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“地壳一号”万米钻机在亚洲国家最深科学探井成功应用

发布日期:2018-06-04     作者:曲家伟      点击:

【文/曲家伟 摄/徐立华】6月2日,由吉林大学举办的“地壳一号”万米钻机“松科2井”应用交流会在黑龙江省安达市举行。中国工程院院士、中国石油集团钻井工程技术研究院苏义脑教授,中国工程院院士、北京科技大学蔡美峰教授,中国工程院院士、中国矿业大学彭苏萍教授,中国工程院院士、中国石油集团钻井工程技术研究院孙金声教授,中国航天科工宏华集团四川宏华石油设备有限公司董事长、总经理任杰及中国地质调查局、中国石化石油工程技术研究院、中国地质大学(北京)、中国地质科学院勘探技术研究所的有关专家和领导参加了现场考察和学术交流活动。中国工程院院士、吉林大学校长李元元教授,吉林大学副校长孙友宏教授,吉林大学地学部各有关单位负责人,科技处、科技开发中心等校内职能部门负责人及“地壳一号”万米钻机科研团队成员等参加了交流会。

为满足我国地球深部探测工程的重大需求,2009年国家启动了“深部探测技术与实验研究专项”(SinoProbe),其中第九项目——“深部探测关键仪器装备研制与实验”由著名战略科学家、国家“千人计划”特聘专家、吉林大学交叉学部学部长黄大年教授担任首席科学家。该项目的第五课题——“深部大陆科学钻探装备研制”由吉林大学孙友宏教授担任负责人。作为我国首台万米大陆科学钻探专用装备,“地壳一号”万米钻机由吉林大学设计,中国航天科工集团四川宏华石油设备有限公司制造生产。为实施中国地质调查局部署的松辽盆地科学钻探二井(下文简称“松科2井”)工程,“地壳一号”万米钻机于2013年10月由四川省广汉市运抵黑龙江省安达市,先后完成大直径全面钻进、取心钻进、通井钻进和扩孔钻进等多项复杂工作,经过4年多的不懈努力,历经5个严冬的低温考验,钻机一次累计工作1163天,无故障时间利用率达97.63%,创造了国产同类设备的纪录,达到国际先进水平。累计钻进进尺9843.67米,最高日进尺达265米,最快机械钻速达28.8米/小时,分别创造了最高日进尺和最快钻速的国内记录。松科2井创造了完钻井深7018米的亚洲大陆科学钻井新纪录,也是国际大陆科学钻探计划(ICDP)成立22年来实施的最深钻井。

在松科2井井场,李元元等登上十余米高的钻井平台,认真考察了高转速全液压顶驱系统和自动送钻系统,实地调研参观了司钻房、vfd变频驱动室、mcc马达控制室、泥浆泵组、固控系统等配套装置及“地壳一号”万米钻机应用地质成果展。吉林大学机械科学与工程学院于萍教授、沙永柏教授,建设工程学院高科教授、赵研副教授、王治刚副教授,地球科学学院王璞珺教授等课题组成员,详尽细致地向专家组一一作了讲解介绍。

学术交流会上,李元元代表学校和全体师生员工向“地壳一号”万米钻机圆满完成科考任务和松科2井正式完井表示祝贺,向参与课题研究、参加工程建设、提供后勤保障的全体同志表达敬意,向参加会议以及对“地壳一号”万米钻机给予悉心指导和莫大关心的院士、专家、领导们表示感谢。

李元元回顾了“地壳一号”万米钻机设计制造、起运安装及在松科2井的科研应用历程。李元元指出,“地壳一号”万米钻机突破了多项重大关键技术,形成了具有自主知识产权的高性能深部科学钻探装备和配套装置,填补了我国在深部大陆科学钻探装备领域空白,大大提高了我国超深井科学钻探装备的技术水平,使我国成为世界上第三个拥有实施万米大陆钻探计划专用装备和相关技术的国家。钻机的先进性、高可靠性有力地保障了松科2井的顺利完成,也较好满足了我国地球深部探测任务中对超深钻探用高端装备的需求。它的研制和应用为后续国家地壳探测工程的全面实施,探求地球深部奥秘提供了高技术手段,对我国地球深部探测技术的发展起到了重要推动作用,加快了我国进入国际深部探测大国行列步伐,也必将带动我国深部油气资源和地热资源勘探开发行业的科学技术进步。

李元元强调,习近平总书记在刚刚结束的两院院士大会上指出,“科学技术从来没有像今天这样深刻影响着国家前途命运,从来没有像今天这样深刻影响着人民生活福祉。”面对世界新一轮科技革命和产业变革同我国转变发展方式的历史性交汇期,吉林大学必须努力实现“同频共振”,避免“擦肩而过”。李元元在讲话中对“地壳一号”科研团队提出四点希望:一是坚持创新驱动,服务国家战略;二是坚持以点带面,促进学科发展;三是坚持引育并举,夯实人才梯队;四是坚持校企协同,实现互惠共赢。他希望全校有关职能部门、研究单位和全体科研人员充分发挥吉林大学求真务实、开拓创新的科研作风和多学科交叉优势,抓住历史机遇,乘势而上,顺势而为,在新时代做出新贡献、展现新作为。

在交流会上,孙友宏和任杰分别代表吉林大学、中国航天科工宏华集团四川宏华石油设备有限公司签署了合作协议。任杰在致辞中代表宏华集团向承担松科2井科研任务的科学家、工程师及全体工作人员致以热烈祝贺和崇高敬意。任杰表示,宏华集团与吉林大学续签校企合作协议,将在以往深入交流合作的基础上,积极参与到新的钻探钻机项目计划当中,和吉林大学科研团队共同为祖国地球大陆深部探测项目制造高性能钻机、提供高品质服务。

孙友宏、王璞珺及仪器科学与电气工程学院林君教授分别以大陆深部科学钻探装备关键技术及应用、松辽盆地白垩系国际大陆科学钻探(松科二井)实施历程与初步地质成果、吉林大学地球探测技术与装备创新团队情况等为专题向与会专家作了学术汇报。

苏义脑等院士、专家对松科二井现场考察情况及学术交流给予了高度认可,对“地壳一号”万米钻机解决我国深部钻探装备转盘回转速度低、设备自动化程度低和深部钻探钻头压力控制精度低的三大技术难题,突破了高转速全液压顶部驱动钻进、高精度自动化摆排管、高速度钻杆柱自动拧卸输送和高精度自动送钻四大深部钻探装备关键技术给予了高度评价,并对未来万米钻机技术能力的改进和团队科研工作方向等发表了中肯的意见和建议。

在交流会上记者获悉,“地壳一号”万米钻机的相关技术成果已成功应用于中俄能源合作重大项目——俄罗斯北极圈亚马尔高寒地区油气勘探,还被广泛应用于深部油气钻机和海洋钻机钻井包等,并大规模出口到阿联酋、委内瑞拉、俄罗斯、美国等十个国家和地区。当前,万米钻机的高自动化、高智能化已经成为科研团队的主要攻关方向,吉林大学关于“地壳二号”钻机的研发方案已处于完善阶段,预计其钻探能力可达15000米。

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