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倾心钻井装备的航天人

时间:2013-09-27 10:31 来源:

采访一位“老石油”,谈到工作的难度时他曾十分感慨说:做了几十年石油勘探,感受就是想要做好难度不亚于航天事业。近期,记者走近了这样一个团队:在航天领域,他们圆满完成了火箭上天的分属任务;跨入石油领域,运用航天技术为石油勘探开发不断探索。从航天到石油,他们创造了哪些骄人成绩?航天工业中又有哪些技术与石油工业相通?2012年8月,借中国运载火箭技术研究院第十八研究所参加第四届上海国际石油化工技术装备展览会之即,我刊专程采访了燃气液压事业部张建国副主任。

技术实力 敢跨行业的“金刚钻”

《石油与装备》:在外人看来,航天事业即神圣又神秘,请您介绍一下您所在的团队。

张建国:十八所是航天系统唯一的一家具有独立法人资质的伺服技术专业研究所,隶属于中国最大的运载火箭及载人航天飞行器研究、设计、生产基地——中国运载火箭技术研究院。我们是精密机电控制设备的专业研制单位,中国航天伺服专业技术中心。

我们主要承担我国运载火箭及武器型号伺服系统的研制及生产,至今已有50余年的历史,因此也积累了较为齐全的技术门类,研究领域包含燃气、液压、机械、电子等,设备精良,沉淀下丰厚的技术底蕴。

《石油与装备》:作为一家军工企业,十八所为何要向民品发展?又是怎样选定了石油勘探开发的装备制造领域?

张建国:十八所对于民品发展的大方向,紧密结合《国家“十二五”战略性新兴产业发展规划》。在国家“十二五”七大战略性新兴产业中,我们首先选择的是高端装备制造业,包括以伺服阀为代表的智能装备制造领域,和以高端石油钻具为代表的海洋工程领域;此外在新能源领域,自主研发的1.5MW、2MW风机智能控制系统和变流器产品也即将上机运行,光伏逆变器也突破了关键技术。

虽然航天和钻井分属两个不同的行业,但航天中所涉及的诸多高精尖技术与石油行业是相通的,如我们所在航天中掌握的机械、液压、电子等技术,这些在钻井中都可以转化应用,因此在我院“二次创业、市场化转型”的大背景下,十八所致力于将军用伺服控制技术转化到国民经济建设领域,从2007年开始研发高端石油钻具。

军转民,发力高端装备制造

《石油与装备》:与国内石油科研院所及装备制造厂商这类“科班”出身相比,你们的优势和需要跟进的方面有哪些?

张建国:在航天领域,我们所承担火箭伺服系统,本身集机械、液压、电控于一身,因此机电液一体化可谓我们的看家本领。在软件方面,拥有嵌入式软件和地面测试软件,屡次参加且都圆满完成飞行试验任务。加之我所近几年软件业务发展迅速,并为电控及软件的研究设置了专门的研究室,软件开发及测试都分别设置了专门的工作小组。十八所为电控设立了专门的小组,从事弹上或箭上的伺服控制器和电机驱动器研究,并参加了多次成功试验。

此外,很重要的一项便是我们所拥有的人才优势,引进航天中的高水平人才到这项工作中,保证了科研技术力量。

军用航天技术转化到国民经济建设领域,简单地说就是军转民,最大的困难是“转”。这不是一个简单的时间和空间的转移,是一个二次开发的过程,需要大量的时间和经费,最大的困难是需要对拟转入的行业的深入了解,特别是工艺需求。十八所为此投入了大量的资金和人力,充分发扬“诚信、坚韧、精细、和谐”的伺服精神,取得了丰硕的成果。

《石油与装备》:目前石油钻井方面拥有哪些优势产品?现场表现如何?

张建国:目前形成的是16.5寸、12.2寸、8.5寸系列化的垂直钻井和旋转导向钻井工具及其核心配套部件,技术已经成熟。此次参展的产品,完全具备自主知识产权,包括系统级的旋转导向钻井工具,有单机级的泥浆发电机、旋转变压器、电子节、液压节、近钻头随钻测斜仪、整流逆变探管、地面测控箱,有单板级的测斜电路模块、主控电路模块、电机驱动电路模块、电源变换电路模块。

我们所与西部钻探自2007年合作至今,对第一代、第二代自动垂直钻井工具,共进行了十余次的井下试验。在2012年初,进行的一次第二代自动垂直钻井系统试验中,产品下井后的表现甚至已经超出了我们的预期,这表明第二代产品成功解决了第一代中如电源、可靠性不强等问题,并在控制精度和使用寿命上都有所提高。

充满信心面对市场与竞争

《石油与装备》:目前此类产品的市场情况如何?随着油气田开发难度的日益加深,对钻井装备的要求也更高,你们是否准备好迎接挑战?

张建国:从石油勘探开发所面临的问题上看,市场前景是广阔的。由于今后油气田开发多集中在高陡造斜的地层,如需采用垂直钻井,就必须使用自动垂钻系统。我们先前在新疆所做的实验,都是在这样的条件下进行的。此外在打比较复杂的分支井、水平井中,旋转导向系统自然会发挥重要作用。

我们十分看好国内市场。通过初步测算,我认为大致有几十亿元的市场份额,但国内目前没有此类产品投入商业化运营,而国外公司在中国针对此项技术只提供服务,因此只能租用国外的产品,而用每天需要大约数万美金。

下一步的计划即着手开始提供服务,我们预计在今年将再进行一次井下实验,如能够顺利成功,将在2012年底至明年初具备商业服务能力。

《石油与装备》:通过前期试验工作的接触,您对装备制造现状和未来有怎样的感触?

张建国:垂直钻井和旋转导向钻井相关工具,国外的油服公司目前都能给国内油公司提供相对应的服务,他们的技术相对比较成熟。未来的市场竞争应该会更加激烈,国内近几年也有多家公司在进行相关技术的研究,取得了一些进展,在技术特点和成熟度上各有千秋,相信不久的将来会有不只一种类型的国产化垂直钻井和旋转导向钻井工具出现在市场,这也将推动国内钻井工艺水平的不断提高。

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