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隨著人類社會的進步和全球經濟的發(fā)展，世界各國對于石油資源的需求也變得越來越大，石油資源卻在日趨減少，再加上油氣田開發(fā)的難度不斷增大，鉆井工程領域同樣如此，從而促進了石油鉆機技術的加速發(fā)展。近代以來，日新月異的計算機技術被廣泛應用于人類社會的各個領域，海洋石油模塊化鉆機也不例外，由于計算技術的參與，海洋石油鉆機領域的自動化程度得到很大提高。但是，自動化技術在海洋石油模塊化鉆機行業(yè)的實際應用中還不夠完善，存在許多問題，需要我們在實踐中不斷探索的改進，進一步推動海洋石油鉆機模塊技術的發(fā)展。本文著重介紹海洋模塊石油鉆機自動化技術的發(fā)展狀況，重點分析自動化技術在海洋石油模塊鉆機實際應用中存在的問題，根據(jù)現(xiàn)場問題提出相對應的解決方法。最后介紹了海洋石油鉆機模塊未來的發(fā)展方向，以供參考。

模塊鉆機

模塊化鉆機就是將石油鉆機按照模塊化功能和安裝便捷的要求分別安裝在不同的底座上，使得石油鉆機的運輸和安拆更加高效快捷。模塊化鉆機以其高度的集成化和便捷化優(yōu)勢得到快速推廣，加速了海洋石油鉆井領域的發(fā)展和進步。尤其是與移運式鉆機相比，它的安拆、運輸和操作方面的優(yōu)勢體現(xiàn)的更加明顯，模塊化鉆機除了移運上稍遜移運式鉆機外，它在適應環(huán)境、鉆井性能以及機動靈活方面更是無可比擬。除此之外，而模塊鉆機不需要使用柴油機，這就使得模塊鉆機的性價比更高。

模塊化鉆機的發(fā)展及現(xiàn)狀

模塊化鉆機技術在美國、加拿大等國相對較為成熟，而行業(yè)曲線linkindustryappraisementDOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2020.06.022可替代度影響力可實現(xiàn)度行業(yè)關聯(lián)度真實度我們國家由于早期技術落后、科技發(fā)展緩慢，使得該技術起步較晚。20世紀末，國內首個撬裝模塊化鉆機開始研制并得到成功應用，進而得到諸多企業(yè)的青瞇和信賴，加速了我國模塊化鉆機技術的進步。目前，國內已有許多企業(yè)從事模塊化鉆機的設計和制造，且其各項技術已較為成熟和完善，各項技術指標已達到國內外領先水平，國內生產的鉆機模塊設備不僅布局合理、占地小、模塊化程度高，還具有結構設計合理和運輸單元小。所以，不但在各大油田得到廣泛應用，而且也遠銷國外。當前，雖然海洋石油模塊鉆機的應用相當普遍，然而鉆機的集成化和模塊化程度有所差異，各企業(yè)所遵循的宗旨也不盡相同。海洋模塊鉆機是由許多子系統(tǒng)構成的，不同的子系統(tǒng)其功能也不同，主要有控制系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、鉆井液循環(huán)系統(tǒng)、防噴器系統(tǒng)和動力系統(tǒng)等。其中，海洋石油鉆機模塊主要由鉆井設備模塊、鉆井服務模塊和材料儲存模塊等模塊組成。它們一般都是在生產地完成制造，然后運輸至貨運輪船運送至海洋鉆井平臺進行安裝，極大地縮短了建井時間，提高了作業(yè)效率。

自動化技術應用存在的問題

雖然海洋石油模塊鉆機技術應用越來越廣泛，但是由于技術和行業(yè)發(fā)展的狀況，目前還存在以下問題：（1）核心技術的創(chuàng)新能力不足，模塊鉆機的自動化程度不夠，尤其是某些特定的技術發(fā)展不夠完善，自主研發(fā)深度不夠，與國外發(fā)達國家還存在一定的差距；（2）海洋石油模塊鉆機技術的發(fā)展基礎薄弱，相關的標準化體系不夠健全；（3）自動化技術在模塊化鉆機領域的應用較晚;（4）對于新設備、新材料、新工藝、新技術的研發(fā)和應用缺少資金和人才的支持；（5）我國傳統(tǒng)的石油鉆機主要是以數(shù)字一體化技術為主，要實現(xiàn)真正的自動化鉆機就必須充分結合互聯(lián)網技術、物聯(lián)網技術以及人工智能控制技術等技術體系。目前國內的鉆機智能化程度與國外還存在一定的差距；（6）各種機械設備和工具不夠健全；（7）目前國內應用較多的還是常規(guī)鉆機，對于一般的環(huán)境都能適應，但是對于氣候非常嚴寒的地區(qū)以及井況異常復雜的地區(qū)，常規(guī)的鉆機難以滿足要求，還必須進行有針對性的研究和實驗。

