国内石油钻机自动化技术现状与建议

对目前国内石油钻机的自动化发展的具体情况进行全面性地分析与探讨,同时也对国内的石油钻机自动化技术给出一些参考意见。     

国内石油钻机自动化技术现状与建议

目前国内在石油钻机自动化技术方面取得了一定进展,但与国外先进技术相比,仍存在着较大差距。阐述了国产石油钻机在变频传动(VFD)和晶闸管整流传动(SCR)、基于PLC的数字控制以及管柱处理设备等自动化技术方面的现状,分析了国内在钻机自动化系统统一规划设计、钻机电机定制化开发以及现场电气设备安装等方面存在的问题及原因,并通过与国外同行技术对比,对国内钻机在多样性管柱自动输送及排放、钻机节能、基于交互式虚拟现实技术的司钻培训系统等方面需要开展的具体工作,提出了几点建议。     

提速提效石油钻机技术现状及发展思路

概述了提速提效石油钻机的技术现状,重点对国内近年来开发的几种提速提效钻机新技术进行了介绍。结合石油钻机发展趋势,提出了今后应进一步开展四单根管柱自动处理钻机、陆地双井口钻机、液压驱动无绞车式钻机和一键操作式全自动化钻机等提速提效石油钻机的技术发展思路。     

智能石油钻机技术现状及发展方向

智能石油钻机可脱离人的干预,自动完成整个钻井过程,并能与钻井、地质和测井等专业进行大数据融合,从而有效提高钻井效率及作业安全性。通过对比分析国内外先进智能石油钻机的发展现状及主要技术参数,发现不管是国内还是国外的智能石油钻机,都只是在钻井领域的某个或多个环节上实现了自动化,完整的智能钻井闭环链尚未形成。总结了智能石油钻机应具备的技术特点,提出了适合国内现状的智能石油钻机发展方向:应首先研究出具有中国技术特色的"半自动智能钻机",使钻机各单体设备达到行业先进水平,然后进行钻机应用软件开发,提高钻机的"智商"水平,让自动化智能钻机具备逻辑分析能力,在面对各种复杂工况时具有适应性和自动调整能力,以实现石油钻机的真正智能化。     

我国石油钻机控制技术现状与后续发展思考

从电力拖动技术、逻辑程序控制技术、管柱自动化技术、网电及直驱传动技术和司钻远程集中操作技术等方面阐述了目前国内石油钻机控制系统在自动化、智能化和信息化方面的技术现状。对照国外钻机新技术发展对控制系统的新功能要求,提出了国内钻机存在的融合集成化水平不高、"软扭矩"等核心技术掌握不深入、信息化程度有待提升以及管柱自动化装备原始创新不足等问题。最后,结合未来钻井作业对石油钻机高效和智能等趋势要求,提出了加快管柱自动化装备创新研究、开展钻井专家优化系统研究及建立大数据故障诊断系统等后续发展建议。     

我国管柱自动化钻机技术研究及发展方向

概述了钻机管柱自动化处理系统的技术现状,介绍了悬持式、推扶式、举升式和组合式管柱自动化处理系统的结构和性能特点。着重对国内目前已研制成功的4种管柱自动化钻机在现场应用及工业性试验等方面的情况分别做了描述。结合钻机自动化发展技术,提出今后石油钻机自动化技术将会朝着一键操作高效化、井下地质专家系统智能化和设备远程控制井场无人化3个方向发展。     

海洋石油模块钻机自动化发展存在的问题及对策

本文主要对海洋石油模块钻机进行介绍,与移动式钻机进行对比,分析国内海洋石油模块钻机现状及自动化发展存在的问题,提出几点解决对策,最后阐述几点海洋石油模块钻机未来发展趋势。     

石油钻机自动化技术的问题和建议分析

分析了我国石油钻机在绞车与盘刹耦合控制,司钻房人性化设计等方面存在的问题,通过与国外先进钻机相关性能特点进行对比,找出我国石油钻机自动化技术的不足,阐述了国内钻井装备在管柱自动输送及集成控制等方面亟待升级的技术,对研究具体工作提出建议。     

