2021年12月10日，中國首套“一鍵式”人機交互7 000 m自動化鉆機在四川長寧—威遠(yuǎn)國家級頁巖氣示范區(qū)投入工業(yè)性試驗達到100 d，運行良好，各項參數(shù)達標(biāo)。該鉆機是目前我國石油行業(yè)自主研發(fā)的最先進鉆機，自2021年9月1日在中國石油集團川慶鉆探公司威204H62平臺投入工業(yè)性試驗以來，中國油氣鉆井正式步入“一鍵式”操作時代。

在威204H62-3井上，動力貓道、扶管機械手、提管機械手、排管機械手……這些看似復(fù)雜的機械設(shè)備在司鉆的“一鍵式”操作下神奇的開始復(fù)合聯(lián)動、交叉運行、無縫銜接。“一鍵式”鉆機通過機器人自動感知、精準(zhǔn)定位、智能協(xié)同等技術(shù)，在井口區(qū)8 m2范圍內(nèi)整合11種設(shè)備的360余個動作，實現(xiàn)了并行自動化作業(yè)，幫助鉆井工人高效完成復(fù)雜的作業(yè)任務(wù)。

自2018年開始，中國石油集團寶石機械、川慶鉆探、工程技術(shù)研究院等單位聯(lián)合持續(xù)攻克多項“卡脖子”技術(shù)瓶頸。數(shù)10種方案、30多個計算模型、近萬張草圖、10萬行代碼、出廠前的8 000 m鉆具測試等，歷經(jīng)3年艱苦研發(fā)，我國首套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“一鍵式”人機交互7 000 m自動化鉆機得以“破殼而出”。2021年5月7日，鉆機順利通過出廠驗收，標(biāo)志著我國成為全球少數(shù)可自主研制自動化鉆機的國家。

截至2021年12月10日，該鉆機已安全運行100 d。隨著第二口試驗井的完鉆，這臺鉆機將結(jié)束工業(yè)化試驗，意味著此類型鉆機將在石油行業(yè)中大顯身手，助推我國由鉆機制造大國向制造強國邁進。

該鉆機在此次的現(xiàn)場試驗中體現(xiàn)了“三高一優(yōu)三降低”的顯著特點，已創(chuàng)造4項鉆井紀(jì)錄。

三高：

自動程度高。配備6套機器人，關(guān)鍵作業(yè)流程及井口輔助操作全面自動化，大幅減少井隊人員配置。

安全性高。具有動態(tài)防碰管理、司鉆輔助操作、鉆機無線遙控起放等功能，實現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場本質(zhì)安全。

作業(yè)效率高。組立根、甩鉆具與鉆進同步進行，將以往多組串聯(lián)作業(yè)變?yōu)椴⑿凶鳂I(yè)，有效縮短鉆井時間。

一優(yōu)：

操控性能優(yōu)。只需1名控制人員在恒溫控制室內(nèi)就能控制鉆機運行，實現(xiàn)“一個按鈕控全程”。

三降低：

井隊人員僅需配備20人，相比標(biāo)準(zhǔn)人員配置降低1/3以上。

與常規(guī)鉆機相比，鉆井工人重體力勞動率降低90%。

與進口同類自動化鉆機相比，采購成本降低1/3以上。

創(chuàng)造4項鉆井紀(jì)錄：

威遠(yuǎn)區(qū)塊上傾井水平段最長紀(jì)錄2 200 m，與歷史最好水平相比，增加段長10%左右。

威遠(yuǎn)204區(qū)塊三開最快機械鉆速達到每小時11.43 m，提速7.12%。

威遠(yuǎn)區(qū)塊三開一趟鉆進尺最長紀(jì)錄2 580 m，增長7.19%。

威遠(yuǎn)204區(qū)塊最快旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆進周期13.04 d，縮短周期7.14%。

一直以來，石油鉆機是打開地下油氣通道的核心裝備，其技術(shù)先進性直接決定著勘探開發(fā)的能力和水平。我國是石油鉆機制造大國，該鉆機的成功研制與應(yīng)用使我國石油鉆機由“作業(yè)機械化、操控多人化”發(fā)展為“流程自動化、操控一鍵化”，打造了國家鉆井工程領(lǐng)域的“國之重器”，提升國產(chǎn)鉆機的競爭力和話語權(quán)。應(yīng)用該鉆機承鉆的首口井鉆井周期、儲層鉆遇率、靶體鉆遇率等多項數(shù)據(jù)上創(chuàng)造了紀(jì)錄，有效提升了油氣勘探開發(fā)的作業(yè)效率及安全性。

中國工程院院士孫金聲認(rèn)為，該鉆機使鉆井工人從原來干藍領(lǐng)的活到現(xiàn)在干白領(lǐng)的活，可以大幅度降低勞動強度，提升我國石油鉆采裝備的國際競爭力，對推動我國石油鉆機向自動化、智能化方向發(fā)展，對提高工程技術(shù)服務(wù)水平具有重要意義。