□馬占云
“科技心臟”讓“大陸架”煥發生機
□馬占云
作為目前國內最大的石油固井工具研發基地,中國石化石油工程技術研究院德州大陸架公司承擔著石油工程固井工具的研制,30多年來開發出以尾管懸掛器為主打的多種規格產品,各類石油固井、完井技術產品20多個系列80余種,填補了12項國內外空白,創造了30多項國內應用紀錄。先后獲得國家專利授權13項,5項產品榮獲國家重點新產品稱號。與國內外多家科研機構建立長期合作關系,鉆井技術服務及科技產品幾乎占據了國內陸地和海上所有大油田,并開拓了包括美國、加拿大在內30多個國家和地區的海外市場。
尾管懸掛器是大陸架公司的主打產品,經過潛心開發和反復改進,目前產品已經升級至第三代。
第三代以液壓丟手、旋轉、封隔(高壓、超高壓)、超大尺寸、防腐材料為代表的功能多樣化為標志,主要是解決深井超深井、復雜井、大斜度井和水平井鉆井完井存在的難題。為了實現這一目標,公司相繼攻克了環空小間隙封隔、超大負荷、軸承制造、液壓丟手機構等關鍵技術。由此研制成功的大尺寸尾管懸掛器,解決了塔河油田巨厚鹽膏層的穿鹽鉆井作業鹽層蠕動快、下套管時間短問題;頂部封隔器結構尾管懸掛器,使重疊段完整性和固井質量有了支點;液壓丟手旋轉尾管懸掛器對尾管順利下到設計位置、改善頂替效率發揮了作用,提高了水泥石膠結質量;防腐材料尾管懸掛器為南方海相高含硫化氫氣田和塔河油田含硫井的開發提供了保障。
大陸架公司承擔的中國石化科研項目“可膨脹波紋管技術研究”,研制出12寸、9寸、8寸三個規格系列的可膨脹波紋管管體及配套工具,在江蘇油田的韋15-19井,勝利油田的墾東411-斜4井進行了現場試驗,成功地封堵了漏失層。波紋管技術的試驗成功,填補了國內空白,打破了國外公司的壟斷。
研制成功的YSC-178型液動射流式沖擊器是一種以鉆井液為動力、直接在鉆頭上施加沖擊能的井下動力工具,適用范圍廣,不必改變現有的鉆井設備。在常規旋轉鉆井鉆具組合的基礎上,在鉆頭和鉆鋌之間連接射流式沖擊器來完成旋沖鉆井。該技術可有效提高鉆進效率,降低鉆壓需要,有利于減少事故和減小孔斜,同時在取心鉆進中還對減少巖心堵塞、提高回次進尺長度有明顯的作用。該類型沖擊器不受背壓影響,適用井深范圍廣。該液動射流式沖擊器先后在國內外進行了28井次的現場應用,平均機械鉆速提高30%。
為了讓新研制產品零部件的尺寸和精度達到完美,高精尖的測量設備必不可少。大陸架公司從國際著名的GAGEMAKE公司購置了大量的量規、投影儀等設備,實現了國際先進的高壓氣密封螺紋的加工和測量。
2006年建設的多功能鉆井試驗臺架,是國內功能最全、尺寸最大的鉆井試驗臺架,在這一臺試驗設備上,能進行多項鉆井、固井、完井工具的井下模擬試驗和性能測試,對鉆井工具和固井工具在研發過程中的設計驗證和設計確認起到關鍵的作用,大陸架公司所研制的懸掛器、雙級注水泥器、浮箍浮鞋等產品在試驗臺架上多次進行性能測試和功能試驗,根據獲得的數據不斷地完善新產品性能。

大陸架公司固井工具暢銷海內外。馬占云 攝
通過多年的發展,大陸架公司已形成了產學研一體化的發展模式。成立了固井完井工具研發中心,發揮高素質人才多專業合作的規模優勢,加快研發進程。還成立了專業化的服務團隊,及時把現場的信息反饋研發部門,解決棘手的技術難題。近年來充分借助大學、研究機構的技術優勢,廣泛開展技術交流與合作。在旋轉尾管懸掛器、自膨脹封隔器、防磨套、多功能尾管懸掛器研發等方面取得了成績。
在設備方面,大陸架公司車、銑、鏜、鉆各種加工方式的高精尖數控加工設備十分齊全,并不斷裝備了多臺套的井下工具地面和井下試驗設備,成立金屬材料成分分析和力學性能檢測實驗室,扶正器性能檢驗實驗室,配備高壓氣密封螺紋測量量具室,高溫材料試驗裝置等加工設備、測量設備、試驗設備和實驗儀器。有了這些設備和儀器,實現了各種復雜零件的精密加工及加工后的精密測量和從地面到井下、從常壓到高壓、從常溫到高溫等各種測試過程。
為了提高產品的質量和精度,大陸架公司加大了設備引進力度,目前擁有最具現代化設備的日本馬扎克公司的車削復合加工中心INT300、數控車床QT400、QT2500、QT200、QT100、立式加工中心VCT200、韓國斗山的大型數控車床PUMA800L等多臺先進的數控加工設備。日前,一臺世界上最先進的日本馬扎克車削復合加工中心E650已安裝就緒。大陸架公司利用高素質人才、微機技術、數控技術等高性能、高效率、高精度的現代化科技管理手段,加之配套齊全的檢測、測試設施,保證了研發的質量和水平,促進了產品的更新換代、不斷升級。