員令狐俊曾參與首台極地鑽機的現場安裝調試,至今想到在-60℃環境下工作的感受,他仍覺得是在承受極限。“我們裏三層外三層全副武裝,最長也撐不過1個小時。幾乎每隔四五十分鍾,就必須回到室內,讓身子暖和一些,再出來繼續幹活。”

用保溫板對整個鑽機系統進行全面保溫,新的問題隨之而來。“在極地,暴風雪天氣是家常便飯,經常有12級以上的強風。”邬柯說,“全封閉”的井架能更抗凍,但卻增加了井架的受風面積,讓抗風更有難度。最終,極地鑽機一改傳統陸地鑽機的K字形井架,借用海洋鑽機的塔架式井架,並通過計算和特殊設計,使極地鑽機更穩定,達到抗12級以上強風的能力要求。

極寒天氣下,光保溫還不夠,還需要設備“自加熱”。全封閉的極地鑽機也設計了一套類似“中央空調”的加熱系統,采用蒸汽加熱和電加熱組合的形式,爲整台鑽機供暖。“鑽台主機區域溫度達到0℃及以上,固控、泵房區域溫度達到10℃及以上。”邬柯說。

加熱系統還有一個特殊的功能,就是爲承載鑽機的平移軌道加熱。“極地地基多爲沼澤、凍土,鑽機每打好一口井,需要通過軌道平移至下一口井處。”邬柯介紹,而鑽機每一次“搬家”,就需要軌道自動加熱解凍,才能順利實現。


從1到2——

更經濟更適用

從首台極地鑽機開始研發到第二台發運,不過4年多時間。但這4年所經曆的,讓邬柯看到,到更冷的地方去,是目前陸地鑽機發展的一大主流趨勢。有數據表明,僅在俄羅斯,探明的石油儲量就有1/5分布在極地嚴寒區域。

从2014年启动研发,如今宏华公司已带领“四川造”极地钻机达到国内领先、国际一流。“目前,包括宏华公司在内,全球有3家企业生产极地钻机。”邬柯说,宏华公司的优势在于制造周期短、性价比更高。目前,宏华公司生产一台极地钻机的时间只需 4个月,加上2个月运输时间,可比同类厂家生产同类产品快近半年。

首台極地鑽機使用中不斷反饋回的建議意見,也促使宏華公司變身“細節控”,精益求精。

“我們對第二台極地鑽機保溫加熱系統、泥漿處理系統、鑽機空間布局進行了全面優化升級。”邬柯說。爲增強競爭力,第二台“四川造”極地鑽機進行了較大的布局創新:改單軌爲雙軌,將原本只有一層的固控系統罐體和電控房體改爲雙層布局,減小平移軌道長度,使整台鑽機布局更爲緊湊,井場占地面積減少20%左右。“在極寒環境下,井場占地面積減小,就會更多地降低用戶運營成本。”

據悉,幾台新的極地鑽機訂單目前正在洽談。

但極地鑽機並非宏華公司最頂尖的産品。

去年,宏華公司和吉林大學聯合研制的中國首台萬米大陸科學鑽探專用鑽機——“地殼一號”萬米鑽機完鑽7018米,爲繼續向下奠定了基礎。“向著地下15000米進軍,面臨前所未有的挑戰。”邬柯說,目前他們正在籌備研發15000米高寒鑽機,“誰能創新解決研發難題,誰就能爲企業謀得更大的發展。”


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