编者按:2023年第四季度，新闻中心全面启动“24节气里的深地川科1井”主题策划，这组策划由《川庆钻探》杂志牵头完成。整组策划包括“节气.川科”“人物.川科”“数字.川科”“印象.川科”四大板块。目的是用持续一年的时间，以节气为节点，用图文方式记录深地川科1井的钻进进展以及深地川科1井背后的人和事。
在继《川庆钻探》总第8期杂志推出霜降到冬至的节气记录后，刚刚出版发行的总第9期杂志继续聚焦小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰五个节气时的深地川科1井，用深入的采访、扎实的书写还原深地川科1井走向地层深处的幕后故事。今天起，川庆门户将陆续推送此组策划的内容，更多精彩，敬请关注《川庆钻探》总第9期杂志。
寒之至，春之始。冬深一分，春近一步。大寒之后，阖家团圆时。
征鸟之飞 当仁不让
文/刘玉 杨凯凌 图/邓宇
1月29日，进入大寒第10天。井下作业公司自主研发设计生产的XG60 486×362大尺寸超重载高压尾管悬挂器，在历时3个月备料、加工、重大改进和再加工的等待后，终于进入样机装配试验阶段。这是服务深地川科1井第四开尾管悬挂固井作业的固井工具及附件中的最核心组成。
超大尺寸的固井工具整装尚属首次，成功与否还存在不确定性，它的设计者、生产者和组装者们正屏气凝神聚集在井下作业公司工具公司装配车间，等待试验开始。
工作人员正在绑定卡瓦片确保工具主体通过拧扣机机械抓
井下工具公司工具技术服务队生产班班长江林的大嗓门和高空行车的驱动声，划破了这份肃静。江林有着近30年的工龄，井下作业公司几乎所有新型号的固井工具首次装配都是他负责的。因此，深地川科1井不同固井开次的新工具产品装配任务也落在了他身上。
绿色的车间地面上，XG60 486×362大尺寸超重载高压尾管悬挂器的零配件正占据了一大块区域，比常用尺寸的高压悬挂器大了近3倍。装配完成后，该产品总长将达到14米，最大直径达到442毫米，总体积比过往装配同类型产品大200%，组装过程需要从人力、工具和机械设备的高度配合。
和想象中把不同零配件用手拧在一起就能完成组装不同，一个产品的实际装配过程，难度系数因尺寸的放大呈几何级增长。受限于固井工具的钢制材料属性和尺寸体量，组装不同大小规格产品过程中，“拧零配件”并不是从“一双手”到“很多双手”的简单变化。小尺寸的工具产品的确可以依靠人力手工或者使用常规工具进行“拧紧”；大尺寸的工具产品，则需要通过使用行车、拧扣机等多种机械设备进行辅助，并搭配各类管钳、橇棍、枕木等装备工具进行“组装”；而像深地川科1井固井工具这样前所未有的超大尺寸工具，则需要额外设计专用辅助工装，升级超大尺寸机械设备，并定制专属装配方案，才能实现“装配”。
XG 486×362重载高压尾管悬挂器坐挂系统完成“人工连接”
今天，江林和同事的任务是大尺寸超重载高压尾管悬挂器坐挂系统单个功能单元的试装配。该工具产品坐挂系统由4个功能单元组成。每个功能单元则又各自包含6类25项不同零配件。仅仅完成坐挂系统的装配工作，将需要对100个零件按设计要求进行有序组装。
一张清单，确保零配件数量准确。一桶润滑脂，能并保护密封件。一根橇棍，则穿过坐挂系统主体，由两人协力，确保灵活转向，为零配件安装提供更好的同轴度，以避免装配错扣。这是江林多年装配经验。
下午3点，第一个功能单元组装基本完成。后续，还需完成其余三个功能单元的组装，才能最终完成XG60 486×362大尺寸超重载高压尾管悬挂器坐挂系统主体结构的连接。
等待高空行车吊带移动到位
井下作业公司二级工程师邹祥富是XG60 486×362大尺寸超重载高压尾管悬挂器的主要设计者，今天也在现场。2023年7月，深地川科1井第二开固井作业还未开始，该井专项设计团队对第四开固井作业所需的固井工具和附件就开始进入了设计阶段。
由于深地川科1井超大尺寸井身结构设计，第四开固井作业的尾管悬挂工具预计悬挂负载将达到500吨，因此需设计额定抗拉强度达到650吨以上，而其安全抗拉强度则需进一步提升至780吨以上。而过往，国内外所生产的最接近该尺寸的尾管悬挂器，其最大安全抗拉强度才仅有深地川科1井预计载荷的65%。
拧扣机能为合扣提供精准的扭矩控制
