裴紅軍

大慶鉆探鉆井一公司 黑龍江 大慶 163411

引言

鉆機是石油開發(fā)中最為核心的工具，鉆機的自動化不僅可以實現(xiàn)勞動力的置換，降低人力成本和施工的風險，同時也可以讓鉆井的質(zhì)量得到有效的提升。再加上，我國社會主義經(jīng)濟體制改革也處于與不斷縱深發(fā)展的態(tài)勢中，所以石油企業(yè)面臨的市場環(huán)境也變得更加復雜，對陸地鉆機提出的要求也更加嚴格。對此，我國也已經(jīng)針對鉆機自動化技術(shù)的開發(fā)展開了一系列的實踐，并且也取得了一定的成效和進步，實現(xiàn)了傳統(tǒng)設(shè)備的有效替代，提高了作業(yè)的質(zhì)量，而且也在一定程度上免除了海外作業(yè)存在的風險和隱患。

1 分析石油鉆機自動化技術(shù)發(fā)展中存在的主要問題

1.1 電機定制化開發(fā)力度不足

當下，石油的開發(fā)需要用到鉆井泵，絞車，轉(zhuǎn)盤等較為關(guān)鍵的設(shè)備，而這些設(shè)備都需要依靠大功率的交流或者是變頻直流電機來驅(qū)動，只有這樣才能夠真正推動各類生產(chǎn)活動的有序開展。但不可否認的是，鉆機電機大多都是由專業(yè)的配套公司進行開發(fā)的，這也就意味著，一旦石油企業(yè)想要針對某個特定的項目提出特別的要求，或者是有個性化設(shè)計的需求，而生產(chǎn)商又尚未形成批量化訂單，那么就必然會導致生產(chǎn)上的積極性受到明顯的打擊。例如，以直流鉆機配套f1600鉆井泵組為例，這一機組的功率需求大約在1200kW，但在國內(nèi)市場上，直流電機的種類并不豐富，所以施工人員只能選擇兩臺800kW的直流電機進行驅(qū)動[1]。

1.2 設(shè)備安裝缺乏規(guī)范性

在很長一段時間內(nèi)，我國鉆機電氣系統(tǒng)在施工階段都顯露出了明顯的隨意性和盲目性問題，之所以會出現(xiàn)這一現(xiàn)象，主要是因為精細化設(shè)計上有不足，部分施工人員并沒有嚴格按照規(guī)范和要求來執(zhí)行任務(wù)，具有十分明顯的粗放型特點。具體來講，部分施工人員在安放電纜的時候，沒有使用專用的電纜槽或者是托架固定電纜的位置，這就導致電纜的走線十分不規(guī)范。而且，施工人員也沒有把握好電纜進出箱之后的柜門密封性，這就會在很大程度上縮短電器元件的使用壽命。另外，接地處理的不規(guī)范也會讓接地電阻受到影響，電纜標識不夠清晰，也會給施工人員的拆線和裝線帶來更多的麻煩。同時，如果施工人員沒有把動力電纜和信號電纜分開處理，那么就會讓這兩類電纜之間互相干擾，影響設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。再者，在司鉆房內(nèi)部，不同操作系統(tǒng)的終端也沒有按照特定的順序和規(guī)律擺放，并且操作風格與模式也存在明顯的區(qū)別，這就無法體現(xiàn)出施工的人性化特點[2]。

