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        青島造鉆井機器人征戰星辰大海

           日期:2021-08-16     來源:青島早報    作者:emma     評論:0    
           「本文來源:青島早報」

          日前,記者從平度市了解到,歷經4年研發、3000多次試驗,青島昌輝管業有限公司牽頭研發的CH120型深海鉆井自動化作業機器人已于近日下線。 該項目是青島市海洋經濟創新發展示范城市重點項目,CH120型深海鉆井自動化作業機器人中的深海油氣作業設計和制造關鍵技術填補了國內空白。
               
                龍頭企業帶頭啃硬骨頭

               昌輝管業是平度市一家老牌企業,成立于2013年,多次成為國內碳鋼管出口企業前十名,生產的碳鋼管材主要用于石油化工、電力、船舶制造等領域。 “在跟合作伙伴溝通中,我們了解到目前深海鉆井自動化作業機器人裝備被國外企業壟斷,國內采油企業需要花費高額外匯購買,在使用過程中也存在著很多不便利的情況。 ”

               昌輝管業有限公司負責人劉玉昌告訴記者,目前,國內深海鉆井所使用的深海鉆井機器人全都來自于國外進口,公司經過綜合考量后,決定組建技術攻關團隊,向這個“卡脖子”問題發起挑戰。

              劉玉昌說:“公司專門組建了31人的技術團隊,其中不少人是博士、碩士,在行業內都是工作多年的技術高手。 ” “深海鉆井機器人需要在超深、超高壓、超高溫的狀態下作業,存在著諸多技術瓶頸,我們從技術方面、制造方面、實驗方面逐一攻克,特別是還需要解決氣侵、粘卡、軌跡控制難度大等諸多難題,最終我們采用高韌性材料,結合特殊扣螺紋增大接頭水眼尺寸,降低循環壓耗,提高鉆桿循環效率,縮短鉆井周期。 ”劉玉昌說。

               大冬天連續鏖戰攻克難關

               去年年底,技術團隊在車間里連續鏖戰了一周,當時車間溫度只有5℃,技術人員吃住在單位,現場試驗、調試、修改、再試驗、再調試、再修改,每天只休息幾個小時,最終攻克了深海鉆井自動化作業機器人的全自動控制系統這個難關。

               劉玉昌介紹,深海鉆井自動化作業機器人鉗頭主要由三部分組成:第一部分由滾輪架及微調控制器組成,負責旋扣及鉆桿的角度調整。第二部分由沖鉗組成,主要作用為上扣卸扣。第三部分由背鉗組成,負責鉆桿的固定。 在深海鉆井自動化作業機器人右側是6組操作桿,分別對應6組機械臂的操作,由于鉆井平臺工作環境惡劣,往往要經受大風、暴雨、暴曬等惡劣天氣,人工操作帶有危險性。

              “在國際上領先的海洋石油勘探鉆井裝備企業美國NOV公司僅僅實現了遙控操作深海鉆井機器人,而我們研發的深海鉆井自動化作業機器人已經實現了全自動操作。 ”劉玉昌自豪地說。 隨后,公司第一臺深海鉆井自動化作業機器人樣機完成,可以實現最深7000米深海油氣作業。除了鉆井深度,換桿速度也是衡量深海鉆井機器人性能的重要標準。技術人員聚焦點上優化每個部件,線上提升產品一條龍,面上提質一張網,歷時四年,經3000多次嘗試,擁有了4項發明專利,將深海鉆井自動化作業機器人的扭矩提高到16000牛米,最終將目前國內最短的3分鐘換桿速度縮短到45秒。

               產品瞄準百億級市場

               不過在研發過程中,因為前期投入資金較大,回報慢,在連續投入1700萬元研發資金之后,第二代深海鉆井機器人樣品產出在即,資金缺口卻成為了“攔路虎”。 停滯半年后,平度平臺公司的一次“雪中送炭”讓企業實現涅槃。平度控股集團黨委委員、總經理鄧進寶介紹,在得知企業遇到資金瓶頸后,平臺公司為企業辦理了“助貸寶”業務,利用國企資信,幫助企業成功融資800萬元。

               今年7月5日,劉玉昌帶領技術團隊攜帶裝備,趕到了東營海洋平臺做模擬測試,結果顯示首臺樣機鉆井深度達到7000米,試驗一次成功。 走進昌輝管業有限公司的生產車間,工人們正在對著幾臺石油鉆(修)井裝置進行組裝生產。在車間北側是一臺機身呈朱紅色、高2.5米、寬1.64米,重達7.5噸(不含底座)的“龐然大物”,這是該公司的第二代深海鉆井自動化作業機器人,實現7000米深海油氣作業。這是該公司技術團隊歷經一年多研發才完成的技術成果。 產品優異的性能得到了中海油、中石化等石油領域巨頭的青睞,并與昌輝管業有限公司達成了合作意向。“成果轉化后,公司同青島科技大學、中國石油大學(華東)等單位分3個階段共同實施,屆時將形成年產50套的產能規模。 ”劉玉昌說。
           
               “深海鉆井自動化作業機器人是一個完整的生態產業鏈,市場規模前景在百億元之上,我們將以鉆井機器人為主線,輻射海洋鉆井、滑道等產品線,構建起我們完全自主知識產權裝備矩陣。再過一段時間,新一代CH160型深海鉆井機器人又將征戰星辰大海,它可以將深海鉆井深度提高到11000米。 ”劉玉昌告訴早報記者。

               觀海新聞/青島早報記者 陳勇通訊員 殷淑杰 萬祉成 攝影報道
         
         
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