鉆井參數儀 為鉆臺裝上慧眼

上海是目前國內最大的工業機器人產業集聚區。從去年開始，上海把工業機器人列為戰略性新興產業發展的重中之重，出臺了一系列加快自主創新的扶持政策，從整機、關鍵零部件到集成都取得了重大突破。據市經信委提供的數據顯示，到明年，上海機器人產業有望突破原設定產值200億元的目標。

“畫家機器人”能為觀眾畫像，“代步機器人”可以自動地調整自己的行動，“初夏時節傳來好消息，中國石化8臺鉆機中標科威特鉆井新項目。

中原鉆井工程技術研究院儀表研究所負責人白漢棟掩飾不住興奮：“我們正積極準備投標，為這些鉆機配備鉆井參數儀呢！”

中原石油工程公司鉆井工程技術研究院儀表研究所研發鉆井儀器超過30年。2004年以來，這家研究所研發的VDX系列數字化鉆井參數儀，填補了我國在高端鉆井儀表領域中的空白。去年，經中國石化科技部專家組鑒定，VDX系列數字化鉆井參數儀整體性能達到國際先進水平。

為鉆臺裝上慧眼

曾幾何時，司鉆工人狹小的操作臺上密密麻麻地排列著好幾塊機械儀表。那些參數僅反映鉆進即時狀態，司鉆無從了解工況變化趨勢。由于儀表未設置參數上、下閾值，即使發生異常也無法預警。

為助力鉆井隊伍拓展國內外市場，儀表研究所技術人員于2003年開發出VDX數字化鉆井參數儀。這種鉆井參數儀的顯示屏只有15英寸大小，亮度區間在350～1700坎德拉/平方厘米。司鉆可根據井場光線明暗程度調整屏幕亮度。太陽直射時，也能清晰地看到儀表上的數字。

這款鉆井參數儀采用數字化集成結構，參數頻頻閃光，便于觀察。界面上的公制、英制單位可任意選擇，中文、英文可隨意切換，圖表曲線跨度也可上下伸縮。鉆井參數儀上設置60多項參數，使用方可根據需要增加設置。

“VDX數字化鉆井參數儀裝配著軍工級寬溫元器件。”儀表研究所副所長袁志輝頗為自豪，“為對付低溫環境，我們在參數儀的計算機系統中加裝了加熱器。為對付高溫環境，我們盡量減少儀器自身產生的熱量，并利用氣流旋轉和膨脹散熱。無論在零下30攝氏度的嚴冬荒野，還是在70攝氏度的熱帶大漠，儀器都能正常使用。”

VDX數字化鉆井參數儀預設超限聲光報警，兼有歷史記錄回放功能。井隊司鉆、工程師、平臺經理、甲方監督、合作方等用戶都能在線獲取當前工況和井史數據，并將其轉換為多種文件格式打印出來。

鉆井參數儀有了全能版

近年，中東地區海濱鉆井和天然氣探井市場規模日益擴大，儀表研究所技術人員對VDX鉆井參數儀不斷進行升級。

沙特等產油國的業主為節省土地成本，最大密度地在海濱布置井位。鉆機鉆完一口井后，便順著軌道平移，200米長的海濱往往要鉆十幾口井。

鉆機移走了，泥漿罐、泥漿泵卻不易挪動。鉆機啟動和停止時產生強電磁干擾，導致參數儀信號紊亂。鉆機平移距離越遠，信號衰減越多，鉆井參數儀測量精度越低。

技術人員在鉆井參數儀上改進信號屏蔽電纜，并設計出信號光電隔離和二階低通濾波電路，大幅提高信號長線驅動能力。在強電磁干擾環境中，鉆井參數儀的傳感器信號仍可傳輸到200米之外，能滿足平移10口井的施工需求。

沙特天然氣探井的井下壓力常常高達六七十兆帕，對鉆井參數儀防爆性能要求更為苛嚴。儀表研究所技術人員通過對傳感器防爆性能升級，成功解決了這一難題。

2010年，“全能版”VDX-Ⅱ鉆井參數儀問世，并得到沙特阿美石油公司的認可。

這種鉆井參數儀除具有遠距離信號傳輸和高等級防爆性能外，測量精度更高。它能即時測出20立方米泥漿罐中的鉆井液保有量，誤差不超過１桶(約157升)，對鉆井立管內壓力的測量精度也從1.5％提升到1%。

當好鉆井儀表的保姆

2004年，30套VDX系列數字化鉆井參數儀在美國安家。

2005年至今，鉆井工程技術研究院為中國石化井隊裝配了138套鉆井參數儀。這些儀器與多種型號的機械鉆機、電動鉆機成功配套，為中國石化拓展國內外鉆井市場屢獲贊譽。

12年前，儀表研究所組建起一支技術服務隊伍。一批批“70后”“80后”工程師長年駐守在沙特、科威特、厄瓜多爾等國。在中原、西南、新疆等油氣田，也有他們忙碌的身影。

井隊每搬一次家，都要安裝、調試一次鉆井參數儀。工程師根據井隊需要安裝鉆井參數儀。無論是室內立式、臥式，還是室內懸掛式、室外立式，他們手到擒來。儀表研究工程所夏曉峰說：“我們安裝時格外細心，再細小的沙粒也別想鉆進儀器。即使用水沖洗，你也不用擔心儀器進水。”

在科威特，儀表研究工程所肖瑞抽空輔導中國石化井隊電氣工程師，幫助他們了解儀器性能，培養他們解決小毛病的能力。遇到雷雨天氣，鉆井參數儀出現黑屏，肖瑞和同事撂下飯碗，就前往幾百公里外的井場“出診”。

12年來，儀表研究所從鉆井參數儀售后服務轉變為鉆井儀表綜合服務。除了侍弄鉆井參數儀，隊員們還攬來排除鉆井視頻系統、泵沖計數器、試壓記錄儀、吊鉗扭矩系統故障等一堆“雜活兒”。

“有這么好的‘保姆’，我們一萬個放心。”中原石油工程公司187隊平臺負責人張桂寶說。