2 分析石油鉆機自動化技術(shù)的發(fā)展方法和措施

2.1 加大自動化工具的開發(fā)力度

雖然，我國已經(jīng)開發(fā)出了自動化輸送設(shè)備，而且也能夠?qū)崿F(xiàn)地面和灶臺管住的有效施工，但相較于國外的NOV，AKER MH等著名公司相比，我國自動化輸送設(shè)備的質(zhì)量仍舊有所欠缺，在種類和形式上仍舊有很大的拓展空間。同時，二層臺排管系統(tǒng)作為石油開挖的核心組成部分，也需要得到進一步的驗證和普及，需要實現(xiàn)更大范圍的推廣。對此，國家也必須要針對石油鉆機的現(xiàn)場作業(yè)情況，加大自動化設(shè)備的開發(fā)力度，把各個管柱輸送和排管的開發(fā)作為重點任務(wù)，盡可能豐富產(chǎn)品的類型和規(guī)格，讓石油企業(yè)能夠擁有更多的選擇權(quán)和主動權(quán)。而且，對于定型產(chǎn)品的使用和銷售來講，技術(shù)人員也應(yīng)當提高其可靠性和安全性，這樣可以讓陸地鉆機頻繁拆裝得到更加可靠的保證，滿足海洋鉆機防腐的基本需求。

2.2 加快集成控制的步伐

鉆機制造業(yè)的發(fā)展必須要以自動化工具的研發(fā)作為指導方向，而且要以此為基礎(chǔ)，建立起集成控制的系統(tǒng)和機制，充分考慮用戶的基本需求和意見，保證設(shè)備的研發(fā)方案能夠與市場的基本發(fā)展方向相契合。同時，生產(chǎn)主機的廠商也應(yīng)當在組裝自動化設(shè)備的過程中，強化對集成控制工作的管理，引進更加先進的技術(shù)和理念，提高自身的水準和素養(yǎng)。例如，其他行業(yè)會使用機器人來控制管住的運輸，所以廠商也可以以此作為借鑒。當自動化鉆機的樣機制造告一段落之后，技術(shù)人員也應(yīng)當做好現(xiàn)場實驗工作，要統(tǒng)計樣機運行中的各種數(shù)據(jù)和參數(shù)，分析運行中存在的不足和問題，在后續(xù)進行改良和優(yōu)化。

2.3 利用交互式虛擬現(xiàn)實技術(shù)

現(xiàn)階段，就鉆機司鉆的培訓來講，我國仍舊是以理論培訓為主要形式，涉及產(chǎn)品樣本的講解，圖紙和視頻資料的介紹等等，缺乏明顯的互動性和交流性，無法凸顯出更加真實的操作體驗。這一培訓模式并不能完全滿足集成控制鉆機的發(fā)展需求。對此，企業(yè)就可以利用交互式虛擬現(xiàn)實技術(shù)，對內(nèi)部的員工進行培訓和教育，通過終端設(shè)備的實體操作，借助數(shù)字樣機的投影，來創(chuàng)設(shè)更加真實的工作場景，讓培訓人員能夠獲得直接的感官體驗。

2.4 開發(fā)專家故障診斷系統(tǒng)

專家故障診斷系統(tǒng)可以及時分析鉆機在運行中的參數(shù)，而且還可以利用無線傳輸這一有效形式，傳遞給鉆機生產(chǎn)商和管理單位，并且終端系統(tǒng)會自動對這些數(shù)據(jù)進行整理和分析，及時發(fā)現(xiàn)鉆機中存在的故障和問題，為施工人員提供可靠的數(shù)據(jù)參考。施工人員也可以對此，提前制定好設(shè)備的維修方案，生產(chǎn)廠商也擁有了更多的時間和空間，來制造先進的配件和原件，為設(shè)備的更換做足準備，避免浪費后續(xù)的時間。

3 結(jié)束語

綜上所述，我國石油鉆機自動化技術(shù)在發(fā)展中仍舊存在設(shè)備安裝不規(guī)范，定制化開發(fā)不足的鮮明問題，這些都是阻礙技術(shù)普及和推廣的重要因素，對此，對自動化建設(shè)進行改造和優(yōu)化才顯得更加迫在眉睫。本文通過自動化工具的開發(fā)，集成控制系統(tǒng)的設(shè)計，交互式虛擬現(xiàn)實技術(shù)的引進，專家故障診斷系統(tǒng)的優(yōu)化這幾個角度論述了鉆機自動化技術(shù)的調(diào)整方向，充分結(jié)合了我國石油開發(fā)的具體形勢，具有理論上的合理性與實踐上的可行性。