总第211期 2019年

加快科技研发进程 推进中曼快速发展

       2月1日，中曼集团在众多参评企业中脱颖而出，被市经济信息化委、市财政局、市税务局、上海海关联合评定为上海市第24批市级企业技术中心。同时入选还有其他85家企业，中曼集团能够获此认定，体现了政府对公司技术研发能力的认可。通过评审后，公司将有机会获得更多的政策支持，为今后科研创新项目的深入开展提供有力支撑，有利于为广大合作伙伴和客户带来更大的价值。
       为进一步提升中曼石油科技创新技术水平，加快新技术（产品、工具）研发进程，依靠科学技术推动中曼石油高端发展，夯实2019年科技发展计划和五年科研规划，2018年底，集团面向全公司范围内征集技术研发方向和科研项目，主要包括所属业务板块的理论创新、技术创新、管理创新、工具革新、软／硬件升级、设备（装备）改造，新技术（产品、工具）研发，以及自动化智能化钻井、智能制造、人工智能、大数据、区块链等。
       对石油装备制造业来说，智能化钻机和智能化产品是重点发展方向，谁先在技术上领先，谁就赢得了市场竞争的主动权。伴随着工业自动化的发展，石油设备的自动化程度也在不断提高，工业机器人作为现代化生产的重要自动化设备也在逐步引入到石油生产中去。传统的石油钻采过程中，存在很多的人力辅助设备，而野外艰苦的工作环境和繁重的钻采设备,给石油生产带来了很多的不便之处。在陆地的石油开采钻、修井过程中，采用传统的生产方式和使用笨重的液压动力大钳操作不便，并存在许多的安全隐患，影响工作效率的提高。2018年中曼集团铁钻工产品的研发，解决了这一问题。铁钻工是目前先进的旋扣设备，可完成钻杆、套管等钻具的旋扣连接工作，提高了生产的效率和安全性，是现代化钻井中重要的自动化设备之一。
       目前，国内铁钻工设备的研究还处于起步阶段，已有个别生产厂开始进行自主研发，但还没有很成熟的产品推出，对铁钻工的关键技术还没有完全掌握，大大限制了该产品在我国的应用和普及。因此，加大铁钻工的研发，是提高钻机设备技术水平、占领高端钻机市场的要求，是适应钻、采设备自动化发展的前提条件。
       除了铁钻工，TDS-500Ⅰ顶驱装置的研发也成为2018年中曼石油装备制造业的亮点，顶驱是当今石油钻井中前沿技术和装备，目前国内外传统的顶驱设备采用电动直接驱动、机械变速机构、大功率液压马达驱动三种传动方式，润滑密封、液压、机械的故障是顶驱的最主要问题。四川昆仑石油设备制造有限公司的研发设计工程师在充分研究、消化吸收国内外传统机械变速顶驱经验的基础上，采用机电模块融合设计技术，采用双通道主载荷结构高度集成提高安全载荷能力，电机驱动主轴钻进，中间减速箱装置和液压执行驱动系统、齿轮润滑及冷却过滤系统高度集成。中曼集团公司研制的TDS-500Ⅰ型号的顶驱，将实现载荷为450吨(500短吨) 钻井作业达7000米深度。 中曼集团公司拥有国际石油行业一流的钻井工程、钻井工艺能力及高素质油田服务队伍，该优质资源为顶驱设备的系列化研发设计、生产、工程使用、销售配套、售后服务提供全方位解决手段。
       在信息技术高速发达的今天，国内外各个钻机设备和钻井公司纷纷加强信息化建设、提高技术和管理水平，以达到提高核心竞争力，提高生存能力、创新增效。信息化的发展在钻井行业将会使钻机、钻井业务转向数字化和信息化。
       SDOS智能司钻系统也成为一项重要的科研项目，SDOS是Smart Drilling Operating System的简写，意为智能化的钻井控制系统：它是集合钻井过程、钻井监控、设备控制、设备维护、安全管理、数据记录/报警、智能化、专家系统等一体化的系统结构，是结合现代化钻井需求而提出的一种信息化、自动化、智能化的钻井系统。SDOS系统是在前人研究成果的基础上，研发出智能监视、控制、管理一体化的系统：利用优秀的钻井参数监控仪表提供数据依据，由计算机分析，直接分发给设备系统，优化设备工作效率，同时又能提高钻井安全。良好的网络系统能够将本地所有资源串联起来，达到最大化工作效率的目的。如今，钻井过程越来越复杂，要求的人员素质越来越高；而SDOS系统集成了控制、监控、维护、管理等将整个钻井过程有机结合，解放人力、物力，让人将精力更多投入到指导性的工作上。
