7000米深海鉆井機器人在青下線

由青島自主研發設計，海洋石油勘探鉆井技術填補國內空白

青島日報社/觀海新聞訊 深海鉆井自動化作業機器人被廣泛用于海上鉆井平臺自動化無人作業，是海洋石油勘探鉆井產業鏈的關鍵裝備。記者從平度獲悉，由昌輝管業有限公司牽頭研發的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濟創新發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設計和制造關鍵技術填補了國內空白。據悉，該鉆井自動化作業機器人能夠在海洋平臺最深可達7000米處進行深海油氣作業檢測和控制，能實現高效、安全、連續鉆井作業，大大減少操作人員人工事故和作業成本。

走進昌輝管業有限公司的生產車間，工人們正在對著幾臺石油鉆（修）井裝置進行組裝生產。在車間北側，一臺機身呈朱紅色、高2.5米、寬1.64米，重達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，國內設備首次實現7000米深海油氣作業。記者發現，深海鉆井自動化作業機器人鉗頭主要由三部分組成：第一部分由滾輪架及微調控制器組成，負責旋扣及鉆桿的角度調整；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，負責鉆桿的固定。

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是6組操作桿，分別對應6組機械臂的操作，由于鉆井平臺工作環境惡劣，往往要經受大風、暴雨、暴曬等惡劣天氣，人工操作帶有危險性。“在國際上領先的海洋石油勘探鉆井裝備企業美國NOV公司僅僅實現了遙控操作深海鉆井機器人，而該款深海鉆井機器人已經實現了全自動操作。”昌輝管業有限公司負責人劉玉昌告訴記者，目前國內深海鉆井所使用的深海鉆井機器人全都來自于國外進口，這款深海鉆井自動化作業機器人的下線解決了國內深海鉆井的“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準。技術人員聚焦點上優化每個部件，線上提升產品一條龍，面上提質一張網，歷時四年，經3000多次嘗試，擁有了4項發明專利，將深海鉆井自動化作業機器人的扭矩提高到16000牛米，最終將目前國內最短的3分鐘換桿速度縮短到45秒。“研發過程中克服了超深、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，結合特殊扣螺紋增大接頭水眼尺寸，降低循環壓耗，提高鉆桿循環效率，縮短鉆井周期。”昌輝管業首席工程師張正龍告訴記者。

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

研發型企業前期投入大，回報慢，在連續投入1700萬元研發資金之后第二代深海鉆井機器人樣品產出在即，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”讓企業實現涅槃。據平度控股集團黨委委員、總經理鄧進寶介紹，在得知企業遇到資金瓶頸后，平臺公司為企業辦理了“助貸寶”業務，利用國企增信，幫助企業成功融資800萬元。

在沉寂以后又重回鉆井機器人巔峰后，昌輝管業又將資金用到了研發上，“再過一段時間新一代CH160型深海鉆井機器人又將征戰星辰大海，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

責任編輯：岳文燕