科技创新助力中国石油装备技术屡获突破

  从追赶到引领,从制造到“智”造。近年来,中国石油一直默默努力,自主研发的石油装备科技水平不断提升,为保障国家能源安全贡献力量。

  “一键式”人机交互7000米自动化钻机 钻井工程领域的“国之重器”

  自动化钻机是油气勘探开发提速提效的重大核心装备。由宝石机械牵头研制的“一键式”人机交互7000米自动化钻机突破了多设备联动协同控制等技术瓶颈,实现钻井关键工艺流程“一键式”操控;首创了具有并联作业模式的独立建立根系统,实现建立根与钻进并行;突破虚拟重构、视觉识别等关键技术,开发了智能安全管控系统,实现了动态防碰管控与重点区域智能报警功能;建立了钻机在线监测与远程运维平台,实现钻机设备健康状态在线实时监测和诊断服务。

  “一键式”人机交互7000米自动化钻机的成功研制与应用,打造了我国钻井工程领域的“国之重器”,使钻井工人由“蓝领”变为“白领”,在我国钻井装备史上具有里程碑意义。

  7000型电驱压裂橇 目前全球单机最大功率的压裂橇

  宝石机械7000型电驱压裂橇是目前全球单机最大功率的压裂橇,具有大功率、大排量、高压力、长冲程、低冲次、低能耗、噪音小、运行平稳、操作维护简单等优势,是勘探开发川渝页岩气、玛湖致密油等国内非常规油气的专业利器。此压裂橇于2020年12月通过集团公司科技成果鉴定达到国际先进水平,并入选国家能源局2021年度能源领域首台(套)重大技术装备项目。

  这个压裂橇组配备的7000马力压裂泵是全球目前最大功率压裂泵,由宝石机械独立研制。该泵采用“长冲程、低冲数”设计,具备全球最大柱塞杆承载能力,比国内外压裂泵承载能力提高约1.8倍,满足页岩气压裂长时间连续作业的可靠性要求。

  QDP-3000钻井泵 全球首台最大功率的五缸钻井泵

  宝石机械QDP-3000钻井泵为全球首台最大功率的五缸钻井泵,具有排量大、压力高、排量与压力波动小、可靠性高、效率高等特点,适用于深井/超深井、高压喷射钻井、大位移水平井、海洋平台钻井等场合,在钻机提速提效、节能减排、井下压力安全控制等方面作用明显。2020年12月,该钻井泵经集团公司科技成果鉴定达到国际先进水平。

  “先锋”模块化分簇射孔器 国内首创国际领先

  中油测井“先锋”模块化分簇射孔器是国内首创的模块化分簇射孔器,是实现非常规油气藏高效射孔的特色利器。该产品采用模块化集成式设计、无导线触点式设计、最简最优结构设计,最高耐温150摄氏度,最高耐压175兆帕,一次下井能实现40簇以上桥射联作作业,达到国际领先水平。

  该产品解决了现有桥射联作射孔器部件杂、接线多、管串长的技术难题,现已推广应用200余井次;实现了“三提两降”目标,即提高了桥射联作作业时效、提高了作业能力、提高了作业安全系数和成功率、降低了现场作业强度和作业人员数量。

  X80大口径高钢级焊管 享誉国字号工程和国际管道项目的“金牌钢管”

  X80大口径高钢级焊管是中国石油的王牌产品,宝鸡钢管、渤海装备生产的X80大口径埋弧焊管是新一代适用于长距离、高压、超大输量的天然气管线钢管,是目前世界上规模化应用钢级最高、口径最大的油气输送管。通过对X80大口径厚壁钢管低应力成型、大线能量高效焊接等核心技术攻关,中国石油在世界上首次开发出X80 Φ1219×22mm和Φ1422×21.4mm螺旋埋弧焊管产品,具有强韧性更好、止裂性能更优等特点,引领了世界X80厚壁螺旋管制造技术的发展;同时开发出具有世界先进水平的大应变、低温环境应用等系列X80 Φ1422mm厚壁直缝埋弧焊管,满足了中俄东线等国家能源通道建设需要,享誉国字号工程和国际管道项目。

  系列连续管 国内首创的井下作业“万能管材”

  连续管是一种单根长度可达上万米并可反复弯曲变形的新型石油管材。作为油气勘探开发领域的特殊下井工具,连续管具有作业快、成本低、效率高、地层伤害少、可重复利用等独特优势,主要用于修井、测井、钻井、完井、集输等作业,被誉为井下作业的“万能管材”。宝鸡钢管公司自主研制的系列连续管属于国内首创,其中,CT110及其以上钢级连续管通常称为高钢级连续管,公司生产的CT150钢级连续管是迄今全球强度级别最高的连续管。

  地下储气库大功率注气压缩机组 达国际先进水平

  济柴地下储气库大功率注气压缩机组额定功率6000千瓦、最高工作压力43兆帕,单体机组日排量超过150万标方,在研发设计阶段突破了7项行业关键领先技术,主要性能指标均达到国际先进水平,具有功率高、转速高、排压高、工况杂、系统多、专业性强等技术特点,在连续负荷能力、机组振动、易损件寿命等方面明显优于进口产品,代表了国内油气田高速大功率往复压缩机领域的顶尖科技水平。

  在全国最大储气库群“辽河储气库群”的雷61储气库,这个由济柴成都压缩机分公司自主研制的“国产最大功率高速往复式压缩机组”,已稳定运行超过3400小时。

  烟气轮机 整机主要性能指标进入国际第一方阵

  渤海装备30000Kw级烟气轮机产品获得国家重点新产品证书及集团公司自主创新产品证书,产品系列、规格及功率覆盖范围处于世界领先地位。渤海装备接续开展烟气轮机防结垢及高效运行关键技术攻关,实现了气动防结垢设计技术自主可控,整机主要性能指标进入国际第一方阵,部分技术指标实现国际领跑,气动设计、防结垢设计、轴承抗振设计等关键核心技术打破国际垄断,在“一带一路”项目哈萨克斯坦pk炼厂催化装置等国内外二十余家炼厂实现成功应用,有力支撑烟气轮机安稳长满优运行。

  渤海装备烟气轮机广泛应用于国内石化企业,在国内市场的占有率超过95%,在千万吨级炼厂的覆盖率为100%,连续多年保持烟气轮机出厂总台数及总功率世界第一。

  顶驱装置 至今已获得30余项发明专利

  工程技术研究院北京石油机械有限公司(简称“北石公司”)是国内最早成功研制具有自主知识产权的交流变频顶驱装置的厂家,始终是国内顶驱行业标准的制定者,至今已获得30余项发明专利。针对页岩气等非常规油气开采中遇到的粘滞卡钻、滑动钻进托压、扭矩突变等各种复杂工况,北石公司相继研发了井下工况模拟系统、软扭矩技术、主轴旋转定位控制技术、扭摆减阻控制技术等多项具有国际领先水平的独有新技术,在新疆玛湖、川渝页岩气、长庆致密气等重点区块得到广泛应用,刷新了多项钻井新纪录,成为各大油气田重点难点井钻井作业中不可或缺的石油重器。

  北石公司已经成为全球第二大顶驱供应商和国际知名顶驱品牌,目前已累计产出顶驱700余台,产品型号能满足2000米至12000米所有钻机的配套,使用范围覆盖了极地、陆地、海洋、严寒、酷暑等各种极端环境和煤层气、页岩气等各种生产作业工况,产品已出口到包括美国、沙特阿拉伯等在内的50多个国家和地区,有力地推动了工程技术服务业务在全球范围的拓展。

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