在油氣勘探開發領域,數千米深的井下作業向來是極具挑戰性的“硬骨頭”。這里技術密集、風險高、成本昂貴,而連續管裝備宛如為油藏地層量身打造的“微創手術器械”,憑借安全、高效、清潔的顯著優勢,已全面覆蓋鉆井、完井、測井、采油、修井等全場景,并逐步向水合物鉆采、地熱開發等新興領域拓展。如今,隨著工程技術研究院江漢機械研究所自主研發的大噸位大管徑自動化連續管作業機問世,油氣勘探開發正迎來數字化、智能化的全新變革。
傳統連續管裝備歷經近20年發展雖已成熟,但始終存在“看不見、摸不準”的困境。作業全流程高度依賴人工經驗,井下數據傳輸嚴重滯后,仿佛在“黑暗巷道”中艱難摸索。特別是在非常規井、超深井開發過程中,井況復雜程度與施工風險急劇增加,自動化程度低的弊端愈發突出,成為制約油氣高效開發的關鍵瓶頸。
2020年,江漢機械研究所緊跟行業智能化轉型的時代潮流,毅然啟動自動化連續管作業機的研制工作。研發團隊深入一線開展細致調研,在充分貼合人工監控習慣的基礎上,巧妙融入傳感采集、邏輯判斷、總線控制等先進技術,以電控液系統搭建起穩固的底層架構,通過精心編程實現部件的自動運轉。同年,第一代橇裝自動化連續管作業機在遠安頁巖氣區塊成功完成首秀,為后續的迭代升級筑牢了堅實根基。
四川盆地的頁巖氣開發,對裝備技術提出了近乎苛刻的要求。該區域氣藏具有“三多、三高、三低”的獨特特征,隨著開發不斷向深層超深層推進,井深與水平段長度持續刷新紀錄,川渝區塊80%以上的水平井完鉆井深超過6000米。現有裝備在提升力、鉆壓加載以及作業風險控制等方面的問題日益凸顯,嚴重制約了頁巖氣的安全效益開發。
在長寧—威遠國家級頁巖氣示范區,這款自主研發的“大國重器”迎來了實戰檢驗。截至目前,該裝備已累計完成超80井次作業,全面涵蓋通刮洗、測井、射孔、鉆磨可溶橋塞等全工藝流程,成功攻克了7000米級超深井、3000米超長水平井的復雜工況。作業過程中,全流程實時監測、一鍵自動巡航、遠程實時監控等功能穩定可靠運行,不僅實現了“一趟鉆”的高效作業模式,更在降本增效方面成效斐然——單井可節約成本20余萬元,若按年作業50口井計算,單機每年節約成本可達1000萬元。
9月28日,國家能源局公示第五批能源領域首臺(套)重大技術裝備名單,江漢機械研究所大噸位大管徑自動化連續管作業機成功入選。這一成果不僅標志著其技術水平成功躋身國際先進行列,更意味著我國在高端油氣裝備領域實現了關鍵突破,為油氣勘探開發裝備的自主可控提供了核心支撐。
一位深耕連續管裝備研發15年的一級工程師感慨道,他見證了國產裝備從起步艱難到蓬勃發展的歷程。當傳統手動操作的低效率與高風險成為行業痛點時,研發自動化系統便成為必須攻克的難關。在過去的5年里,研發團隊親歷了從0到1的艱難破局,也收獲了夢想成真的喜悅。這不僅是鋼鐵與代碼的深度融合,更是對“無人化”愿景的不懈追求。
研發過程中,卡點難題層出不窮,如數千米井下數據的測傳譯控、注入頭在多變量下的精準調速、多源信號的抗干擾整合等。團隊成員被拆分為機械、控制、軟件3個小組,白天在試驗場記錄上千組數據,夜晚圍繞數據模型激烈爭論參數優化問題直至深夜。如今,凝視著這臺初具雛形的裝備,它仿佛擁有感知壓力的“觸覺”、分析工況的“大腦”、精準執行的“臂膀”,每一次順暢運行都是多學科智慧的完美共振。當在川渝頁巖氣井看到它實現一鍵巡航,聽到現場工人說“以前3人干的活,現在一人盯就行”時,他深刻意識到,研發團隊不僅在突破技術壁壘,更在參與行業的時代變革。




















