6月23日，在天津舉辦的2024世界智能產業博覽會上，寶雞石油機械有限責任公司（以下簡稱“寶石機械”）展出的深地“塔科1井”和“川科1井”雙子星互動沙盤模型，展示了全國領先的萬米深地鉆探技術，吸引眾多參觀者圍觀。

對應到現實，“塔科1井”和“川科1井”分別位于塔里木盆地和四川盆地這兩個油氣“富礦”。這兩口井的鉆井作業裝備源自同一項技術成果——由寶石機械研發的全球首臺1.2萬米特深井自動化鉆機。

為啥非要向萬米深地挺進？因為超深層油氣開采潛力巨大。

寶石機械1.2萬米特深井自動化鉆機在“塔科1井”作業。 通訊員 姚東攝

今年初，在中國石油塔里木油田深地“塔科1井”，經過279天的奮戰，鉆機鉆探深度終于突破1萬米，目前正在繼續向目標深度1.11萬米挺進。

“在非常規油氣開發、新能源領域的技術實力展現了寶石機械在推動數智技術與能源產業深度融合，發揮數字化、智能化賦能產品升級的作用。我們要把能源的飯碗牢牢端在自己手中，當好保障國家能源安全的‘頂梁柱’。”寶石機械相關研發人員說。

7月21日，記者在寶石機械見到了“塔科1井”萬米鉆機的設計師李亞輝。與鉆機結緣20余年，他參與并見證了鉆機的升級。

“一深帶萬難。鉆井越深，對設備的要求就越高。從千米到萬米，這背后是一個個微創新積累達成的質變。此前，也有別的國家研發出萬米鉆機，但自動化水平有限，無法滿足當下油氣科研、開采的實際需要。”李亞輝說。

以鉆井過程為例，工人需要將眾多10米長的鉆桿組成鉆桿串。如果將這些鉆桿連接起來平鋪在地面上，長度將達到12公里，重量約千噸。

“原先的鉆機大約只需要承載400多噸重量，這次設計的萬米鉆機承重約千噸。為了適應新情況，我們要對相關設備進行重新研發，實現輕量化、模塊化。”李亞輝說。

寶石機械萬米鉆機的研發團隊有約200人，大家的專業五花八門，涉及力學、電學、材料學等各種學科。這是因為萬米鉆機的研發涉及方方面面的知識。

李亞輝介紹，在減輕重量的前提下，他們還要提高鉆機的強度；由于鉆機都是大結構件，要在焊接方面進行攻關；設計過程中，要不斷對結構進行優化，計算各種工況下的鉆機穩定性。

“我們還要考慮到鉆機的運輸問題。比如川渝地區部分山區道路狹窄，我們既要控制重量，又要控制長度。‘川科1井’鉆機的運輸長度就控制在13.5米以內，便于在崎嶇的山路運輸。”寶石機械相關研發人員說。

“川科1井”因其復雜的地質結構成為全球鉆進難度最高的萬米深井。對標全球13項工程難度指標，深地“川科1井”的7項難度指標都位居世界第一。

據介紹，“川科1井”鉆機配備了全套管柱自動化設備，實現管柱從堆場到井口的自動化處理，適應平原、山地、沙漠、戈壁等地域的搬家、布置、流程作業等。鉆機總高度約72米，相當于24層樓房的高度，配套6000馬力絞車，可連續提升最大鉤載達900噸，相當于同時吊起150頭成年大象，能滿足國內最大提升載荷需求。

“萬米鉆機的開鉆，標志著我國已實現萬米自動化鉆機研發制造全產業鏈自主可控，有效提升了我國鉆井工程技術極限作業能力。以前有些設備依靠進口，弊端是實現規模化應用的成本較高。這次的攻關目的，就是實現國產化的替代。”寶石機械1.2萬米特深井自動化鉆機設計人員說。

寶石機械的研發團隊有一個愿望，就是讓鉆機更智能一些，減少現場工作人員的勞動強度，讓他們有更好的作業環境。

“我們要向中國新能源汽車工業學習，依托我國發達的工業體系，對鉆機進行智能化改造，讓鉆機更智能、更綠色、適應性更廣，實現彎道超車。”李亞輝說。

“之前的鉆機，自動化設備配備不充足，大量操作靠人工，工人工作條件較差。如今，憑借智能化手段，一臺萬米鉆機配備的人員數量只需要以前的三分之二，大部分操作在操作間就能完成。”李亞輝說，這背后是一代代鉆機人的努力。

石油裝備產業鏈是寶雞市重點產業鏈之一。隨著石油裝備企業不斷發展壯大，寶雞市已形成20余戶整機及關鍵零部件企業、百余戶重點零部件配套企業，奠定了全國石油裝備重要生產基地的地位。（陜西日報）

編輯：賀雅楠