青岛造钻井机器人征战星辰大海

「本文来源：青岛早报」

日前，记者从平度市了解到，历经4年研发、3000多次试验，青岛昌辉管业有限公司牵头研发的CH120型深海钻井自动化作业机器人已于近日下线。该项目是青岛市海洋经济创新发展示范城市重点项目，CH120型深海钻井自动化作业机器人中的深海油气作业设计和制造关键技术填补了国内空白。龙头企业带头啃硬骨头昌辉管业是平度市一家老牌企业，成立于2013年，多次成为国内碳钢管出口企业前十名，生产的碳钢管材主要用于石油化工、电力、船舶制造等领域。在跟合作伙伴沟通中，我们了解到目前深海钻井自动化作业机器人装备被国外企业垄断，国内采油企业需要花费高额外汇购买，在使用过程中也存在着很多不便利的情况。昌辉管业有限公司负责人刘玉昌告诉记者，目前，国内深海钻井所使用的深海钻井机器人全都来自于国外进口，公司经过综合考量后，决定组建技术攻关团队，向这个卡脖子问题发起挑战。刘玉昌说：公司专门组建了31人的技术团队，其中不少人是博士、硕士，在行业内都是工作多年的技术高手。深海钻井机器人需要在超深、超高压、超高温的状态下作业，存在着诸多技术瓶颈，我们从技术方面、制造方面、实验方面逐一攻克，特别是还需要解决气侵、粘卡、轨迹控制难度大等诸多难题，最终我们采用高韧性材料，结合特殊扣螺纹增大接头水眼尺寸，降低循环压耗，提高钻杆循环效率，缩短钻井周期。刘玉昌说。大冬天连续鏖战攻克难关去年年底，技术团队在车间里连续鏖战了一周，当时车间温度只有5℃，技术人员吃住在单位，现场试验、调试、修改、再试验、再调试、再修改，每天只休息几个小时，最终攻克了深海钻井自动化作业机器人的全自动控制系统这个难关。刘玉昌介绍，深海钻井自动化作业机器人钳头主要由三部分组成：第一部分由滚轮架及微调控制器组成，负责旋扣及钻杆的角度调整。第二部分由冲钳组成，主要作用为上扣卸扣。第三部分由背钳组成，负责钻杆的固定。在深海钻井自动化作业机器人右侧是6组操作杆，分别对应6组机械臂的操作，由于钻井平台工作环境恶劣，往往要经受大风、暴雨、暴晒等恶劣天气，人工操作带有危险性。在国际上领先的海洋石油勘探钻井装备企业美国NOV公司仅仅实现了遥控操作深海钻井机器人，而我们研发的深海钻井自动化作业机器人已经实现了全自动操作。刘玉昌自豪地说。随后，公司第一台深海钻井自动化作业机器人样机完成，可以实现最深7000米深海油气作业。除了钻井深度，换杆速度也是衡量深海钻井机器人性能的重要标准。技术人员聚焦点上优化每个部件，线上提升产品一条龙，面上提质一张网，历时四年，经3000多次尝试，拥有了4项发明专利，将深海钻井自动化作业机器人的扭矩提高到16000牛米，最终将目前国内最短的3分钟换杆速度缩短到45秒。产品瞄准百亿级市场不过在研发过程中，因为前期投入资金较大，回报慢，在连续投入1700万元研发资金之后，第二代深海钻井机器人样品产出在即，资金缺口却成为了拦路虎。停滞半年后，平度平台公司的一次雪中送炭让企业实现涅槃。平度控股集团党委委员、总经理邓进宝介绍，在得知企业遇到资金瓶颈后，平台公司为企业办理了助贷宝业务，利用国企资信，帮助企业成功融资800万元。今年7月5日，刘玉昌带领技术团队携带装备，赶到了东营海洋平台做模拟测试，结果显示首台样机钻井深度达到7000米，试验一次成功。走进昌辉管业有限公司的生产车间，工人们正在对着几台石油钻（修）井装置进行组装生产。在车间北侧是一台机身呈朱红色、高2.5米、宽1.64米，重达7.5吨（不含底座）的庞然大物，这是该公司的第二代深海钻井自动化作业机器人，实现7000米深海油气作业。这是该公司技术团队历经一年多研发才完成的技术成果。产品优异的性能得到了中海油、中石化等石油领域巨头的青睐，并与昌辉管业有限公司达成了合作意向。成果转化后，公司同青岛科技大学、中国石油大学（华东）等单位分3个阶段共同实施，届时将形成年产50套的产能规模。刘玉昌说。深海钻井自动化作业机器人是一个完整的生态产业链，市场规模前景在百亿元之上，我们将以钻井机器人为主线，辐射海洋钻井、滑道等产品线，构建起我们完全自主知识产权装备矩阵。再过一段时间，新一代CH160型深海钻井机器人又将征战星辰大海，它可以将深海钻井深度提高到11000米。刘玉昌告诉早报记者。观海新闻/青岛早报记者陈勇通讯员殷淑杰万祉成摄影报道

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