從2003年與項目方合作研制出中國第一套頂驅(qū)電控系統(tǒng)開始，西門子至今已經(jīng)向其提供了數(shù)百套頂驅(qū)電控系統(tǒng)。在西門子的協(xié)助下，項目方頂驅(qū)獲得了10余項國家專利，這標(biāo)志著以項目方頂驅(qū)為代表的中國鉆井裝備已經(jīng)從“跟隨制造”邁向“引領(lǐng)制造”。
項目背景
近年來我國對石油能源開發(fā)力度的加大，以及石油鉆采設(shè)備出口的急劇增加，極大地拉動了我國石油鉆采設(shè)備制造業(yè)的需求和發(fā)展。頂部驅(qū)動鉆井裝置(下稱“頂驅(qū)”)是石油鉆井工程領(lǐng)域重大前沿技術(shù)之一，因設(shè)計制造難度大，迄今為止全球僅有包括項目合作方在內(nèi)的幾家公司具備該裝備生產(chǎn)能力。從2003年與項目方合作研制出中國第一套頂驅(qū)電控系統(tǒng)開始，西門子至今已經(jīng)向其提供了數(shù)百套頂驅(qū)電控系統(tǒng)。在西門子的協(xié)助下，項目方頂驅(qū)獲得了10余項國家專利，這標(biāo)志著以項目方頂驅(qū)為代表的中國鉆井裝備已經(jīng)從“跟隨制造”邁向“引領(lǐng)制造”。
客戶需求
頂驅(qū)裝置是當(dāng)今石油鉆井中前沿的技術(shù)和裝備，它節(jié)省鉆井時間20%-25%，并可預(yù)防卡鉆事故發(fā)生。這項技術(shù)必將成為21世紀(jì)鉆井機械發(fā)展的重要方向。
作為我國首臺交流變頻頂驅(qū)裝置的研制者，面對愈發(fā)激烈的國際競爭，項目方需要在不斷與國外知名品牌頂驅(qū)的“交手”中保持“技高一籌”，其既要在技術(shù)上保證頂驅(qū)產(chǎn)品的國際級水準(zhǔn)，又要拉大與國內(nèi)同行間的競爭優(yōu)勢。這對頂驅(qū)內(nèi)部的配置的提升系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)動力系統(tǒng)及系列關(guān)鍵裝置有著較高的要求。
西門子產(chǎn)品的應(yīng)用
項目方頂驅(qū)系統(tǒng)包括提升系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)動力系統(tǒng)、鉆柱自動化處理裝置、鉆柱內(nèi)防噴器、智能化控制系統(tǒng)等，是大功率、自動化程度高、集光機電液技術(shù)于一體的綜合系統(tǒng)。
西門子為項目方提供了S120交流變頻調(diào)速柜、S7 300 PLC可編程控制器、PROFIBUS-DP 現(xiàn)場總線控制、光纖通訊、遠(yuǎn)程監(jiān)控、人機操作界面(HMI)等諸多先進技術(shù)對系統(tǒng)進行全面智能控制，使項目方頂驅(qū)整機智能化程度和可靠性明顯提高。
其中，電控系統(tǒng)是整個頂驅(qū)設(shè)備的神經(jīng)中樞，電控系統(tǒng)設(shè)計和制造水平?jīng)Q定了頂驅(qū)設(shè)備整體的運行水平，為此西門子為項目方量身定制了“零缺陷管理流程”，并根據(jù)項目方頂驅(qū)產(chǎn)品的特點對其電控系統(tǒng)的設(shè)計、制造、服務(wù)、新產(chǎn)品開發(fā)和新技術(shù)應(yīng)用流程進行了優(yōu)化：
● Sinamics S120交流變頻驅(qū)動技術(shù)，滿足不同工況對轉(zhuǎn)速和扭矩的要求;
● 監(jiān)控系統(tǒng)Simatic WinCC強大的網(wǎng)絡(luò)功能使管理層可以通過瀏覽器更加方便的了解現(xiàn)場設(shè)備的工作狀態(tài)、故障信息;并可以通過網(wǎng)絡(luò)或郵件方便的獲得包括鉆井深度等現(xiàn)場參數(shù)的Excel報表;
● Sinamics S120交流變頻驅(qū)動產(chǎn)品可提供較高的動態(tài)性能和精度，能將復(fù)雜的工藝技術(shù)功能集成于頂驅(qū)傳動控制系統(tǒng)中;
● PROFIBUS DP開放的結(jié)構(gòu)使眾多品牌的自動化產(chǎn)品可以集成在同一個平臺上，它的高速傳輸可以滿足實施監(jiān)控的需要，在全球范圍內(nèi)已有超過2,000萬個安裝節(jié)點，可靠性得到廣泛驗證。
效益及性能
西門子與項目方九年的緊密合作期間，雙方互動頻繁，分別就企業(yè)戰(zhàn)略管理、服務(wù)流程管理、績效管理、知識管理和人力資源管理等各方面進行了廣泛交流，西門子用更深入的“定制化服務(wù)”提高項目方產(chǎn)品的市場競爭力。
在項目方頂驅(qū)發(fā)展過程中，西門子密切關(guān)注項目方需求，充分實現(xiàn)了想其所想，急其所急的“零距離”服務(wù)，形成真正的雙贏合作。例如軟扭矩控制技術(shù)是國際領(lǐng)先的鉆井技術(shù)之一，當(dāng)項目方提出軟扭驅(qū)功能的需求之后，西門子工廠自動化工程有限公司 (SFAE) 發(fā)揮研發(fā)優(yōu)勢，根據(jù)需求將軟扭驅(qū)功能直接集成在西門子大型驅(qū)動Sinamics S120控制單元內(nèi)。項目方需要西門子在兩個月內(nèi)完成并交貨，時間短任務(wù)重，西門子大型傳動部與SFAE共同努力不負(fù)重托，從零起步，發(fā)動多方力量進行研發(fā)，最終按時交付驗收，并成功應(yīng)用于項目方頂驅(qū)產(chǎn)品中。
在激烈的市場競爭中，西門子與項目方共同研發(fā)的“頂驅(qū)”代表著當(dāng)今石油鉆井裝備的最高水平，產(chǎn)品優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)出來：
● 2011年8月18日，雙方合作項目第300套頂驅(qū)出廠，實現(xiàn)了年產(chǎn)百余套頂驅(qū)的規(guī)模生產(chǎn)能力，達到30億以上的產(chǎn)值;
● 與西門子通力合作，項目方研發(fā)了12個型號的頂驅(qū)裝置，滿足2,000-12,000m石油天然氣鉆井需要，產(chǎn)品出口到世界30多個國家和地區(qū)，超過55%的頂驅(qū)在國外作業(yè)，并得到了用戶的高度評價;
● 雙方聯(lián)合開發(fā)的頂驅(qū)電控系統(tǒng)有12,000m、9,000 m、7,000 m、5,000 m、4,000 m、40Q系統(tǒng)共計6種類型，可滿足不同深度鉆井需求;聯(lián)合研發(fā)頂驅(qū)裝置試驗系統(tǒng)，可節(jié)能近90%;
● 采用ERP系統(tǒng)實現(xiàn)了管理規(guī)范、信息共享、流程順暢，解決了數(shù)據(jù)遲緩等信息孤島難題。
客戶反饋
在西門子的協(xié)助下，項目方頂驅(qū)獲得了10余項國家專利，標(biāo)志著以該頂驅(qū)為代表的中國鉆井裝備已經(jīng)從“跟隨制造”邁向“引領(lǐng)制造”。
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