當前,世界新增油氣儲量的60%都來自深部地層,深層、超深層已成為油氣重大發現的主要區域。
“深地工程”是我國地球深部探測領域的重大工程。通常而言,6000米到9000米的井為超深井,超過9000米的井為特深井。特深井鉆探是油氣工程技術瓶頸*多、挑戰*大的領域,開發難度極大。
而當這項鉆探將地標設置在遙遠新疆的塔里木盆地,則是難上加難,畢竟,在世界上衡量鉆井難度的13項指標中,塔里木盆地有7項名列*。
就在這樣的條件下,株硬集團的“堅齒”,“啃”碎巖石,勇猛掘進,剛柔并濟攀登“地下珠峰”。
5月30日,我國首口萬米深地科探井——“深地塔科1井”在塔里木油田正式開鉆。這口井設計井深1.11萬米,設計鉆完井周期為457天。而在深地塔科1井下,產自株硬集團的堅硬“牙齒”,正在“啃碎”巖層向深地掘進。
【株洲故事】
株硬集團的“深地萬米”夢想,早在5年前就開始描繪。
2016年,在全國科技創新大會上,習近平總書記提出:“向地球深部進軍是我們必須解決的戰略科技問題。”
同年,國務院在《“十三五”國家科技創新規劃》中提出,要發展深海、深地、深空、深藍等領域的戰略高技術。目前,我國“深空”已實現航天器登月,“深海”已有載人潛水器抵達海洋*深處,而“深地”的探索,至今仍未突破1萬米。
敏銳捕捉行業*新趨勢,株硬集團果斷決定,要去攀*險的峰、挑*重的擔、打*硬的仗。
5年前,一個面向深地項目的研發團隊就此成立。
是時,株硬集團*為堅硬的球齒,能夠達到的地殼深度為8000米。在超深層,每向下多鉆100米,難度都呈幾何級數增加,而超深、超高溫、超高壓甚至高含硫的極困難作業環境,每一項都對產品的綜合實力和技術指標提出了嚴苛要求。
在材料領域,性能的提升存在著對立和矛盾。比如,如果提升了硬度,那么產品就會變得更“脆”,柔韌性就會下降。鉆向萬米深地的球齒,不僅要提升硬度,還要保持相當程度的柔韌性,以及強大的抗硫化腐蝕能力。
每一個金屬元素都有著自己獨特的“個性”,在不同的配比下也會呈現不同的性能。對研發人員來說,摸透元素“個性”以及“共性”的過程,就是海量枯燥乏味又重復的試驗。
在大量的試驗比對中,研發人員終于找到了一種合適的材料“搭檔”。“這是一項顛覆式的變革,我們把多年來傳統硬質合金產品的勻質材料,變成了非勻質材料。”株硬集團硬質材料研發中心產品總師張顥介紹。
在新材料配比下生產出的硬質合金球齒及金剛石復合片,外層硬度高、抗腐蝕性好,內部又能保持良好的韌性,可謂“剛柔并濟”。
硬質合金產品的燒制,是另一個決定產品性能指標的重要環節。燒制溫度、時間、壓力等參數的設置,必須精準。
燒結過程中,設備會記錄下相關數據,但是關鍵數據的采集,仍需人工操作。為了能夠讓球齒達到*佳性能,研發人員經常凌晨趕往燒結崗位,采集相關數據,以便實時跟進觀察、調整優化。僅這一環節,研發團隊前后就用去了1年時間。
直面國外超深油氣領域技術封鎖,株硬集團用自主研發、持續攻關,以過硬的技術,突破挑戰深地鉆井極限,將*優良的球齒產品,裝進了中國油氣勘探開發領域*先進技術和*精良裝備的試驗場,答好了“向深地進軍”這道題。
“今年,僅是這一項產品,就可以新增數千萬元的銷售收入。”株硬集團鉆頭合金事業部副總經理杜承功信心滿滿地說。
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