美国国民油井华高公司
梁小兵
梁小兵:大家早上好!我叫梁小兵,来自国民油井公司,很荣幸,刚才马老在他的演讲中提到了NOV公司,也提到了NOV公司这些年长盛不衰一枝独秀的原因是来自于多元化,来自于它的资本运营。我也契合今天的主题,主要想从另外一个层面就是国民油井是如何在一百多年中不断保持创新,以创新作为它的发展的原动力。
我主要从以下几个方面,在座有很多是国民油井的老朋友,也有很多是NOV尊敬的客户,我也相信有些朋友对NOV公司不是特别了解,所以我非常简短地介绍一下公司的背景,下面用一些案例来探讨国民油井在创新中的工作,尤其是近些年的。
国民油井是石油天然气行业设备和服务的供应商,提供的是总体的解决方案,这些年的发展,不断进行兼并并购,包括自主创新,达到了在行业内领先的地位。大家可以看到,这就是石油天然气行业几个主要的工业上下游阶段,NOV公司的主要业务领域就在中上游的钻井、挖井和生产阶段。国民油井名称是由三家公司的名称组成的,公司的历史最早可以追溯到19世纪中叶,不久前,公司网站上提到油井公司是在1862年成立的,也就是说在1859年8月27日,打井生产的第一口油井冒出油之后就成立了油井公司,最近我们又把历史提前到了1841年。National是在1894年成立,随后两个公司在1987年合并。1996年公司在纳斯达克上市的时候,主要的设备是绞车油吊系统,随后引用了电控,然后是Dreco公司的吊件等等,之后公司不断并购,05年和VARCO合并之后,陆地海洋的钻机以及钻机配套设备都可以进行生产,但是公司有一个缺陷,就是从柴油发电机组到井口都是非常完备的,但是井口以下的钻具,公司始终是空白,2008年公司又并购了格兰特钻杆公司,更加完备了整个国民油井的生产线。国民油井是由100多个子品牌合在一起的子品牌,主要从事石油天然气的行业服务。
近些年需求比较旺盛的大扭矩顶驱。创新一定有这么多年的发展的历史积淀,才有非常扎实的创新。这里主要提到TDX-1000和TDX-1250。
最早螺旋式钻井方式发明之后,在深井超深井钻探过程中它存在着一些缺陷,比如它是单杆钻径,效果比较低,存在一些安全隐患,同时还会出现堵钻问题,没有特别好的解决方法。顶部驱动就在解决这些问题的思考上应运而生,顶驱可以节省三分之二的接立柱的空间,推动倒划眼,减少井口作业,公司在此基础上进一步思考。最初的顶驱主要是直流和并磁电机,但是会存在一些维护上的问题,以及出现一些安全隐患,所以公司主打产品是交流变频顶驱,通过交流变频技术精确可控,市场最大占有率的两个产品,一个500吨的顶驱和750吨的顶驱都是得到了广大用户的好评和青睐。但是这些顶驱发展到今天,尽管看似非常完美,占据了很大市场,马老也提到,我们的竞争者也在生产这些,这些技术已经不成为秘密了,而且新的钻井技术对这些提出了新的要求,随着水平井和定向井增多,不需要过大提升能力基础上,我们需要更大的扭矩,比如500吨,TDS8的钻机扭矩可以大大提高。
这是一款便携式的500吨顶驱,这个无疑在钻井技术上是一大突破,我们也认为它在今后很可能彻底这个行业的新标准。它的高度甚至比典型的500吨顶驱还要略短一些,所以安装上不存在问题。500吨顶驱之外公司发展了更大吨位的高扭矩顶驱,就是TDS系列,公司产品中带X的都是代表下一代,TDS顶驱一个变化就是采用了双水冷的电机,最早源于TDX1250,这是第一款这个系列生产的产品,右边的图片是TDX1000,也就是1000吨顶驱,现在在很多9000米钻机,我们也接到很多中国钻机制造厂对外投标过程中谈到大扭矩9000米钻机上用到的顶驱,这个也是一个很好的产品。