海洋石油模塊鉆機自動化的應用

隨著我國改革開放的力度不斷加強，我國的綜合實力在不斷增強，國內外各行業(yè)交流的機會也在不斷增多，企業(yè)之間的交流和合作也是日益增多，這不僅在技術上為海洋石油模塊鉆機的發(fā)展創(chuàng)造了良好條件，而且也為海洋石油模塊鉆機與其他領域的合作帶來了機遇。我國的海上石油資源十分豐富，發(fā)展空間非常寬廣，在與國外企業(yè)交流與合作的過程中，認清本身的技術落后和人才短缺的不足之處，積極吸收國外的先進技術和經驗，以人之長補己之短，努力提升企業(yè)的核心競爭力。同時，需要結合國內海洋油田的實際情況，密切關注鉆機模塊最新動態(tài)，圍繞“四新”技術，研發(fā)出相適應的高度智能化的石油模塊鉆機，盡可能縮短差距。可以從以下幾點措施進行：（1）加強科技研發(fā)的投入，結合國內海洋鉆井的現(xiàn)場實際，在保護環(huán)境的前提下，發(fā)展大型海洋石油鉆井設備，努力提升我國在海洋石油模塊鉆機的自動化設計水平，加強交流與協(xié)作，不斷推出競爭力較強的新設備和新產品；（2）為鉆機配備先進的配套設備，加快推出安全、高效、性能穩(wěn)定、自動化程度高的鉆機，制造出具有國際競爭力的智能鉆機模塊；（3）根據(jù)不同的運輸要求、環(huán)境和井型的實際情況，開發(fā)出具有多元化、人性化和個性化的模塊鉆機系列和產品；（4）依據(jù)深井井況的特殊要求，采用創(chuàng)新設計元素，力爭掌握關鍵技術，不斷推陳出新，加強合作與交流，進一步提升鉆機的安全性、安拆性和移運性等綜合性能；（5）在研發(fā)前做好前期技術儲備工作，提前開展小型設備的創(chuàng)新研究，比如套管鉆機、連續(xù)油管鉆機和不壓井作業(yè)設備等，在不斷創(chuàng)新和試驗中，認真總結分析，積累經驗，時刻關注海洋石油超深井和煤層氣等特殊情況的發(fā)展動態(tài)，為大型設備的研發(fā)奠定基礎；（6）積極推進鉆機設備的標準化體系建設，利用我國機械制造的優(yōu)勢將鉆機產品做到精細化、標準化，提高鉆機產品的性價比；（7）以高起點進行開發(fā)鉆機的自動化配套設備，不斷改進和完善實踐過程中的問題與缺陷，以高度集成化、高度智能化和高性價比的產品，引導國內外海洋石油鉆采市場的消費。

海洋石油模塊化鉆機的發(fā)展方向

海洋石油模塊鉆機的發(fā)展趨勢必將是高度機械化、整體化、自動化及智能化的方向，在鉆機的整體化進程中，各種監(jiān)測儀器、儀表及輔助設施會更加精密，然后利用網絡信息化技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸、分析和共享，實現(xiàn)集中化控制，更加促進了海洋石油模塊化鉆機的一體化、自動化和智能化程度，不僅大大提高鉆機的作業(yè)效率，還大幅降低了作業(yè)成本。與此同時，更加注重鉆機模塊的移運性能，高層次的模塊化設計會大大提高鉆機模塊的移運速度，高度集成化也必將大幅降低鉆機模塊的移運成本，進而使得鉆井模塊的安裝和拆卸更加便捷和高效。最后，考慮保護生態(tài)環(huán)境的情況，未來海洋石油鉆機模塊的發(fā)展趨勢必然是電力驅動鉆機模塊。

結語

綜上所述，我國的海洋石油模塊鉆機自動化技術具有廣闊的發(fā)展前景，但是也存在許多問題，與西方發(fā)達國家相比還有一定的差距。所以，我們應加大創(chuàng)新與研發(fā)力度，吸收國外先進技術為我所用，認真總結和積累相關理論和實踐經驗，通過加大投入、市場導向、持續(xù)的改革創(chuàng)新和跨越式發(fā)展不斷提高我國的海洋石油模塊鉆機的自動化水平，提升我國的科技核心競爭力。

作者：張冬明 單位：中海油田服務股份有限公司