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仪表院研发先进仪器 为钻井劲旅配备“神器”

行业聚焦点中国仪表网2014年06月12日 12:03人气:5443

  导读:随着钻井和天然气探井市场规模日益扩大,钻井参数仪显得越来越重要。中原石油工程公司钻井工程技术研究院仪表研究所为此研发全能版钻井参数仪,为钻井保驾护航。
  

 
  初夏时节传来好消息,中国石化8台钻机中标科威特钻井新项目。中原钻井工程技术研究院仪表研究所负责人白汉栋掩饰不住兴奋:“我们正积极准备投标,为这些钻机配备钻井参数仪呢!”
  
  中原石油工程公司钻井工程技术研究院仪表研究所研发钻井仪器超过30年。2004年以来,这家研究所研发的VDX系列数字化钻井参数仪,填补了我国在高端钻井仪表领域中的空白。去年,经中国石化科技部专家组鉴定,VDX系列数字化钻井参数仪整体性能达到国际先进水平。
  
  为钻台装上慧眼
  
  曾几何时,司钻工人狭小的操作台上密密麻麻地排列着好几块机械仪表。那些参数仅反映钻进即时状态,司钻无从了解工况变化趋势。由于仪表未设置参数上、下阈值,即使发生异常也无法预警。
  
  为助力钻井队伍拓展国内外市场,仪表研究所技术人员于2003年开发出VDX数字化钻井参数仪。这种钻井参数仪的显示屏只有15英寸大小,亮度区间在350~1700坎德拉/平方厘米。司钻可根据井场光线明暗程度调整屏幕亮度。太阳直射时,也能清晰地看到仪表上的数字。
  
  这款钻井参数仪采用数字化集成结构,参数频频闪光,便于观察。界面上的公制、英制单位可任意选择,中文、英文可随意切换,图表曲线跨度也可上下伸缩。钻井参数仪上设置60多项参数,使用方可根据需要增加设置。
  
  “VDX数字化钻井参数仪装配着军工级宽温元器件。”仪表研究所副所长袁志辉颇为自豪,“为对付低温环境,我们在参数仪的计算机系统中加装了加热器。为对付高温环境,我们尽量减少仪器自身产生的热量,并利用气流旋转和膨胀散热。无论在零下30摄氏度的严冬荒野,还是在70摄氏度的热带大漠,仪器都能正常使用。”
  
  VDX数字化钻井参数仪预设超限声光报警,兼有历史记录回放功能。井队司钻、工程师、平台经理、甲方监督、合作方等用户都能在线获取当前工况和井史数据,并将其转换为多种文件格式打印出来。
  
  钻井参数仪有了全能版
  
  近年,中东地区海滨钻井和天然气探井市场规模日益扩大,仪表研究所技术人员对VDX钻井参数仪不断进行升级。
  
  沙特等产油国的业主为节省土地成本,最大密度地在海滨布置井位。钻机钻完一口井后,便顺着轨道平移,200米长的海滨往往要钻十几口井。
  
  钻机移走了,泥浆罐、泥浆泵却不易挪动。钻机启动和停止时产生强电磁干扰,导致参数仪信号紊乱。钻机平移距离越远,信号衰减越多,钻井参数仪测量精度越低。
  
  技术人员在钻井参数仪上改进信号屏蔽电缆,并设计出信号光电隔离和二阶低通滤波电路,大幅提高信号长线驱动能力。在强电磁干扰环境中,钻井参数仪的传感器信号仍可传输到200米之外,能满足平移10口井的施工需求。
  
  沙特天然气探井的井下压力常常高达六七十兆帕,对钻井参数仪防爆性能要求更为苛严。仪表研究所技术人员通过对传感器防爆性能升级,成功解决了这一难题。
  
  2010年,“全能版”VDX-Ⅱ钻井参数仪问世,并得到沙特阿美石油公司的认可。
  
  这种钻井参数仪除具有远距离信号传输和高等级防爆性能外,测量精度更高。它能即时测出20立方米泥浆罐中的钻井液保有量,误差不超过1桶(约157升),对钻井立管内压力的测量精度也从1.5%提升到1%。
  
  当好钻井仪表的保姆
  
  2004年,30套VDX系列数字化钻井参数仪在美国安家。
  
  2005年至今,钻井工程技术研究院为中国石化井队装配了138套钻井参数仪。这些仪器与多种型号的机械钻机、电动钻机成功配套,为中国石化拓展国内外钻井市场屡获赞誉。
  
  12年前,仪表研究所组建起一支技术服务队伍。一批批“70后”“80后”工程师长年驻守在沙特、科威特、厄瓜多尔等国。在中原、西南、新疆等油气田,也有他们忙碌的身影。
  
  井队每搬一次家,都要安装、调试一次钻井参数仪。工程师根据井队需要安装钻井参数仪。无论是室内立式、卧式,还是室内悬挂式、室外立式,他们手到擒来。仪表研究工程所夏晓峰说:“我们安装时格外细心,再细小的沙粒也别想钻进仪器。即使用水冲洗,你也不用担心仪器进水。”
  
  在科威特,仪表研究工程所肖瑞抽空辅导中国石化井队电气工程师,帮助他们了解仪器性能,培养他们解决小毛病的能力。遇到雷雨天气,钻井参数仪出现黑屏,肖瑞和同事撂下饭碗,就前往几百公里外的井场“出诊”。
  
  12年来,仪表研究所从钻井参数仪售后服务转变为钻井仪表综合服务。除了侍弄钻井参数仪,队员们还揽来排除钻井视频系统、泵冲计数器、试压记录仪、吊钳扭矩系统故障等一堆“杂活儿”。
  
  “有这么好的‘保姆’,我们一万个放心。”中原石油工程公司187队平台负责人张桂宝说。
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