您現在的位置是：首頁 > 新聞資訊網站首頁新聞資訊

石油鉆機全套包括有動力、提升、旋轉及鉆井液循環等幾大系統，通過它才能夠實現鉆井、測井及完井任務，因此，它是油氣鉆井工程中的核心裝備。長期以來，石油鉆機的自動化水平不高，鉆井工人不僅體力勞動繁重，而且作業發生事故的風險高。以二層平臺排放立根作業為例，在起下鉆時，鉆工要站在二十多米高的二層平臺上，用手移動二十多米長的立根，從井架中心處打開吊卡取出，移至立根盒排放好(起鉆時) ， 或自排放立根的立根盒中，移動一根至井架中心處，送入吊卡中鎖緊吊卡(下鉆時) 。在此期間，鉆工不僅在高空作業很危險，而且，立根和吊卡都很重，操作非常費力，因而工作時精神緊張、壓力大，還要大量消耗體力，勞動條件差，迫切要求改善，提高自動化水平。所以說，石油鉆機的自動化智能化勢在必行，首先是以人為本人民至上的需要。

21世紀是信息技術快速發展的時代, 隨著5G的進入市場，全球的信息化、數字化、智能化正在加速發展，人類正面臨著一個智能化的新時代。伴隨著時代的前進，我國的人工智能創業、傳統的制造向“智造”轉型升級，蓬勃發展，迅猛異常。截止到2019年3月底，全世界5386個人工智能企業中，我國就占有了22.1%，在全球排名第二。以油氣田為例，中石化的智能化油田試點的長慶油田采油二廠，自2018年4月起，已初步建立起智能油田系統，工作人員能夠第一時間通過遠程監控和實時掌控相隔百公里之外的站庫、油水井組的運行參數、管線安全及生產狀態。寶雞石油機械公司研制的3000米ZJ30DB20自動智能鉆機已于2019年4月在大慶油田首次開鉆。實踐表明，智能化新時代的大勢所趨，石油鉆機的自動化智能化勢在必行，因為這是與時俱進轉型升級的需要。

石油鉆機產品作為供給側，其結構性革新筆者認為可從以下幾方面著手。

井口操作的智能自動化

井口操作是指鉆機提升著鉆柱進行起下鉆時，在井口上緊或松開管柱絲扣的作業。上緊或松開管柱絲扣時，需將管柱用很重的卡瓦卡緊在轉盤上，目前已多采用氣動卡瓦，代替了鉆工的手提卡瓦勞動；但上緊或松開管柱絲扣，還需要進一步自動化代替人力?，F已有一些鉆機采用動力大鉗，并配有涂油裝置(上緊絲扣前抹油) 及鉆井液盒(松開絲扣時防止鉆井液自井內鉆柱中噴濺出來) ，自動聯合作業，取代了井口操作的鉆工，俗稱“鐵鉆工”。圖1所示即為“鐵鉆工”的主體動力大鉗及鉆井液盒(黃色上) 和塗油裝置(黃色下) 。但是，還需要進一步革新，通過智能自動化，將此三種裝置集成在一起，并互不干涉自動獨立完成各自的功能，即所謂的一體化鐵鉆工，如圖2所示。

圖1（左）組成“鐵鉆工”的三種裝置  

圖2（右）一體化的“鐵鉆工”(1.液壓大鉗；2.塗油裝置；3.鉆井液盒)

排放立根操作的智能自動化

排放立根是鉆機在起下鉆過程中將卸開的立根排放入鉆臺上的立根盒中(起鉆) 和從立根盒中取出立根送至吊卡鎖緊(下鉆)的作業。上面舉例時已經提到，它是很危險、很費力、很緊張、壓力非常大的一項作業，迫切需要改善勞動條件，進行智能自動化革新。目前國內只有如寶雞石油機械公司研制的中深井 3000米ZJ30DB20自動智能鉆機等少數鉆機，實現了排放立根操作的智能自動化，而深井鉆機則少見。因此，我國大部分鉆機均需要進行革新，配備排放立根智能自動化操作系統。該系統主要由鉆臺機械手、二層臺機械手、緩沖機械手等組成。鉆臺及二層臺機械手分別完成鉆柱的立根底端(鉆臺)及頂端(二層臺)的抓抱運移等任務；緩沖機械手位于鉆臺，執行管柱自地面輸送到鉆臺上時的自動接管任務。

二層臺機械手作業如圖3所示，它伸出手臂抓住立根盒里的立根上端，向井架中心移送至吊卡內，然后鎖緊；鉆臺機械手作業如圖4所示，它伸出手臂自立根盒里抓取立根下端，配合二層臺機械手，協同運移立根。圖5為機械手本體。

圖3  二層臺機械手作業           

圖4   鉆臺機械手作業           

圖5  機械手本體

管柱上下鉆臺操作的智能自動化

管柱包括鉆桿、套管等，通常運至井場后，是擺放在鉆臺前的平地上，如圖6所示。當需要將其送上鉆臺時，傳統作法是依靠人力先將管柱推送到滑道上，再借助起重機將其提拉到鉆臺上，由鉆工手動接收，既體力勞動繁重，又存在事故風險，極須革新，代之以智能自動化操作的液壓動力貓道，如圖7所示。(待續)

圖7  液壓動力貓道自動送鉆桿上鉆臺          

圖6  人力手動送鉆桿上鉆臺