聚焦关键技术“卡脖子”问题 7000米深海钻井机器人在青下线

商洛在线
2021-08-06 09:40:34
来源：青岛日报

深海钻井自动化作业机器人被广泛用于海上钻井平台自动化无人作业，是海洋石油勘探钻井产业链的关键装备。记者从平度获悉，由昌辉管业有限公司牵头研发的CH120型深海钻井机器人已于近日下线。该项目是青岛市海洋经济创新发展示范城市重点项目，CH120型深海钻井机器人中的深海油气作业设计和制造关键技术填补了国内空白。据悉，该钻井自动化作业机器人能够在海洋平台最深可达7000米处进行深海油气作业检测和控制，能实现高效、安全、连续钻井作业，大大减少操作人员人工事故和作业成本。

走进昌辉管业有限公司的生产车间，工人们正在对着几台石油钻(修)井装置进行组装生产。在车间北侧，一台机身呈朱红色、高2.5米、宽1.64米，重达7.5吨(不含底座)的“庞然大物”吸引了记者的注意，正是这样的一台机器人撬动了整个深海钻井的市场，国内设备首次实现7000米深海油气作业。记者发现，深海钻井自动化作业机器人钳头主要由三部分组成：第一部分由滚轮架及微调控制器组成，负责旋扣及钻杆的角度调整;第二部分由冲钳组成，主要作用为上扣卸扣;第三部分由背钳组成，负责钻杆的固定。

在深海钻井机器人右侧是6组操作杆，分别对应6组机械臂的操作，由于钻井平台工作环境恶劣，往往要经受大风、暴雨、暴晒等恶劣天气，人工操作带有危险性。“在国际上领先的海洋石油勘探钻井装备企业美国NOV公司仅仅实现了遥控操作深海钻井机器人，而该款深海钻井机器人已经实现了全自动操作。”昌辉管业有限公司负责人刘玉昌告诉记者，目前国内深海钻井所使用的深海钻井机器人全都来自于国外进口，这款深海钻井自动化作业机器人的下线解决了国内深海钻井的“卡脖子”问题。

除了钻井深度，换杆速度也是衡量深海钻井机器人性能的重要标准。技术人员聚焦点上优化每个部件，线上提升产品一条龙，面上提质一张网，历时四年，经3000多次尝试，拥有了4项发明专利，将深海钻井自动化作业机器人的扭矩提高到16000牛米，最终将目前国内最短的3分钟换杆速度缩短到45秒。“研发过程中克服了超深、超高压、超高温、气侵、粘卡、轨迹控制难度大等诸多难题和瓶颈，最终采用高韧性材料，结合特殊扣螺纹增大接头水眼尺寸，降低循环压耗，提高钻杆循环效率，缩短钻井周期。”昌辉管业首席工程师张正龙告诉记者。

产品优异的性能得到了中海油、中石化等化工领域巨头的青睐，并与昌辉管业有限公司达成了合作意向。“成果转化后，公司同青岛科技大学、中国石油大学(华东)等单位分3个阶段共同实施，届时将形成年产50套的产能规模。” 刘玉昌说。

研发型企业前期投入大，回报慢，在连续投入1700万元研发资金之后第二代深海钻井机器人样品产出在即，资金缺口却成为了“拦路虎”。停滞半年后，平度平台公司的一次“雪中送炭”让企业实现涅槃。据平度控股集团党委委员、总经理邓进宝介绍，在得知企业遇到资金瓶颈后，平台公司为企业办理了“助贷宝”业务，利用国企增信，帮助企业成功融资800万元。

在沉寂以后又重回钻井机器人巅峰后，昌辉管业又将资金用到了研发上，“再过一段时间新一代CH160型深海钻井机器人又将征战星辰大海，它可以将深海钻井深度提高到11000米。”刘玉昌告诉记者。(记者马英歌)

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