8月31日，山東青島港，來自德陽廣漢的設(shè)備陸續(xù)抵達。這是在省科技重大專項支持下，由東方電氣集團所屬宏華集團有限公司（簡稱“東方宏華”）制造的超靜音智能鉆機——烏干達1500HP低排放自動化靜音鉆機。
9天前，這些設(shè)備陸續(xù)從東方宏華的廣漢生產(chǎn)基地發(fā)出。預(yù)計9月中旬，這三套代表目前行業(yè)國際領(lǐng)先水平的“四川造”鉆井裝備，將走出國門，發(fā)往烏干達，進行為期數(shù)年的服務(wù)。
烏干達1500HP低排放自動化靜音鉆機
這是中國首臺自主研發(fā)制造的超靜音智能鉆機，是國際同類產(chǎn)品中最安靜的機型之一。在安靜降噪的同時，實現(xiàn)綠色、高效、智能、環(huán)保等多個創(chuàng)新技術(shù)，達到國際先進水平。
說起鉆井作業(yè)，以往大家的想象可能是井隊機器轟鳴。但這套“四川造”的裝備一改往日給大眾留下的刻板印象：它運行的噪音比正常人說話交流還小，實現(xiàn)了廢渣廢液零排放，甚至還能實現(xiàn)鉆井的“自動駕駛”。
東方宏華技術(shù)創(chuàng)新中心副主任呂蘭說，這套鉆機不僅對東方宏華有里程碑意義，對整個鉆井裝備行業(yè)來說，也是新的標(biāo)桿。中石化中原石油工程有限公司海外工程公司總經(jīng)理邱傳俊說，“這臺鉆機對于我國石油裝備行業(yè)積極參與‘一帶一路’建設(shè)，擴大高端市場具有示范和引領(lǐng)作用。 ”
噪音比說話聲還小，廢渣廢液零排放
“這是石油裝備行業(yè)最嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)”
“挺進烏干達！”8月22日，東方宏華為鉆機啟程舉辦了盛大的發(fā)運儀式。宏華人為之自豪，為了這一天，宏華團隊已經(jīng)鏖戰(zhàn)了三年。
烏干達1500HP低排放自動化靜音鉆機發(fā)運儀式
2019年，公司了解到，法國道達爾公司在烏干達有一個特殊的項目：要實現(xiàn)人與自然的和諧共生。“也就是要通過降低噪音使人類生產(chǎn)活動對野生動物的影響降到最低。”東方宏華項目管理中心總裝調(diào)試部廠長助理楊建軍說，這樣一來，對鉆井設(shè)備的綠色環(huán)保、智能化、自動化就提出了較高的要求。
在環(huán)保方面，用戶的要求是靜音，意味著作業(yè)噪音白天要在55分貝以下，晚上在45分貝以下。“一般的鉆機還是120分貝，45分貝比我們說話的聲音還要小。”在排放方面，還要求鉆井過程中不允許有任何的廢液廢渣落在地面。呂蘭說，在石油行業(yè)裝備里面，這是目前全球最嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)。
東方宏華是國內(nèi)最大的石油鉆機成套出口企業(yè)和全球最大的陸地石油鉆機制造商之一，目前已將上千套鉆機銷往海外70多個國家。這樣“跳起摸高”的機會，他們自然不會錯過。從那時開始，呂蘭就帶領(lǐng)著一個20多人的技術(shù)團隊密切跟蹤項目需求，開始了技術(shù)儲備。
到了2021年，中石化中原油田在總部舉行項目論證會上，他們提出了完整的技術(shù)方案。特別是在技術(shù)儲備的兩年間，他們早已在關(guān)鍵環(huán)節(jié)上布局了20多個專利。專利，是技術(shù)先進性的有力證明，長期的技術(shù)準(zhǔn)備幫助他們順利拿下這一單。
在這三年里，團隊和用戶進行了上百項的技術(shù)澄清。油氣開采，有時就像“開盲盒”，在未開啟前，甲方對地下的地質(zhì)條件也不一定完全掌握。因此，剛開始拿到項目時，用戶的需求也不是十分明確。
