9000米超深井钻机：中国的自主创新之花

9000米超深井钻机的研制成功，是原始创新、引进消化再创新、集成创新的整合结晶，改写了我国石油工业前沿装备一直依靠进口的历史。

最近这段时间，一条消息振奋人心--我国自主研发的国内首台9000米超深井钻机在宝鸡石油机械有限责任公司诞生。人们称赞她是一束"民族志气花"，夸她是石油科技人员精雕细刻的"中国极品钻机"。

"原始创新之花"：在这台钻机上有5项宝鸡石油的技术专利，是该公司已产400多台大中型钻机中专利最多的钻机。"引进消化再创新之花"：多年前F500泥浆泵技术需要引进使用，如今宝鸡石油已自主开发出F2200高压泥浆泵，其技术已居世界前列。"集成创新之花"：这台钻井不仅汇集了宝鸡石油多年来的40多项专利、160多项新成果，而且还有中国石油集团其他石油机械制造单位研发的最新成果，其中DQ90DBS顶部驱动钻井装置，就是北京石油机械厂专门为这台钻机配置开发的当今世界领先的产品，可谓集中国石油科技之大成。

称她是极品，其实并不夸张。因为从绞车功率、提升系统额定负荷到泥浆泵功率与压力等主参数配备，都是万米钻机的基本配置。同时，这台全称为ZJ90/6750DB的钻机有10项全国钻机之最：钻井深度最深、钩载力最大、内含专利最多、井架及底座承载最大、可智能控制气控齿式离合器最新等。

在业内人士看来，这台钻机是宝鸡石油近几年所产400多台钻机中质量最好的一台。这向世界展示，中国人有能力制造具有世界先进水平的9000米交流变频钻机。

"洋人不卖，我们自己造"

据调查，我国这台9000米超深井石油钻机的研制是被"逼"出来的。近年，随着国内外石油钻井市场的火爆，深井、超深井、科探井逐渐增多。现有的国产钻机难以适应7000米以下油井、海洋深水油气井及一些陆上复杂油气田超深井钻探需要。虽然我国曾在过去引进了两台9000米直流钻机，但实际使用难以达到9000米的要求。尤其在塔里木盆地、准噶尔盆地等地区，深层油气的勘探开发急需超深井钻机。

至于海洋深井钻探，更是与中国的石油钻机制造无缘。开始有油田曾设想一步到位，买一部10000米以上的钻机。尽管对方一开口就是天价，但还是咬牙想买一台。谁知，后来就是这样的天价，人家为了不让技术外流，也不卖了。

"他们不卖，我们自己造！"站在中国石油钻机制造业前列的宝鸡石油横下决心，一定要把中国人的"志气机"研制出来。

宝鸡石油是有着近70年历史的老企业。多年来，尤其是1998年以来，该公司大力实施科技兴企战略，不断加大科技投入，瞄准当时世界上先进的5000～7000米深井直流电动钻机，经过一年多的努力，开发出国内首台50D钻机和70D钻机，继而又在2002年开发出国内首台ZJ70DB交流变频钻机。ZJ70D钻机还顺利承担了中国大陆首次科学探索井的钻井任务，引起全国乃至世界同行的关注。

在引进F500和F800泵技术基础上，该公司通过消化吸收，不断革新，相继开发出大功率F1300/1600泵，2005年又开发出2200马力高压泥浆泵。2003年，宝鸡石油研制出国内首台7000米海洋钻机模块，该模块如今已在我国两个海洋油田使用。

"世上无难事，苦战能过关"

宝鸡石油虽有多年的钻机制造历史，但长期从事中小钻机的生产，虽然从1998年以来已研发生产了400多台5000～7000米各类钻机，有一定的技术积累，但对9000米超深井钻机却从未涉足。

开始也曾有人主张走捷径，引进国外技术。但后来经过分析论证发现，国外的9000米钻机整体技术已经比较落后，难以适应近年来先进科技的发展要求，比如国外9000米钻机都是直流电动钻机，与我国的交流变频钻机相比，已经落伍。比来比去，最后大家坚定一条信念："走自己的路，自己研发自己造！"按照"追求先进，确保可靠，兼顾经济"的科研方针，一场攻关大会战全面展开。

在以公司主要负责人为组长的9000米钻机项目组的领导下，科技人员潜下心来，一点一滴开始攻关。为了确定钻机方案和主要参数，如井架、底座结构、起升方式、绞车传动方案、最大输入功率等，他们多次深入新疆、胜利等油田，与钻井专家、用户进行交流，广泛研究陆上、海上各种情况下的勘探开发特点，最终确定了我国首台ZJ90DB钻机的总体方案及配套件的主要参数。

由于这台钻机将在北疆地区使用，必须保证在零下35摄氏度的环境下正常作业，科技人员先后进行了几十次焊接工艺评定试验，在母材、焊接、环境温度、焊接温度以及焊接方式等方面进行了重点研究，终于确定了90DB钻机主要承载件的耐低温材料的选取和焊接工艺。

绞车是钻机的核心部件，按照标定的输入功率为4000马力，如果要按绞车4台主电机的满负荷输出，绞车的最大工作输入功率为4280马力，这比国内目前在用的2000马力变频绞车的功率大了两倍多。要研制如此大功率的绞车，面临4台电机同步传动、如此大的滚筒体工艺加工、高速大功率齿轮减速箱研制、大型绞车的国内运输机搬迁等四大难题。项目组按计划分头攻关，终于将问题一一攻克。

大功率交流变频控制系统、齿轮传动单轴绞车等关键技术的攻关成功，为ZJ90DB钻机的最终攻克提供了前期技术支撑。

在发起"总攻"的日子里

2005年1月3日，宝鸡石油召开技术、采购、生产等部门人员参加的专题会，对设计、工艺工装、配套件采购、制造、检验及试验等环节周密部署，下达了"只许提前，不许拖后"的死命令。

自此，9000米钻机研制会战总攻开始了。

为了使生产一环扣一环，作为"司令部"的生产制造部，实施专项分工，坚持及时掌握生产动态，每周召开90DB钻机协调会，公司主要领导亲自听取汇报和了解遇到的问题。针对钻机对低温件的要求规格多、品种多、数量少、采购难的特殊情况，及早安排，落实采购，不误生产使用。

质检部门为了把这台钻机做成精品，严把"三关"（即原材料、外协和外购件的入口关、关键产品和关键工序生产过程的质量控制关、产品出厂检验关）。除了严格按照设计图纸、工艺文件、国家和企业相关标准及API规范要求认真检查外，根据钻机对低温材料焊接的特殊要求，与有关部门一道，对一百多名相关人员进行了焊接操作技能培训，并使每个操作人员取得国际焊接工资质证书，确保焊接质量。由于全过程按ISO9001质量体系要求，不仅使这台钻机内在品质好，而且外观也很美。

首台9000米钻机的研制成功，在中国钻机发展史上是一个划时代的里程碑，使12000米钻机的研制不再遥远。专家认为，该钻机的诞生不仅打破了外国公司在该级别钻机领域的垄断，而且将大大加速我国超深井尤其是海洋深井的钻探进程。