World Valve Dealer
首页 > 天下阀商 > 列表

三年攻坚破垄断!宝石机械成功攻克175兆帕采气井口装置关键核心技术

2026-04-03 15:55:15      来源:   

640 (9).jpg

中关村国际创新中心周边,2026中关村论坛年会道旗飘扬。(王海欣 摄)

3月29日,中关村论坛面向四大领域,多项重磅成果集中发布。在“面向国家重大需求”领域,中国石油发布的“助力深地油气高效开发的175兆帕特高压井口及配套装备”位列首位。这标志着在我国超深层、特高压油气勘探开发的前沿阵地,一项打破国外长期技术垄断的硬核成果,正式站上行业之巅。

640 (8).jpg

该成果由塔里木油田牵头,宝石机械作为核心研制单位,历经三年日夜攻坚,成功攻克175兆帕采气井口装置关键核心技术,凭借过硬实力实现国产化全面替代,成功入选2025年中国石油十大科技进展。

640 (7).jpg

这不仅是一次能源装备领域的技术突围,更是一次对宝石机械自主创新、制造保障与工程服务硬实力的“大检阅”。  

从关键材料的自主研发,到精密制造的工艺突破,从严苛至极的试验验证,到现场作业的稳定落地,宝石机械科研团队以“铁人精神”为指引,逢山开路、遇水架桥,用精益求精的匠心锻造大国重器,为能源装备自主可控写下了浓墨重彩的时代篇章。

绝境攻坚:闯出自主创新路

640 (6).jpg

“这是一场没有退路的攻坚战,‘深地’工程核心装备卡脖子,我们必须靠自己啃下这块硬骨头!”宝石机械成都宝石公司负责人谈及三年攻关历程,语气坚定而感慨。作为项目牵头单位,成都宝石公司早在2022年立项之初就深知,此次研制是与时间赛跑、与技术壁垒较量的“马拉松”,从顶层设计到节点倒排,从资源统筹到团队协作,一切准备就绪,可前路的艰难险阻,远超预期。

项目启动后,标准的空白成为自主创新面临的首要难题。当时,国内、外尚无175兆帕法兰相关标准,团队结合实际工况与通用需求,借鉴国际先进标准,自主开展多轮理论计算、仿真模拟与复合载荷试验,成功完成设计验证,并将技术成果全面应用于样机制造,最终形成175兆帕系列法兰团体标准,填补了国内行业空白。

640 (5).jpg

攻克了标准难题,又一道鸿沟直击加工制造的“卡脖子”环节:井口本体是与篮球明星姚明身高相近的大型不规则工件,还要完成一个直径78毫米、深度超2米的孔径加工,如此超长、超细的钻孔复杂工况,在国内加工领域实属罕见。走刀的公差毫厘之间,关乎整套装备的安全与寿命,稍有偏差便会前功尽弃。

“没有现成工艺,没有成熟经验,我们就一点点试、一步步闯。”宝石机械公司首席专家郑家伟回忆道。为了守住精度与表面粗糙度的严苛标准,加工团队反复钻研工艺方案,优化刀具设计,尝试各类工装夹具,在不同规格机床上轮番试验,前后历经10余次失败,始终没有放弃。

640 (4).jpg

90个日夜的坚守,团队自主研制专用加长刀具与特殊工装,最终一次性完成高精度加工,用石油工人的智慧与韧劲,攻克了加工难题。

从设备调试到人员调配,从技术攻关到跨单位协同,攻关路上困难接踵而至。缺少专用试验装置,就自主设计搭建;核心技术无先例可循,就反复推演摸索;时间节点紧迫,就全员轮班、昼夜奋战。正如成都宝石公司党委负责人所言:“这是‘铁人精神’在新时代的生动实践,没有条件,就创造条件也要干成!”

匠心铸器:锻造高精尖重器

“相比于实现基本功能,让装备在超高压、强腐蚀、极端温差的恶劣环境下,始终保持安全、稳定、可靠,才是真正的挑战。”项目专家张川的这番话,道出了高端能源装备研制的核心要义。175兆帕采气井口装置,看似原理并不复杂,却凝聚着无数细节的创新突破,每一个零部件、每一项技术,都向着行业顶尖水平看齐。

