航天技术让石油装备技术不再受制于人

■ 王若影 张弘强 王力杰

航天技术让石油装备技术不再受制于人

■ 王若影 张弘强 王力杰

“创新”是时代发展的命题，航天三院人一直以创新求发展，创造了一个又一个第一。不仅在国防军工领域，在我国石油装备制造业领域，也成功运用航天技术，大胆创新，打破了国外的海底管道腐蚀检测装备、小口径陀螺连续测斜仪的技术垄断，实现了中国制造。

首套国产海底管道腐蚀检测装备海试成功，结束了中国海底管道“洋体检”时代

2012年，中国航天科工三院35所与中海油集团密切合作，着手海管漏磁内检测技术研发，于2014年2月拿出了具有自主知识产权的检测装备样机。通过了中海油蓬莱油田海底管道的实地海试，标志着我国海底管道检测技术打破国外垄断。

海底管道漏磁内检测器运用磁场原理，在管道内“跑一趟”，相当于给海管“把脉”，可根据磁场泄露情况识别管道内外壁的腐蚀、缺陷信息，掌握海管健康状况。而在我国，掌握这项技术却并非易事，各机构历经20余年的跟踪研究，并未能在产品实现上取得突破。

国内海管检测长期被国外垄断，不仅检测服务费昂贵，且在能源信息安全方面存在隐患。

具有承担磁专业某国防973项目、自然科学基金项目，拥有零磁实验室和多种磁测装置的背景的35所承接了这个项目。但是在项目开始时还是存在难度的，对于管道漏磁内检测技术的认知仅停留在概念层面。“不能砸了航天的招牌，不懂就从头学！”面对困难，他们没有退却，虽然没有洪荒之力，但是硬是凭着一股子不服输的劲头“啃”下了这块“硬骨头”。

“搞科研，不要轻易给自己下定义、划界线，富有挑战精神正是多数科研人的特点”，项目行政指挥焦晓亮认为，对于挑战，科研人员应抱有更多“乐见”的态度。项目成员们大量阅读资料、收集信息，针对漏磁检测核心技术，通过电话、网络、调研、访问等方式几乎拜访了所有我国业内专家。“一个女孩子厚着脸皮，不论问题的深浅，不懂就问，只要有一丝希望联系到相关专家就去咨询”，项目负责人郑莉回忆。以这样毫不退却的精神，项目组敲开了研发途中的一个个大门，设计出的检测器局部试验成果得到中海油认可。两年时间拿出具有自主知识产权的检测装备样机并通过了实地海试。

此次海试试验管道平均壁厚远超过研制指标，且属高温高压管道。同时，管道阀门、三通、弯头较多，对检测设备通过能力和可靠性提出极大考验。35所海管腐蚀检测装备不负众望，检测装备在预定时间内“上岸”，捕获并存储管道检测信息。

将技术创新能力转化为竞争力，航天人做到了。

成功研制国内首套可自主寻北、连续测量的小口径陀螺测斜仪，打破国外技术垄断

随着我国陆上油田进入开发中后期，小井眼钻井及老井侧钻等技术应用越来越广泛。航天惯性的陀螺连续测斜技术虽处于国内领先，但是一直受限传感器尺寸，无法满足小井眼测量的需要。而国内可用于小井眼测量的陀螺测斜仪，只能进行点测量，测量井眼轨迹耗时长，所测资料的完整度有限。

一面是我国能源开采的迫切需要，一面是国外小直径陀螺连续测斜仪关键技术的垄断，2015年初，航天惯性经过慎重考虑之后，做出了一个重要决定。“启动小口径陀螺测斜仪的研制工作！”

对于进入石油装备制造业已经三十多年，自主研发出连续测斜仪、无线随钻测斜系统、陀螺测斜仪等产品，填补多项技术空白的“老字号”企业来说，研制小口径陀螺测斜仪岂不是手到擒来之事？

非也，技术人员详细解释了其中的难度。小口径陀螺连续测斜仪是一种先进的井深轨迹参数连续测量系统，具有精度高、使用可靠、装配简单、应用范围广等特点。与现有产品的差别主要体现在产品的外形尺寸的小型化上外径由Φ89mm缩减至Φ48mm。这种缩减所带来的一系列技术难题中，核心传感器技术首屈一指。

凭借在惯性技术领域厚重的积淀，33所陀螺传感器的技术进步为产品的研制奠定了坚实的基础，在保证传感器数据高可靠度、高精度采集的同时，33所成功实现了传感器的小型化。但在实际应用中仍面临巨大的技术挑战。产品工作的最高温度要达到125摄氏度，由于产品外径小，难以使用现有技术对传感器进行保护，在进行高温试验时发现存在无法完成寻北的情况，经过反复定位，改进相关设计，问题得到解决。此外，由于与现有产品差异过大，研制人员不得不采用大量新技术，很多技术风险在研制过程中逐步暴露，项目组感受到了巨大的压力。

为了保证系统能够在井底高温高压环境下稳定可靠的工作，项目组人员七下江汉油田，现场进行调试。

其中一次，产品已经交付完成，客户也具备独立进行测井工作的能力，但接到客户技术支持请求后，项目组详细了解作业需求，讨论测井方案并进行相关准备工作，于当日飞赴重庆，夜里23点开始测井，经过10个多小时的奋战，协助客户圆满完成测井任务，受到客户高度赞扬。

截至2016年3月，项目组成员半年完成九口井的作业，在各级领导的大力支持和项目组全体成员持续努力下，问题不断收敛，状态越来越稳定，成功实现小口径井眼轨迹连续测量及小井眼定向套管开窗侧钻作业，各项指标均达到验收要求，成功交付客户，将需求端到交付端的周期压缩到一年。此次研制工作的成功，是陀螺测斜仪在我国首次实现小井眼全连续测量，该产品填补了国内技术空白，代表了国内陀螺测斜领域的最高水平。