邹祥富:专注尾管悬挂器33年

邹祥富:专注尾管悬挂器33年

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尾管悬挂器在固井作业中扮演举足轻重的“角色”,它是实现超深层尾管悬挂固井作业必不可少的工具。


来自井下作业公司邹祥富,从事尾管悬挂器工具产品研发33年,推动井下作业公司尾管悬挂器完成了一次性能飞跃,其密封能力从最初的25兆帕提升至105兆帕,抗高温从150摄氏度升级到220摄氏度,让中国造、川庆造的固井工具品牌闪亮世界舞台,创造了全球首例在陆上石油万米级垂深井尾管悬挂固井现场应用的固井工具产品。


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从图纸到电子图纸


1997年,微软公司推出Windows97操作系统更新,“大脑袋”台式机电脑逐渐进入办公应用,为我们带了纸本以外的视野。


从事井下作业公司工具设计的邹祥富,看到了电脑技术充分发展,也开始琢磨工具图纸能不能也进行一次“电子进化”。他深谙传统手绘工具制图过程中,数据偏差问题一直如影随形,会影响到井下工具后期制作的性能与质量。而且,纸质图纸始终存在调整重绘的查找问题,后期一旦需要调整修改,图纸堆得比人还高,想找张需要修改的,简直像在“沙堆里淘金”。


后来,邹祥富了解到CDR3绘图软件强大的矢量处理能力,能将制图精度控制在毫米级,下定决心学习CDR3电脑绘图。历时十个月的学习与探索,他借助CDR3绘图软件,为井下作业公司的手工工具图纸完成了一次电子档案的进化。不仅制图精度高,而且所形成的文件能够非常方便地进行查找,还能及时根据实际生产中的反馈以及新的技术要求,随时对电子档案进行修改和完善,不断优化设计方案。电脑技术在工具制图的应用,为后来邹祥富收集、整理尾管悬挂器设计参数提供了极大辅助。


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从25兆帕到70兆帕


上世纪初,国内尾管悬挂器的规格较为单一,密封能力仅能达到25兆帕。面对当时深井尾管悬挂器固井作业的要求,这样的性能显然难以满足实际需求。井下作业公司必须为市场、为工具产业发展完成一次尾管悬挂器的性能突破。


2005年,邹祥富带领团队进行破题攻关,他们将破题的关键锁定在材料的选择以及密封结构的设计优化上。最终,他们选定了一种高强度、耐高温且密封性能优异的A材料,这种材料能够在高温、高压以及腐蚀性环境下保持稳定的性能。


突破材料瓶颈后,邹祥富团队又将创新焦点聚焦密封结构上。他们摒弃了传统的单一密封方式,转而采用多级复合密封结构。在关键的密封部位,设置了不同形状和材质的密封圈,形成了一道道“严密防线”。同时,他们还利用有限元分析软件进行模拟优化,以确保在不同条件下都能达到最佳的密封效果。


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除此之外,防砂问题也是邹祥富团队重点攻克的重点。高压尾管悬挂器的回接筒容易进砂,会影响整体性能。经过几十次的试验后,他们将原本的固定式防砂罩结构改进为伴随式,这种结构能够始终有效地阻挡砂粒,从而保障尾管悬挂器在含砂环境中能够正常运行。


2006年,邹祥富团队成功研发出具备70兆帕密封能力的高压尾管悬挂器,并顺利通过各项严苛测试。从最初手绘图纸,到如今精准的电子图纸的成果转化,他们成功实现了国产化高压尾管悬挂器的突破,不仅打破了国外的垄断,减少对进口工具产品的依赖,还成功填补了国内同类型产品高压尾管悬挂器的空白。


2016年,高压尾管悬挂器凭借突出的性能和在川渝地区的应用成效顺利进入塔里木市场,完成近30余套的现场应用,进一步扩大了井下作业公司高压尾管悬挂器的市场认可度,成为四川固井品牌中不可或缺的一部分。这也成为当时邹祥富及团队最骄傲的事。


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从工具制造到工具概念设计


2017年,邹祥富升任井下作业公司工具公司经理。为了满足业主方更加多元化的需求,他需要带领井下公司工具公司完成系列化、定制化产品拓展。


一方面,邹祥富带领研发、生产团队不断丰富不同尺寸型号的高压尾管悬挂器产品树,针对不同套管直径进行整体优化、适配;另一方面,积极拓展高压尾管悬挂器在含硫、防腐、高温等复杂井下环境的适应性,提升产品性能。针对高压复杂地层开发了封隔式高压尾管悬挂器,针对提效需求开发了全通径尾管悬挂器。


2022年,邹祥富任职井下作业公司二级工程师。他感叹:“终于能卸下管理岗位沉甸甸的担子,一心扑向工具研发。”


2024年,邹祥富交出了职业生涯最骄傲的一场答卷——完成了高压尾管悬挂器超重载荷能力提升。他不仅带领团队成功研发出一款超重载高压尾管悬挂器,该产品具备650吨的强大悬挂能力以及105兆帕的高密封能力,堪称行业内的重磅之作。更重要的是,在该产品设计过程中,邹祥富创新性提出了“分载概念”,这一突破性理念为高压尾管悬挂器技术的发展开辟了全新的思路与方向。




分载就是将尾管悬挂器的负载载荷分解到多组悬挂密封系统上。这就像桥梁设计因满足跨越更大江面桥体总量增加及桥面车辆载重负荷增加的需求,发展形成桥墩分载的设计理念一样。一个概念的提出将带来更多技术飞跃和纪录创造。在分载理念的应用下,井下作业公司超重载高压尾管悬挂器已发展具备1000吨设计负载能力。


目前,这款超重载高压尾管悬挂器不仅被中国石油集团公司认定为“万米深钻技术利器”,还在第七届中国西部国际贸易投资洽谈会上惊艳亮相,成为井下作业公司明星产品,广泛用于我国深地科学探索工程。