640 (3).jpg

材料是装备的根基,也是国外垄断的核心壁垒。研发团队瞄准高性能耐腐蚀材料发力,反复优化合金成分,历经数百次试验,反复优化合金成分、对比性能参数,最终成功研发出微合金元素优化的新型马氏体不锈钢。这款新材料相较于国际通用标准推荐材料,综合性能实现大幅跃升。“井口装备可实现更轻量化、更高强度、更强耐腐蚀。”参与材料研究的热工分公司材料研究所一级工程师党恩,指出应用这个新材料的优势所在。

针对特高压井口安全管控,团队打造了全套智能安全控制系统,集供配电、远程控制、液压控制于一体,搭载智能微电网、冗余控制、增压式超高压液控技术,全面提升系统稳定性。更具突破性的是,团队成功开发国内首台高完整性压力保护系统,这套如同“安全气囊”的关键装置,在国内陆上油气开采领域属首次应用。同时,自研的多项传感器,实现了井口壁厚、泄漏、水合物的实时监测与超前预警,让井口运行全程可控、万无一失。

640 (2).jpg

实战是检验成果的唯一标准。2025年9月,该装置在新疆某井投入现场作业,顺利完成加砂压裂等一系列高难度工序。压裂施工中,最高泵压达154.68兆帕,刷新当时国内压裂酸化最高施工压力纪录。配套智能控制系统实现远程精准控制,紧急关闭时间仅8秒,紧急关闭时间仅8秒,全程零故障、零失误,得到现场作业团队的高度认可。但凡说起现场作业的事情,宝石机械“国家研究中心”设计人员严金林就会自带喜感。“看到这套国产装备在井场上这么争气,作为研制参与者,我倍感自豪”。

磨砺成长:积蓄长远发展力

640 (1).jpg

凌晨两点的试验车间,灯火彻夜通明,这样的场景,在三年攻关期间早已成为常态。2024年8月16日,油管头高低温试验进入最后8小时关键阶段,原本平稳运行的温度表,温度突然直线下降,当值车间主任王勘心急如焚,第一时间拨通同事电话,紧急开展故障排查。

经检测,是压缩机冷凝管爆裂导致升温设备停运,意味着耗时许久的试验必须从零开始,10天的工期就此耽误。“大家都莫泄气,这点挫折不算啥子喽,跌倒了我们再爬起来,从头再来就是。”王勘一口地道的四川话喊道,心中满是不甘,却强压着焦躁与失落,继续带领大家连夜抢修设备。

极端环境并带高压试验,是检验装备可靠性的关键一关。整套装置包含11个阀门、16个连接点、3种规格法兰,小到一颗螺丝钉,大到数米长的主体构件,都要经受零下46摄氏度极寒到180摄氏度极热的反复考验。每一次试验失败,都意味着前期心血付诸东流,但团队从未有过退缩,一次次复盘、一次次重启,用无数个不眠之夜,换来了装备的极致可靠。

640.jpg

“每一次挫折,都是一次成长;每一次突破,都积累下宝贵的经验。”技术带头人杜文波感慨道。三年攻坚,不仅攻克了一项项技术难题,更沉淀了一套完整的研发、制造、试验体系。“通过历练,我们打造了一支能打硬仗、善于创新的专业人才队伍。”成都宝石公司科技工作负责人畅谈收获,语气中充满了自豪:从初露锋芒的青年技术骨干,到经验丰富的行业资深专家,参与全员在实战中磨砺本领,在攻坚中凝聚合力。这不仅是项目的胜利,更为企业长远发展积累了最宝贵的“人才家底”。

这项成果,已然成为我国能源装备自主创新的标杆,彻底打破了国外长期技术垄断,实现了关键装备自主可控。同时,这也绝非是单一产品的突破,更是平台型、基石型技术的升级。它不仅推动宝石机械成都宝石公司主营业务实现从“量”到“质”的跨越,更将支撑企业在超深井、深海等更广阔领域布局发展。

从追跑到并跑,再到领跑,三年攻坚之路,彰显的是我国装备制造企业的责任与担当,诠释的是自主创新、攻坚克难的时代精神。在保障国家能源安全的征程上,宝石机械将继续坚守匠心、勇攀高峰,以更多国产高端装备,助力我国能源事业不断迈向新高度,为制造强国、能源强国建设贡献宝石力量。

延展阅读

2026中关村论坛年会由科技部、国家发展和改革委员会、工业和信息化部、国务院国资委、中国科学院、中国工程院、中国科协、北京市政府共同主办,以“科技创新与产业创新深度融合”为年度主题,设置了论坛会议、成果发布、技术交易、前沿大赛、配套活动五大板块,共有百余场活动。


分享: