18所自动垂直钻井推开地下“黑金”之门

福多多

前不久，中国航天科技集团公司一院18所在新疆克拉玛依油田顺利完成自动垂直钻井系统的联合试验，井下试验取得成功。这标志着该系统将应用到井下。不久的将来，“中国航天”的标志将屹立在新疆准噶尔盆地中。
　　经过了一年多的刻苦攻关，18所打破国外技术封锁，在自动垂直钻井系统的研制上取得了突破性进展，真正掌握了这项代表当前钻井技术最高水平的自动化钻井新技术。
　　勇于进军陌生领域
　　作为降低油气开发成本、提高油气采收率的有效手段，目前，国际上仅有几家石油领域的巨头具备自动垂直钻井系统的现场应用能力，对外每天要收取1.5万～3万美元的服务费。自动垂直钻井系统为何如此金贵？
　　自动垂直钻井技术被严密封锁，不仅因为它很难掌握，而且其中的任何一项子技术都具有非常广阔的应用前景。
　　自动垂直钻井系统对18所来说是一个陌生的领域。一院的曾广商院士认为，这是个全新的挑战，但如果能攻克这个难关，不仅可填补国内空白，产生巨大的示范效应和经济效益，还能打破国外大公司的垄断，创造航天技术应用产业的新辉煌。
　　在老专家的鼎力支持和悉心指导下，18所干部职工孜孜以求，在该领域内开始了艰难的探索。首先，该所专门成立了自动垂钻系统大项目组。按照专业分工抽调技术人员专职从事电子控制、能源和电磁阀的研发，各自负责的功能单元以项目小组的形式开展工作。
　　艰苦创新打破垄断
　　面对自动垂直钻井系统近乎苛刻的性能和精度要求，18所大胆采用新思路、新方法，首次全面利用数字技术，提高控制精度，降低干扰。电子控制项目组先后多次对自动系统电子控制单元、钻井液在线黏度测量系统、钻井液连续脱气系统等进行深入调研和分析论证，在此基础上大胆提出了在电子控制单元设计中全面采用数字技术。这一大创新不仅是国内首创，而且实践证明，数字技术大大提高了系统的控制精度。在几个月刻苦攻关后，两个难啃的“硬骨头”——精度极高的测斜模块和无线式感应电能传输模块终于被攻克。
　　负责发电机和油泵研制的能源组自主设计研发的大尺寸灌封无槽一体化发电机打破先例。从最初的涡轮发电机到钻杆发电机，从嵌入式钻杆发电机到一体化钻杆发电机，再从有槽一体化钻杆发电机到最终的无槽一体化发电机，每一轮调整都经历了调研、设计、三维仿真、出图等环节，才拿出最终的产品，并确保了发电机转配、试验台搭建、调试试验的顺利进行。
　　电磁阀的研制工作交到了一支从事伺服阀研制的专业化队伍手里。虽然他们精通电液伺服阀，但对电磁阀还很陌生。也正是因为没有固有模式的束缚，他们从头做起，查资料，请教专家，认真分析。针对电磁阀要耐高温、高压的特殊条件，他们采用了全新的理念，研制了一种能满足系统需求的新型电磁阀，为自动垂直钻井系统的研制成功增添了重要砝码。
　　一年多来，自动垂直钻井系统从立项到研制成功，凝结了研制人员的智慧和心血，推开了地下“黑金”宝库的大门，为航天技术应用产业的发展开辟了新领域。（李雪雯）