接下来我想给大家介绍一下无螺栓防喷器,NOV在防雾器领域的品牌safer,创新源于专业,这个品牌对它的客户很了解,对钻井作业流程很了解,大家可以看到传统的防雾器,更换闸板时间很长,劳动强度很大,因为市场作业过程中由于油污等原因,侧门开启很难,也就是说侧门上的螺栓拆卸很难,如何解决这个问题,我们同行经过了很多思考,不断想出很多办法,最直接的想法是发明一些好用的高效工具拆卸螺栓,我们给出了一个不同的答案,也就是发明一款没有螺栓的侧门开启的阀门器,可以看到它只需要一到两个工人就可以完成,首先将侧门的两个销子拔出,只需要一个人的力量就可以将侧门沿着滑轨划出,这些操作都非常容易,而且没有太多繁重的劳动,同时将它向外旋转90度就可以将闸板拆卸,花一些时间把旧的闸板换下,把新的装上去,再按照相反的流程装上去就可以。针对这款无螺栓防喷器产品,16寸主要适用于陆地钻机,18寸在海洋平台上,还有一款NXT,是使用液压方式开启侧门,更加减低劳动强度。这个实验过程只有1分20多秒。
当然了,我们也对跟传统的换闸板方式做了一个对比,考虑到取出闸板和装入新闸板时间基本是相同的,传统的方式更换一个闸板大概需要4个小时的时间,而无螺栓防喷器更换闸板只需要大约半小时时间,如果不考虑对旧的闸板和拆卸安装过程,只考虑侧门开启时间,新型的无螺栓防喷器只需要两分钟时间,从三个多小时减少到两分钟,这是非常大的突破。
第三个就是新型铁钻工,铁钻工越来越为中国客户所认识,也越来越多配到中国客户的钻机上,它的初衷,在它发明创新的阶段,实际上是源于公司对客户的关注,问题来源于公司对手动工具存在问题的思考,手动工具主要存在以下几个问题:
第一要在井口进行操作。整个钻井作业过程中井口附近是最危险的区域,由人工进行上下扣,无论采用任何工具,扭矩不容易精确可控,无疑会对钻具产生比较大的磨损,钻具是钻井承包商很大的成本之一,考虑到操作人员的安全隐患以及对钻井承包商成本的控制,工程设计人员考虑到研发一款安全的自动化工具,不需要人员在井口操作,同时研发一款精确可控的高效工具,也就是说它的扭矩完全可以通过数字精确记录,铁钻工也符合安全、高效以及成本的考虑应运而生。
这个也是在实验中XT807铁钻工的工作过程,这款铁钻工的研发初衷很重要的一点是占地面积最小,所以采用了支柱式的结构,也就是说它后面只需要一个很小的空间进行连接,同时达到最远的距离,因为在垂直和水平方向都可以在很大范围内移动,同时可以在一定角度内转动,所以它可以同时达到井口和手动的位置。操作只需要一个人通过一个本地化的液压操作,这个液压面板就是完成它的垂直、水平以及悬进悬出、井扣冲扣等操作,液压面板可以放在设备的左侧或者右侧,也可以通过远程的方式来控制。但是,它毕竟范围还有所局限,所以公司在2008年OTC的时候推出了这款产品,叫做ST120,它就是最小的占地面积达到最远的距离,同时操作简便,它的出色表现里一个是考虑到安全性,可以作用于其他所有的钻具,包括井口以下的钻具。
第四个就是一款自动化的下套管工具,这款产品的研发是典型来自于客户的需求,因为这也是一个全球化的客户,专门从事下套管的服务工作,他找到了公司,大家可以看到传统的下套管工具,如左边的图所示,非常散乱难于控制,右侧的工作环境,劳动强度很大,而且存在一定的安全隐患,像下面的掏管扶正台需要一个人工扶正作业,客户就提出来有没有可能研发一款产品,把所有设备继承于一体,发明一个自动化的设备,公司经过两三年的研发,应对这个客户的需求,研发出这款自动化的下套管工具,它现在有350和500两款,对应着350吨和500吨的提升能力。CRT上端与顶驱一起作业,通过顶驱提供它的动力,两侧是一个倾斜臂,可以抓取套管,内部有一组传感器,感应套管的位置,以决定是否报警和自动灌浆,下面是相当于套管的上转盘,和下转盘配合作业。
最后我想向大家介绍的是一款新型动力猫道,它比较适用于陆地钻机,把钻杆从地面提升到坡道上,这款产品的研发主要体现了想象力,这款产品并不是NOV公司独一无二的,也有一些同行做出了类似的产品,但是可以看到,这款产品悬在空中的部分是一个槽子,所有的钻具钻杆会滚入到这个槽子中间,两侧是钻杆的排布,后面是液压站,提供动力。黄色的,我们叫做小滑车,会把钻杆沿着坡道推向井口附近,再推动液压吊卡把它吊起。这个录像就比较清晰地阐述了它的工作过程。(录像)整个循环大概需要20秒的时间。可以看到,整个操作在钻台面上是不需要人员的,只需要通过远程控制就可以完成。NOV公司创新的基础主要来源于对安全和效率的考虑。谢谢大家的时间!