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北石頂驅(qū) 10月19日,載有國內(nèi)首臺15000米頂驅(qū)裝置的貨車緩緩駛離中國石油集團工程技術(shù)研究院北京石油機械有限公司(簡稱“北石公司”),啟程發(fā)往寶雞與15000米自動化鉆機進行整機聯(lián)調(diào)聯(lián)試,力爭年底前交付用戶并投入現(xiàn)場實際應用。該頂驅(qū)的成功研制標志著北石公司填補了油氣鉆井裝備領(lǐng)域又一項重要空白,為我國超深層油氣勘探開發(fā)再添國之利器,極大拓展了頂驅(qū)在特深井鉆井領(lǐng)域的作業(yè)能力,進一步鞏固了北石公司在頂驅(qū)行業(yè)的龍頭地位。 據(jù)悉,該15000米頂驅(qū)承載能力達到11250kN,整機功率2200kW,本體重達45噸。該頂驅(qū)多項技術(shù)指標達到國際領(lǐng)先水平,在安全性、可靠性、便捷性方面實現(xiàn)大幅提升。首次采用了雙提環(huán)+雙負荷通道的全新結(jié)構(gòu)設(shè)計,保障承載安全,提升了抗沖擊性能;采用雙電機冗余設(shè)計和新型單級減速傳動結(jié)構(gòu),有效降低了長周期作業(yè)過程中頂驅(qū)電機失效導致的停機概率,可大幅提高系統(tǒng)可靠性;首次采用具有自動浮動和實時位置檢測功能的新型背鉗,可大幅降低更換保護接頭和IBOP作業(yè)的工作復雜度和操作時長。該頂驅(qū)采用102mm通徑、70MPa超高壓主循環(huán)通道,可滿足超深井作業(yè)中大排量、高泵壓的要求;創(chuàng)新形成了自翻轉(zhuǎn)頂驅(qū)運移裝置,提高頂驅(qū)安裝便捷性,降低大型吊裝作業(yè)風險。同時,該頂驅(qū)在自動化、智能化等方面都有顯著提升,首創(chuàng)了頂驅(qū)智能化監(jiān)測與維護系統(tǒng),基于頂驅(qū)多參數(shù)傳感器,搭建了頂驅(qū)機電液虛擬仿真平臺,結(jié)合鉆井作業(yè)運行歷史數(shù)據(jù),建立了頂驅(qū)數(shù)字鏡像系統(tǒng);研發(fā)了多通道復合通訊技術(shù),可確保特深井鉆井作業(yè)中頂驅(qū)信號的可靠傳輸。同時集成了扭擺減阻、軟扭矩等北石獨創(chuàng)頂驅(qū)先進技術(shù)。 隨著國內(nèi)油氣勘探不斷向深層、超深層挺進,開展15000米特深井鉆機配套頂驅(qū)研究,掌握超深井關(guān)鍵裝備配套與應用關(guān)鍵核心技術(shù),引領(lǐng)我國鉆井技術(shù)向深地鉆探進軍已經(jīng)刻不容緩。作為國內(nèi)頂驅(qū)行業(yè)的翹楚,北石公司研制15000米頂驅(qū)責無旁貸。多項創(chuàng)新技術(shù)的運用以及超大型號的突破,讓該頂驅(qū)設(shè)計研發(fā)難度和工作量呈指數(shù)級上升。為了加快研發(fā)進度,2023年初,北石公司第一時間成立了專項工作組,集中全公司優(yōu)勢力量,在人員、資金、物料等資源方面優(yōu)先動態(tài)調(diào)配,開展了歷時半年多的DQ150BSD頂驅(qū)會戰(zhàn),全力高效推進攻關(guān)。為了保障各主承載件性能可靠,技術(shù)研發(fā)團隊先后進行30多次設(shè)計修訂,液壓、電氣、零部件等設(shè)計圖紙累計600余頁,最終形成最佳方案。 加工制造過程中,因該頂驅(qū)體型巨大,構(gòu)造復雜,多個部件結(jié)構(gòu)與常規(guī)頂驅(qū)有較大差異,多個大型鑄造件需要全新開模鑄造。采用了大量高性能合金材料,經(jīng)反復摸索獲得理想力學性能。為了保證研制進度,北石公司不惜成本,采用了投多保一的方式。為了確保頂驅(qū)各項自動化功能能夠正確執(zhí)行,頂驅(qū)上設(shè)置百余個傳感器,對溫度、壓力、行程等實時監(jiān)測。整機裝配完成后,先后進行了一個月的整機功能調(diào)試,最終確保了各項技術(shù)指標參數(shù)均能滿足設(shè)計要求,具備了出廠驗收條件。 10月12日,DQ150BSD頂驅(qū)裝置出廠驗收評審會在北石公司舉行。中國工程院院士蘇義腦以及來自中國石油科技管理部、發(fā)展計劃部、工程和物裝管理部、中油技服、物采中心、工程院、各大鉆探公司和中海油、中石化的有關(guān)領(lǐng)導專家組成評審委員會對該頂驅(qū)進行了現(xiàn)場評審。評審委員會認真聽取了該15000米頂驅(qū)產(chǎn)品研制情況匯報,審閱了相關(guān)技術(shù)資料,并在北石公司聯(lián)合廠房頂驅(qū)臺架試驗現(xiàn)場檢測了裝置的性能參數(shù)。經(jīng)會議質(zhì)詢和廣泛討論征求意見,專家組一致認為,北石DQ150BSD頂驅(qū)滿足設(shè)計要求,主要技術(shù)參數(shù)優(yōu)于國際知名頂驅(qū)制造商的同規(guī)格頂驅(qū)產(chǎn)品,臺架測試達到設(shè)計預期,一致同意通過評審,同意出廠。 接下來,北石公司將在“科改行動”東風的推動下,持續(xù)以研發(fā)超特深層自動化、智能化頂驅(qū)裝備及配套技術(shù)為目標,不斷豐富完善頂驅(qū)產(chǎn)品的系列化、數(shù)字化、智能化,持續(xù)提升中國石油裝備產(chǎn)品的保障力和國際競爭力,加快科技自立自強步伐,為保障國家能源安全作出更多更大貢獻。