鉆井參數(shù)儀 為鉆臺裝上慧眼

上海是目前國內最大的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。從去年開始，上海把工業(yè)機器人列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重中之重，出臺了一系列加快自主創(chuàng)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(jù)市經(jīng)信委提供的數(shù)據(jù)顯示，到明年，上海機器人產(chǎn)業(yè)有望突破原設定產(chǎn)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(jié)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(shù)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(fā)鉆井儀器超過30年。2004年以來，這家研究所研發(fā)的VDX系列數(shù)字化鉆井參數(shù)儀，填補了我國在高端鉆井儀表領域中的空白。去年，經(jīng)中國石化科技部專家組鑒定，VDX系列數(shù)字化鉆井參數(shù)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(shù)僅反映鉆進即時狀態(tài)，司鉆無從了解工況變化趨勢。由于儀表未設置參數(shù)上、下閾值，即使發(fā)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(fā)出VDX數(shù)字化鉆井參數(shù)儀。這種鉆井參數(shù)儀的顯示屏只有15英寸大小，亮度區(qū)間在350～1700坎德拉/平方厘米。司鉆可根據(jù)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(shù)字。

這款鉆井參數(shù)儀采用數(shù)字化集成結構，參數(shù)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(shù)儀上設置60多項參數(shù)，使用方可根據(jù)需要增加設置。

“VDX數(shù)字化鉆井參數(shù)儀裝配著軍工級寬溫元器件?！眱x表研究所副所長袁志輝頗為自豪，“為對付低溫環(huán)境，我們在參數(shù)儀的計算機系統(tǒng)中加裝了加熱器。為對付高溫環(huán)境，我們盡量減少儀器自身產(chǎn)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(shù)字化鉆井參數(shù)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(jīng)理、甲方監(jiān)督、合作方等用戶都能在線獲取當前工況和井史數(shù)據(jù)，并將其轉換為多種文件格式打印出來。

鉆井參數(shù)儀有了全能版

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

沙特等產(chǎn)油國的業(yè)主為節(jié)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(chǎn)生強電磁干擾，導致參數(shù)儀信號紊亂。鉆機平移距離越遠，信號衰減越多，鉆井參數(shù)儀測量精度越低。

技術人員在鉆井參數(shù)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(huán)境中，鉆井參數(shù)儀的傳感器信號仍可傳輸?shù)?00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(shù)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(shù)儀問世，并得到沙特阿美石油公司的認可。

這種鉆井參數(shù)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(shù)字化鉆井參數(shù)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(shù)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(shù)儀。工程師根據(jù)井隊需要安裝鉆井參數(shù)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?！?/P>

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(yǎng)他們解決小毛病的能力。遇到雷雨天氣，鉆井參數(shù)儀出現(xiàn)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(shù)儀售后服務轉變?yōu)殂@井儀表綜合服務。除了侍弄鉆井參數(shù)儀，隊員們還攬來排除鉆井視頻系統(tǒng)、泵沖計數(shù)器、試壓記錄儀、吊鉗扭矩系統(tǒng)故障等一堆“雜活兒”。

“有這么好的‘保姆’，我們一萬個放心?！敝性凸こ坦?87隊平臺負責人張桂寶說。