創新引領“中國智造”
今年6月24日,交流變頻電傳動轉盤式地熱水井鑽機在天津港順利裝船,駛向目的地寶島台灣。
“這款鑽機綠色高效、節能環保的特點,吸引了台灣客戶的目光。”張探廠副總經理楊東梅自豪地介紹起來。
地熱鑽探由於鑽探深度大、口徑大,傳統的岩芯鑽機和一般的水井鑽機往往會因鑽探深度、動力等原因而“力不從心”。因此,人們一般用石油鑽機進行地熱井鑽探作業。但對一般地勘單位來説,一套配套完整的可完成3000米深度地熱施工的機械傳動的石油鑽機,初期投資一般在2000萬元左右;轉場運輸中,一般要40幾臺30噸以上的半挂車和大板車才能一次性裝完;鑽探作業中,每天要消費1噸~2噸的柴油,還要開挖大型泥漿池等,使用成本高昂。
▲2009年,車間技師參加張探廠組織的業務技能考試。資料圖片
針對這些問題,張探廠2011年與中地裝(北京)科學技術研究院合作,在全面總結用於汶川科學鑽探項目的KZ3000DB變頻電傳動頂驅+轉盤岩芯鑽機的基礎上,開始了變頻電傳動立軸式岩芯鑽機和轉盤式地熱水井專用鑽機的研發工作。
秉承綠色、高效、智慧的理念,2017年6月,第一台變頻電動轉盤式地熱水井專用鑽機在張探廠誕生。跟石油鑽機比,這款水井專用鑽機具有以下突出特點:
更加綠色。採用電傳動技術,使用柴油發電機能耗僅為石油鑽機的70%,使用網電能夠節能50%以上。配備40立方米的鋼制泥漿處理系統,達到了地熱鑽探泥漿不落地的效果;模組化設計,配套完整的全套設備只需8台35噸的板車即可一次裝完。
更加智慧安全。一體化司鑽監控系統是基於自動化控制技術、電腦技術、現場總線技術、網路技術等整合于一體的全數字化、智慧化、網路化、可視化、高度整合化的控制系統。利用現代電腦技術,緊密結合鑽井工藝,簡化司鑽房的儀器儀錶數量及機械結構,使鑽機實現全數字智慧化控制。人機工程學的設計在確保人員及設備安全的同時,可顯著提高鑽井的工作效率。
現場電纜連接只需要一根電源線、一組通訊線和緊急停止的電纜。系統升級非常簡便,可以根據現場用戶要求增加新的功能。模組化的構造,能適應任何鑽井的配置,新增功能可以在沒有任何接線改動的情況下完成。
“目前我們正與相關自動化工藝公司洽談,為裝備增加自動撈桿、換鑽桿等減少安全隱患的功能。”楊東梅説,“這一新型鑽機面世後,水井鑽探工地也可實現無人操作。”而這只是張探廠這個搖籃創新推進地質裝備製造進步的一個縮影。
21世紀以來,張探廠以綠色、高效、智慧理念開發出的新型鑽機已形成系列:XY-6DB、XY-8DB、XY-9DB型交流變頻電傳動岩芯鑽機系列;ZP30DB、ZP40DB型交流變頻電傳動水井鑽機,以及配套鑽機的18米、23米、24米自升式四角鑽塔。
這些新型鑽機已經成功施工多個國家級的科學鑽探深孔,其中122毫米口徑岩芯鑽探施工1600米深度每米能耗成本只有24元。今年元旦,XY-8DB型電傳動岩芯鑽機成功完成了我國美濟礁科學鑽探2020米的深度,其中,玄武岩地層施工近千米。