即使邹祥富等从业30年来参与了无数重难复杂井的固井工具设计和现场应用，这对他们来说依旧是一项巨大的挑战。他们首要的设计重点是实现超重载。历时3个月，该井专项设计团队的设计者们提出了XG60 486×362大尺寸超重载高压尾管悬挂器的坐挂系统由4个功能单元组成的创新设计。他们通过多个功能单元的联合作用，以“1+N”形式的合力在工具主体结构上完成了超重负荷的承载设计。再充分利用工具主体的总长和功能单元的分布，让超重负载尽量分载到上层不同套管点上，以避免超重负荷对上层套管的损伤。
2023年10月，该设计方案顺利通过审核；11月，正式进入车间加工。然而，在实际加工过程中，该工具产品因其超大尺寸设计要求导致的加工困难，比邹祥富等设计者们预想的更甚。
一方面，对于一项新型产品的开发而言，必须具备满足公差要求的生产加工能力。公差是设计图纸上的几何参数与产品实际制造参数直接所允许的变动量，变动量越小，产品与设计参数越吻合，实现零配件间的互换或配合越容易。此次设计的工具产品尺寸陡增，公差要求却相对一致。这就像机床的刀头在加工材料上同时水平刻画10毫米和100毫米的直线，变动要求却一样。然而，前端刀头任何抖动，都将带来末端偏移量10倍的放大，难度可想而知。另一方面，坯料在通过机械加工后，会因应力集中产生一部分残余变形。然而此次该工具设计尺寸之大，进一步加剧了这种残余变形，并在一定程度上影响了成品率。
新升级的超大尺寸拧扣机是超大尺寸工具产品装配需要通过的最后一站
今年1月，经过艰难而漫长的测试、调整，XG60 486×362大尺寸超重载高压尾管悬挂器164类零配件全部加工完成，并严格匹配设计要求。2月4日，该工具产品坐挂系统4个功能单元顺利完成人工合扣。等待新升级的超大尺寸液压拧扣机完成调试后，就能按照设计扭矩进行最后的“拧紧”。
几乎每一次XG60 486×362大尺寸超重载高压尾管悬挂器的装配，邹祥富都会守在装配车间。他还需要严密关注在实际装配过程中，密封件过盈量与间隙是否匹配，这是实现密封性能的关键。在该工具产品的328毫米的通径下，1兆帕的压力波动将产生8.45吨拉力起伏，一旦密封失效产生“短路”循环，将严重影响固井质量。
“挂得住”“封得牢”从来都是固井高压尾管悬挂器这一类固井工具不可或缺的两大功能。受深地川科1井大尺寸井身结构设计，要满足这两大功能齐头并进，难度非同一般。但邹祥富想，这也许是实现自我超越的一个机会。
每一个工具产品，从设计图纸，到最后入井完成设计动作，都是一个漫长的过程。其间，充斥着无数细节，需要专业人员依靠经验、思考、灵感来填补想象与实践之间的空隙。
在设计固井工具时，设计者需要精准匹配施工所需的负载能力、密封能力，需要精细考量生产加工的现实性、可能性，做到面面俱到，缺一不可。在已着手的深地川科1井第五开悬挂固井工具的设计中，邹祥富已体验到超高压与非常规小设计间隙的超高难度混合，他倍感压力，但同时也充满憧憬，能啃下深地川科1井这块“硬骨头”，一定能将固井工具的自主设计能力提升到一个新高度。
装配超大尺寸固井工具离不开机械化设备、智能化设备的协同作业，这使得依赖人手装配的传统作业方式有了根本性改变。在此次装配过程中，江林体会到这种改变所带来的效率提升，他期待利用深地川科1井系列固井工具及附件的装配，能够为国内同行建立起一套标准化大尺寸固井工具装配方案，并完善配套机械设备、工具推荐配置。
四时不语，大寒依时而至。深地川科1井井场之外，所需固井工具及附件的设计、生产、装配、试验也自有时序。等到第四开尾管悬挂固井作业正式开始时，到达现场的只有这根14.5米左右长的工具。而它的背后，却是井下作业公司工具从业人员在数千米的井下共同完成500吨的大尺寸超重悬挂负荷的高难度挑战，而所有的一切也仅依靠这个工具。
“挂住了、封住了，固井作业时各泵注节点也一切正常，就是它完成使命，最光辉的时候！”
大寒之中，征鸟厉疾受严寒之迫、生存之需，变得凶狠、快速。当下的深地川科1井科探工程，何尝不是我国在超深油气勘探开发技术领域一场攻坚克难的生存战。只有率先掌握技术话语权，才能拥有深地油气勘探开发领域的生存权。面对超深领域固井、井下工具研发任务，井下作业公司工具从业者定然迎难而上，敢为人先，亦如大寒中的征鸟一般凶猛、迅速、当仁不让！