       在钻井作业中，由于地质构造复杂、技术措施不当以及泥浆、管柱、井眼等各种原因，常常发生卡钻的事故。震击器是解除卡钻事故的有效工具之一。当钻具遇卡时，可以通过震击器给卡点处向上或向下以强烈的震击力，使卡点松动，从而达到迅速解卡的目的。由于震击器大大提高了卡钻事故处理效率，因而在钻井和修井作业中震击器得到了广泛应用。
       随钻震击器要设计在钻柱组合中，随钻柱下井工作。如果钻进或者起下钻过程中遇卡，可以随时震击解卡。使用随钻震击器可以预防作业事故的发生，减少或者避免不必要的事故处理费用，降低钻井综合成本。中曼公司成立了井下工具项目，从钻井工具着手研究才是井下工具发展的突破口。震击器作为钻井过程中事故处理的有效工具之一，每个钻井队必备的钻井工具，研制出中曼自己的震击器迫在眉睫，以全液压随钻震击器为基础，逐步向规格、类型等方面发展，研制出具有中曼特色的系列化、智能化事故处理工具。
       8个月的时间中曼成功完成了两套8"全液压随钻震击器的试制生产及装配试验。通过此次8"全液压随钻震击器的试制过程，完全掌握了全液压型震击器的关键点及难点，为后面批量生产奠定了坚实的基础，对于其它型号（6 1/2"、7"）的全液压随钻震击器的生产、装配、试验也提供了丰富的经验。
       对于钻井工程来说，针对俄罗斯等地极寒地区，技术人员进行了一系列的研究和验证，其中，极寒地区低温油基钻井液的研究与应用为在俄罗斯极寒区块的施工奠定了良好的基础。油基钻井液作为一种优良的钻井液体系, 适用于水敏性地层、深井、复杂井, 并能防止井壁失稳，但目前国内对极寒地区油基钻井液的报道极为少见，随着我国石油工业的发展，中曼进入国际市场，参与国际竞争，掌握油基钻井液技术对推动中曼快速占领市场具有重要的意义。同时，在俄罗斯秋明地区每年冬季时间较长，低温气候以及井底较低的温度对油基钻井液材料的使用、体系性能的发挥具有非常大的影响，因此研究低温条件下油基钻井液技术对该地区的钻井施工非常必要。
       因我国地理位置因素，国内石油钻井行业，特别是固井行业在极寒地区施工工艺技术经验积累极少。在国际上，俄罗斯具有广阔的市场和成熟的经验，但是长期受制于技术研究进度缓慢和公司体制约束，相对技术并不先进。为满足俄油项目生产的需要，需要从固井工艺和水泥浆体系方面入手，攻克低温冻土的低压易漏地层气井固井技术。一方面为中曼俄油项目提供服务，保证井队各开次正常钻进及气层开采的需要；第二，突破低温固井技术壁垒，提升中曼固井在极地冻土的技术服务能力，为进一步开拓内外服务市场夯实基础；第三，提升队伍综合能力，熟悉低温固井项目的配套、运行及施工工艺，进一步提升中曼在行业内的影响力，做国内低温固井的开拓者。中曼技术团队通过现场调研、优选添加剂、跟踪钻井情况等，逐步形成了形成极寒地区固井施工规范及特色的低温防气窜水泥浆体系，优化极寒地区固井施工工艺，形成具有自主知识产权的极寒地区固井技术方案。
       2018年，技术部门相继完成了90D钻机、40DB拖钻机、顶驱、自动猫道、铁钻工、二层台自动排管机等整机和智能化产品。2019年，伴随着市级企业技术中心的评定，中曼集团将借此东风，进一步加大科研项目投入，向钻台自动化和智能化进军，完善技术团队，增强企业技术开发与创新能力，促进科研与生产紧密结合，提高企业核心竞争能力。（杨润琪）