西门子助力本土顶驱制造 提升国际市场竞争力

项目背景 近年来我国对石油能源开发力度的加大，以及石油钻采设备出口的急剧增加，极大地拉动了我国石油钻采设备制造业的需求和发展。顶部驱动钻井装置（下称“顶驱”）是石油钻井工程领域重大前沿技术之一，因设计制造难度大，迄今为止全球仅有包括项目合作方在内的几家公司具备该装备生产能力。从2003年与项目方合作研制出中国第一套顶驱电控系统开始，西门子至今已经向其提供了数百套顶驱电控系统。在西门子的协助下，项目方顶驱获得了10余项国家专利，这标志着以项目方顶驱为代表的中国钻井装备已经从“跟随制造”迈向“引领制造”。

客户需求 顶驱装置是当今石油钻井中前沿的技术和装备，它节省钻井时间20%-25%，并可预防卡钻事故发生。这项技术必将成为21世纪钻井机械发展的重要方向。 作为我国首台交流变频顶驱装置的研制者，面对愈发激烈的国际竞争，项目方需要在不断与国外知名品牌顶驱的“交手”中保持“技高一筹”，其既要在技术上保证顶驱产品的国际级水准，又要拉大与国内同行间的竞争优势。这对顶驱内部的配置的提升系统、旋转动力系统及系列关键装置有着较高的要求。

西门子产品的应用 项目方顶驱系统包括提升系统、旋转动力系统、钻柱自动化处理装置、钻柱内防喷器、智能化控制系统等，是大功率、自动化程度高、集光机电液技术于一体的综合系统。 西门子为项目方提供了S120交流变频调速柜、S7 300 PLC可编程控制器、PROFIBUS-DP 现场总线控制、光纤通讯、远程监控、人机操作界面（HMI）等诸多先进技术对系统进行全面智能控制，使项目方顶驱整机智能化程度和可靠性明显提高。 其中，电控系统是整个顶驱设备的神经中枢，电控系统设计和制造水平决定了顶驱设备整体的运行水平，为此西门子为项目方量身定制了“零缺陷管理流程”，并根据项目方顶驱产品的特点对其电控系统的设计、制造、服务、新产品开发和新技术应用流程进行了优化： Sinamics S120交流变频驱动技术，满足不同工况对转速和扭矩的要求； 监控系统Simatic WinCC强大的网络功能使管理层可以通过浏览器更加方便的了解现场设备的工作状态、故障信息；并可以通过网络或邮件方便的获得包括钻井深度等现场参数的Excel报表； Sinamics S120交流变频驱动产品可提供较高的动态性能和精度，能将复杂的工艺技术功能集成于顶驱传动控制系统中； PROFIBUS DP开放的结构使众多品牌的自动化产品可以集成在同一个平台上，它的高速传输可以满足实施监控的需要，在全球范围内已有超过2,000万个安装节点，可靠性得到广泛验证。

效益及性能 西门子与项目方九年的紧密合作期间，双方互动频繁，分别就企业战略管理、服务流程管理、绩效管理、知识管理和人力资源管理等各方面进行了广泛交流，西门子用更深入的“定制化服务”提高项目方产品的市场竞争力。 在项目方顶驱发展过程中，西门子密切关注项目方需求，充分实现了想其所想，急其所急的“零距离”服务，形成真正的双赢合作。例如软扭矩控制技术是国际领先的钻井技术之一，当项目方提出软扭驱功能的需求之后，西门子工厂自动化工程有限公司 (SFAE) 发挥研发优势，根据需求将软扭驱功能直接集成在西门子大型驱动Sinamics S120控制单元内。项目方需要西门子在两个月内完成并交货，时间短任务重，西门子大型传动部与SFAE共同努力不负重托，从零起步，发动多方力量进行研发，最终按时交付验收，并成功应用于项目方顶驱产品中。 在激烈的市场竞争中，西门子与项目方共同研发的“顶驱”代表着当今石油钻井装备的最高水平，产品优势逐渐显现出来： 2011年8月18日，双方合作项目第300套顶驱出厂，实现了年产百余套顶驱的规模生产能力，达到30亿以上的产值； 与西门子通力合作，项目方研发了12个型号的顶驱装置，满足2,000-12,000m石油天然气钻井需要，产品出口到世界30多个国家和地区，超过55%的顶驱在国外作业，并得到了用户的高度评价； 双方联合开发的顶驱电控系统有12,000m、9,000 m、7,000 m、5,000 m、4,000 m、40Q系统共计6种类型，可满足不同深度钻井需求；联合研发顶驱装置试验系统，可节能近90%； 采用ERP系统实现了管理规范、信息共享、流程顺畅，解决了数据迟缓等信息孤岛难题。

客户反馈 在西门子的协助下，项目方顶驱获得了10余项国家专利，标志着以该顶驱为代表的中国钻井装备已经从“跟随制造”迈向“引领制造”。