2010年世界石油钻机技术发展水平预测

近年来，世界石油钻机有了很大发展，新出现了许多种石油钻机。笔者根据多年来对世界石油钻机技术发展的跟踪调查与分析研究，提出了２０１０年世界１２种新型石油钻机技术发展水平预测，阐述了１２种新型石油钻机的现状，也展望了２０１０年世界石油钻机技术发展远景。其１２种石油钻机是：自动化石油钻机、沙漠石油钻机、丛式井石油钻机、斜井石油钻机、海洋石油钻机、浅海和海滩石油钻井平台、微型石油钻机、特深井石油钻机、柔杆石油钻机、极地石油钻机、封闭式石油钻机、折叠式石油钻机等。     

国内外石油钻机现状及我国钻机发展探讨

在介绍国内外石油钻机发展现状及趋势,并分析我国钻机与国外的主要差距及原因的基础上,提出了发展我国石油钻机的建议:(1)在相关技术方面,按3个层次发展钻井技术,即成熟技术产业化、在研技术集成化和高新创新技术自主化。(2)在设备方面,遵循深井钻机自动化,中深井钻机模块化,浅井钻机车装化原则,即大型钻机在重点提高自动化、智能化的基础上兼顾其移运性,中小型钻机在考虑其移运性和降低移运成本的同时考虑智能化。(3)在其他方面,面向国际市场建立石油钻机协调机制;建立科研-生产-应用相结合的钻井装备研发体系;充分利用国内市场资源,以市场换技术促进装备水平和制造水平尽快提高;筹措资金用于创新项目及技术改造;重视基础部件及与主机相配套辅机的开发,提高钻机成套生产能力;培养高素质石油钻机专门人才。     

石油钻机自动化技术的问题及发展建议

分析了我国石油钻机在绞车与盘刹耦合控制、旋转系统软转矩控制、司钻房人性化设计等方面存在的问题。通过与国外先进钻机的相关性能特点进行对比,找出了我国石油钻机自动化技术与国外钻机的主要差距,对国内钻井装备在管柱自动输送及排放、集成控制等方面亟待升级的技术进行了阐述,并对研究的具体工作提出了几点建议。     

陆地石油钻井装备技术现状及发展方向探讨

为了促进我国陆地石油钻井装备的持续发展和技术进步,对国内外钻井装备的典型产品和先进技术进行了分析与论述,包括国外的全液压自动化钻机、连续运动钻机、高效自动化钻机、未来智能钻机,以及我国近年来研制的深井超深井四单根立柱钻机、系列管柱自动化石油钻机、超长单根和双单根立柱自动化钻机、稳压力大排量钻井泵、大吨位直立移运钻机、丛式井轨道式极地钻机等。研究结果表明,国产钻井装备与发达国家相比仍然在钻井工具配套研究、自动化产品应用研究、智能化装备深层次开发以及核心元器件攻关研究等方面存在着较大差距。在此基础上,提出了未来石油钻井装备将逐渐向标准化配置、深井特深井钻井、特殊地层地貌钻井、快捷绿色环保节能钻井和高效自动化及智能化方向发展等5点建议。     

石油钻机自动化、智能化技术研究和发展建议

为了提高钻井速度,缩短钻井周期,开展了石油钻机自动化和智能化技术研究,形成了一整套管柱自动处理系统技术,实现了管柱输送、建立根、立根排放和井口作业的自动化和智能化。同时进行了钻机集成控制系统的研究,采用现代先进技术,将石油钻机变频系统、仪表系统、顶驱系统、视频监控系统和管柱处理系统等组成集成控制系统。应用"一键多能,多键协作"的理念实现钻机所有关键设备的集中控制与监视,完成了双司钻集成控制平台开发。克服了常规钻机配套的各子系统相互独立、配置重复的缺点,搭建了石油钻机自动化和智能化控制平台。最后对石油钻机未来的发展方向提出了几点建议。     

