6月23日，在天津举办的2024世界智能产业博览会上，宝鸡石油机械有限责任公司（以下简称“宝石机械”）展出的深地“塔科1井”和“川科1井”双子星互动沙盘模型，展示了全国领先的万米深地钻探技术，吸引众多参观者围观。

对应到现实，“塔科1井”和“川科1井”分别位于塔里木盆地和四川盆地这两个油气“富矿”。这两口井的钻井作业装备源自同一项技术成果——由宝石机械研发的全球首台1.2万米特深井自动化钻机。

为啥非要向万米深地挺进？因为超深层油气开采潜力巨大。

宝石机械1.2万米特深井自动化钻机在“塔科1井”作业。 通讯员 姚东摄

今年初，在中国石油塔里木油田深地“塔科1井”，经过279天的奋战，钻机钻探深度终于突破1万米，目前正在继续向目标深度1.11万米挺进。

“在非常规油气开发、新能源领域的技术实力展现了宝石机械在推动数智技术与能源产业深度融合，发挥数字化、智能化赋能产品升级的作用。我们要把能源的饭碗牢牢端在自己手中，当好保障国家能源安全的‘顶梁柱’。”宝石机械相关研发人员说。

7月21日，记者在宝石机械见到了“塔科1井”万米钻机的设计师李亚辉。与钻机结缘20余年，他参与并见证了钻机的升级。

“一深带万难。钻井越深，对设备的要求就越高。从千米到万米，这背后是一个个微创新积累达成的质变。此前，也有别的国家研发出万米钻机，但自动化水平有限，无法满足当下油气科研、开采的实际需要。”李亚辉说。

以钻井过程为例，工人需要将众多10米长的钻杆组成钻杆串。如果将这些钻杆连接起来平铺在地面上，长度将达到12公里，重量约千吨。

“原先的钻机大约只需要承载400多吨重量，这次设计的万米钻机承重约千吨。为了适应新情况，我们要对相关设备进行重新研发，实现轻量化、模块化。”李亚辉说。

宝石机械万米钻机的研发团队有约200人，大家的专业五花八门，涉及力学、电学、材料学等各种学科。这是因为万米钻机的研发涉及方方面面的知识。

李亚辉介绍，在减轻重量的前提下，他们还要提高钻机的强度；由于钻机都是大结构件，要在焊接方面进行攻关；设计过程中，要不断对结构进行优化，计算各种工况下的钻机稳定性。

“我们还要考虑到钻机的运输问题。比如川渝地区部分山区道路狭窄，我们既要控制重量，又要控制长度。‘川科1井’钻机的运输长度就控制在13.5米以内，便于在崎岖的山路运输。”宝石机械相关研发人员说。

“川科1井”因其复杂的地质结构成为全球钻进难度最高的万米深井。对标全球13项工程难度指标，深地“川科1井”的7项难度指标都位居世界第一。

据介绍，“川科1井”钻机配备了全套管柱自动化设备，实现管柱从堆场到井口的自动化处理，适应平原、山地、沙漠、戈壁等地域的搬家、布置、流程作业等。钻机总高度约72米，相当于24层楼房的高度，配套6000马力绞车，可连续提升最大钩载达900吨，相当于同时吊起150头成年大象，能满足国内最大提升载荷需求。

“万米钻机的开钻，标志着我国已实现万米自动化钻机研发制造全产业链自主可控，有效提升了我国钻井工程技术极限作业能力。以前有些设备依靠进口，弊端是实现规模化应用的成本较高。这次的攻关目的，就是实现国产化的替代。”宝石机械1.2万米特深井自动化钻机设计人员说。

宝石机械的研发团队有一个愿望，就是让钻机更智能一些，减少现场工作人员的劳动强度，让他们有更好的作业环境。

“我们要向中国新能源汽车工业学习，依托我国发达的工业体系，对钻机进行智能化改造，让钻机更智能、更绿色、适应性更广，实现弯道超车。”李亚辉说。

“之前的钻机，自动化设备配备不充足，大量操作靠人工，工人工作条件较差。如今，凭借智能化手段，一台万米钻机配备的人员数量只需要以前的三分之二，大部分操作在操作间就能完成。”李亚辉说，这背后是一代代钻机人的努力。

石油装备产业链是宝鸡市重点产业链之一。随着石油装备企业不断发展壮大，宝鸡市已形成20余户整机及关键零部件企业、百余户重点零部件配套企业，奠定了全国石油装备重要生产基地的地位。（陕西日报）

编辑：贺雅楠