“客戶要求鉆機在綠色環(huán)保、智能化、自動化方面達到最先進水平，要求氮、磷、碳排放量很少，但是沒有明確的數(shù)字”，呂蘭回憶，“但是到底什么是最先進，我們和客戶有一個共同定義的過程”。
按照以往做項目的經(jīng)驗，技術(shù)團隊都需要到現(xiàn)場考察。但這次，正式拿到項目后的2021年正值新冠肺炎疫情時期，只能通過與甲方的溝通獲取當(dāng)?shù)氐那闆r。在長期的溝通中，鉆機的特殊要求逐漸清晰。
一鍵聯(lián)動、自動駕駛
“這是當(dāng)前鉆井裝備最高水平的集大成者”
“在鉆井行業(yè)中，這是當(dāng)前在綠色環(huán)保、智能化、自動化上最先進水平的‘集大成者’”，東方宏華常務(wù)副總裁朱驊介紹。這背后，是三年來團隊攻下的一個個技術(shù)難關(guān)。
降噪，是團隊面臨的關(guān)鍵難題。技術(shù)團隊學(xué)習(xí)國內(nèi)外的前沿技術(shù)，獲得了不少啟發(fā)。比如減少柴油機數(shù)量，在動力系統(tǒng)中增加儲能系統(tǒng)，這樣一來，柴油機帶來的噪音大大減少。他們還配備了吸音墻，每平方米內(nèi)有上萬個吸音孔，里面是吸音材料，能將噪音從90—100分貝降低到50—60分貝。
另一個讓他們壓力巨大的是首次商業(yè)化應(yīng)用的“一鍵聯(lián)動”舉升式排管系統(tǒng)。這是一套決定裝備智能化和自動化程度的關(guān)鍵體系。
烏干達1500HP低排放自動化靜音鉆機
油氣開采要打到地下數(shù)千米，但是我們的鉆桿往往達不到這樣的長度。這就需要鉆機每往下深入一段，就要靠人工運輸、舉升、排放、抓取鉆桿和套管。
這些高強度的活，現(xiàn)在可以通過“一鍵聯(lián)動”系統(tǒng)來完成。司鉆只需在關(guān)鍵點按下“確認(rèn)鍵”，就可實現(xiàn)鉆桿、套管的運輸、舉升、排放、抓取等一整套處理動作，降低人工勞動強度。朱驊說，“在我們這套鉆井平臺，再也看不見滿身油污的工人去換鉆桿，只需要一個司鉆人員在操作間即可完成所有任務(wù)。”
“第一個客戶就是海外應(yīng)用，還是頂著很大的壓力。”呂蘭說。最初公司內(nèi)部只是做了技術(shù)研發(fā)和初步形式試驗，還沒有過商業(yè)化應(yīng)用案例。她問機具技術(shù)負(fù)責(zé)人陳崇，“你有沒有信心？”事實上，她也是問自己。
“有！”同事回答。信心來源是他們將每個動作精確分解到秒，經(jīng)過反復(fù)的理論測算、推演，推演完后，到教學(xué)鉆機上試驗，驗證成功以后再集成，最后達到了一次性成功，得到客戶的認(rèn)可。目前起下鉆效率創(chuàng)下了30柱/小時的新紀(jì)錄，在國內(nèi)國際，都處于領(lǐng)先水平。還將有力推動全球數(shù)千臺鉆機的自動化升級，助推全球油氣裝備自動化進程。
呂蘭說，該鉆機配套了東方宏華自主研發(fā)的OPERA智能鉆井系統(tǒng)，實現(xiàn)了鉆井專業(yè)的智能化。OPERA是行業(yè)領(lǐng)先的智能鉆井系統(tǒng)，集成了多個智能化應(yīng)用程序（APP），為鉆井活動提供了無與倫比的精準(zhǔn)控制和高度一致性，實現(xiàn)鉆井領(lǐng)域的“自動駕駛”功能。
按照開發(fā)商法國道達爾公司“年底開鉆”的要求，他們的工作還有很多。待設(shè)備抵達烏干達后，東方宏華將派出技術(shù)人員進行現(xiàn)場組裝、調(diào)試、操作培訓(xùn)、跟蹤服務(wù)，才能達到開鉆條件。
（本文圖片由受訪者提供）
