一個看似平平無奇的電子元器件產(chǎn)品，卻有著32根如銀針般的金屬芯條，它連接了電阻率、中子密度、聲波等石油鉆探工具，為7000米深井下鉆探提供了有力支撐。這就是中國航天科工航天江南航天電器蘇州華旃研發(fā)的高溫高壓連接器。
7000米的深井，對于鉆探工具來說是多大的挑戰(zhàn)呢？在4500米至6500米區(qū)域的深井，承受200℃、172MPa的高溫高壓。
井下175℃是一個坎，許多國內的鉆井設備與技術在面臨這個溫度時都會產(chǎn)生一系列問題。蘇州華旃所研發(fā)的高溫高壓連接器，正像是一整套鉆井設備的“關節(jié)”。每次作業(yè)，大約幾百個這樣的連接器，連接了鉆井設備的各個套組，起到了信號傳輸、穩(wěn)定供電的作用。更為重要的是，它能夠承受高溫和高液壓兩種應用場景，為能源安全提供了源源不斷的實力支撐。
“鉆井需要靠密封結構來保證，一整套設備里，大部分是電阻電容這些元器件，在高溫高壓環(huán)境下非常脆弱，在深井環(huán)境下，一旦元器件報廢，工具就會發(fā)生泄漏，里面會灌滿泥漿、水等各種介質，一整套幾十萬甚至上百萬的設備就報廢了，甚至會造成鉆井失敗，釀成重大損失。”因此，能夠穩(wěn)定承壓、確保安全的“關節(jié)”至關重要。
然而，攻克“卡脖子”技術，從來不可能一蹴而就。為了實現(xiàn)嚴苛環(huán)境下的高溫高壓承受能力，從2008年立項到2016年研制出能達到需求的產(chǎn)品，再到2018年正式大批量投產(chǎn)，研發(fā)團隊可以說是破釜沉舟，十年磨一劍。
2008年，某知名能源服務商找到了蘇州華旃，表示需要一款可以承受7000米深井的高溫高壓連接器組件。
在當時，要實現(xiàn)這個需求，在國內甚至國際來說，都尚屬“刁鉆”。一直到2013年，在無數(shù)次的測試后，團隊都沒有實現(xiàn)技術的攻破?！白畲蟮碾y點不在于產(chǎn)品結構，而是怎么實現(xiàn)它的承受壓性，承壓能力達不到，就很容易漏液。但即使是解決承壓后，陶瓷又可能會裂開，還可能遇到絕緣電路產(chǎn)品性能等諸多問題?！?/p>
因為長期的投入無產(chǎn)出，該服務商終止了這項合作。但科研創(chuàng)新故事之所以值得被謳歌，都在于研發(fā)團隊的堅持和果敢。
“后來客戶牽引沒了，那我們就自己做！我們就是差了臨門一腳，大的框架是沒有問題的?！碧K州華旃石油項目負責人杜建東表示，得益于當時的大環(huán)境，公司管理層也對石油領域的發(fā)展趨勢充滿信心。在那之后，團隊上下繼續(xù)瞄準目標，做出了一次又一次的嘗試。
2014年開始，團隊幾乎是擦掉過往，一切重頭來過。從基礎原材料到燒結方法，每一個環(huán)節(jié)都進行了重新優(yōu)化。光是這個器件中用到的陶瓷材料，團隊就基本上跑遍了全國，“景德鎮(zhèn)、宜興、蘇州……陶瓷做得好的廠家，我們能找的就都找。”
在經(jīng)歷了上千次的試錯后，2016年，團隊終于制出了能夠滿足要求的產(chǎn)品，2018年，能穩(wěn)定運用于4500米-7000米深工具應用要求，最高承受200℃、172MPa的產(chǎn)品開始實現(xiàn)量產(chǎn)，保證了石油和天然氣井下設備的電子組件及電氣模塊之間電氣信號的長期可靠傳輸。
這項“卡脖子”技術突破了石油資源需要依靠進口的瓶頸，蘇州華旃也終于憑借這項過硬的技術獲得了更多國內外訂單，真正在市場扎穩(wěn)腳跟。之后，在此基礎上，公司還開發(fā)出了更高規(guī)格的產(chǎn)品，能夠適用于7000米以下的井深環(huán)境，承受260℃、200MPa的高溫高壓。如今，該系列營收已超億元，近兩年在國內海洋石油鉆探設備用高溫高壓連接器及組件細分領域市場占有率居行業(yè)第1位。
這是一個高溫高壓連接器從“0”到“1”的故事，也是蘇州華旃眾多產(chǎn)品故事中的一個。面對更加廣闊的萬米以下超聲井，以及環(huán)境要求更嚴苛的海井，蘇州華旃任重而道遠。而公司也將從高端元器件這一核心主營業(yè)務出發(fā)，新能源和數(shù)字經(jīng)濟高速發(fā)展的當下，推出更多新項目和新產(chǎn)品，在更多領域實現(xiàn)國產(chǎn)替代、國際一流，昂首闊步走在時代發(fā)展前沿。（文圖/杜建東 王珺 王修）