动力猫道技术国内外现状和发展趋势

随着机械化自动化技术在石油钻机行业的应用,我国石油钻机制造技术得到了较快的发展,但对钻机外围配套设备的自动化问题研究和投入明显不足。目前我国钻机的钻具排放和上、下钻台的操作还停留在20世纪60~70年代的水平,这与钻机整体技术的发展水平不相适应。介绍了国内外各种动力猫道技术水平和未来的发展趋势,并对我国进行相关研究提出了建议。     

浅论我国石油钻机技术现状和发展策略

在分析我国在用石油钻机技术状况、国内外钻机技术发展现状基础上 ,找出我国石油钻机技术存在的不足及差距。 2 0 0 2年宝鸡石油机械厂与新疆石油管理局联合研制开发的国内最先进的 70 0 0mZJ70DB变频电驱动钻机及其主要技术特点 ,代表了我国石油钻机发展的最高水平。结合我国石油钻井市场需求 ,提出我国石油钻机发展方向和发展策略。     

自动化钻机向智能化发展的关键技术分析

总结了我国石油钻机在自动化方面的技术现状,包括自动化钻机总体技术、自动排管技术、司钻集中控制技术以及钻机远程信息化监测技术等。分析了自动化钻机技术发展过程中面临的技术瓶颈,包括系统作业效率问题、自动化工具稳定性及作业成功率问题、检测环节瓶颈问题、数据零散并缺少系统分析整理问题等。对自动化钻机向智能化方向发展所涉及的关键技术进行了阐述,并提出开展全新流程方式的钻机总体技术开发及电动化钻井机器人装备开发等发展建议。     

idriller石油钻机集成控制系统研制概要

随着石油钻机自动化控制技术的发展,司钻需要操作和监视的设备越来越多。现有常规钻机中将各个设备操作按钮、手柄以及控制箱在司钻房内进行“堆积木式”拼装的模式,存在着安全性差,布局混乱等缺点,已经无法满足未来钻机的操作要求,成为制约国产钻机整体技术水平提升的瓶颈。国外为解决此类问题已开发出多种石油钻机集成控制系统,并进行商业化应用。国内目前尚处于起步阶段。该文从系统网络架构、多级急停机制、司钻操作终端理念、防碰撞机制与轨迹规划、人机界面程序以及历史记录功能开发等方面介绍了国内研制的首套钻机集成控制系统——“idriller”。该系统已经实现了在多套钻机中的工业化应用,提升了国产钻机自动化、智能化、信息化水平。     

海底钻机及其研究进展

为节省钻井成本及避免海洋环境和恶劣天气对钻井作业的干扰,提出了海底钻机的概念。阐述了海底钻机的原理,介绍了国外2种海底钻机的结构、运作程序以及钻机关键设备的功能,对比分析了海底钻机与常规浮式钻井装备预期的经济效益。最后针对海底钻机国产化提出建议:国内应加强对海底钻机材料及自动化程度的跟踪研究;在石油工程相关领域的技术研发和装备制造过程中可以借鉴海底钻机模块化设计技术、加工制造技术、水下安装技术、智能作业技术以及远程控制技术等;国内可以从用于深水海底自动取样、浅钻设备入手,开始关键设备的研发试验。     

在役钻机自动化改造技术方案与经济性分析评价

目前国内传统的钻井作业存在自动化水平低、工人劳动强度大、作业环境恶劣、作业安全性差等缺点。胜利石油工程公司经过多年的攻关研究和推广应用,已形成成熟的在役钻机自动化改造技术方案,研制出相应的自动化设备,并开展了现场应用与配套,应用结论证明经自动化技术改造后的钻机能充分满足现代钻井工艺需要。在该技术与装备的基础上,对经济性进行了探索性分析与评价。     

国内陆地石油钻机发展趋势探讨

分析了国内陆地石油钻机发展历史和现状，从钻井市场变化对钻机的需求角度出发，提出发展钻机的客观性和必然性，得出国内陆地石油钻机发展趋势的结论。旨在为钻机的制造提供参考依据；也为钻探单位谋求获得经济的、先进的钻机和合理的布局体系提供参考依据；同时将促进国内陆地石油钻机制造和钻探单位的技术发展，使其在一段时期内维持在一个较高的技术水平上。