試析石油鉆機中的新技術及應用

王艷杰，李文彪，聶永晉

（渤海石油裝備制造有限公司遼河鉆采裝備分公司，遼寧 盤錦 124010）

擁有全世界重要的能源之一中東地區憑借豐富的石油能源，社會經濟實現了迅猛增長。我們國家的石油資源還是比較豐富的。但是，由于行業發展需要動力來源，在這種情況下只能加快進行資源的獲取。我國目前發現的石油開采區域已經逐漸枯竭，石油的提取和以前相比難度大大增加。實際上，以往條件下我們無法實現高質量的使用獲取。由于以前的技術不夠成熟，根本沒有采用相關的技術用于石油獲取。如今是高科技時代，越來越先進的技術研發出來并在現實中得到了應用。石油行業應用相關技術大大提高了石油開采率，從根本上解決了石油提取時的浪費現象。

1 石油鉆機新技術

我們可以想象，如果所應用的技術越來越成熟，那么石油開采工作將會取得新的進展。為了獲得更多的能量，應當充分進行技術的研究，需要積極引進國外先進技術。石油位于地下，資源的提取具有一定的難度。它和水資源獲取有一定的不同，相對來講，水資源獲取要簡單的多。在所有行業中石油開采行業的危險性很高，但由于石油行業在中國國民經濟中的特殊地位，考慮到社會的發展需要石油能源，所以國家支持該行業的發展。能源需求不斷增大，在這種情況下，石油開采行業開始懂得利用簡單的工具進行石油資源的提取，然而所提取的資源遠遠達不到應用要求，這一矛盾成為加快新的生產工具研究的有效推動力量，石油鉆機因此問世。沒有能源供應機器發揮不了任何作用，為此必須要充分保證轉機的動力維持，以便支撐現實作業的開展。美國、日本被稱為發達國家而我們為發展中國家是有一定理由的，各個方面相比，我國和先進國家有著非常大的差距。早在20世紀時他們早已經完成了鉆機研究，當我們仍然依靠柴油機來發電時，他們已經利用電力發電來驅動機器。機械傳動具有明顯的不足，工作效果不佳。而在這一基礎上我國專業領域人員開始進行研究。20世紀90年代末，在海洋開采平臺中率先使用了變頻驅動鉆機，這給專業人員提供了一定的啟示，人員才能獲得靈感鉆機研究有了新的進展。不管在任何時候，社會科技研究與技術活動的聯系都是非常密切的。在當時經濟不斷發展，技術研究從未停止。有關人員投入相當多的時間和精力充分借鑒前人的經驗基礎并且加上自己的理解經過不懈努力電動鉆機問世。這是一臺直流驅動的陸地電動鉆機，而這一工具的出現讓石油開采行業有了新的發展。

社會發展腳步從未停止，而在這發展的過程中越來越多的先進技術出現，影響著人們的生活。我國經過了幾次科技革命，其中以信息和電力技術為典型的革命給社會帶來了翻天覆地的影響，新事物在剛剛出現的時候還不夠成熟，隨著時間的推移，信息和電力技術這一新事物實現了前所未有的發展，而在此時，變頻技術也變得越來越成熟。變頻技術得到了非常廣泛的應用，能給現實工作帶來諸多便利。對于當時，變頻技術屬于新鮮事物。其出現完全與國家當時的經濟環境有著直接的關聯。從時間上來看，我國關于變頻技術方面的研究起步是非常晚的，同國外先進國家并不在同一起跑線上。但由于現實存在這方面的需求，關于技術的研究開始進行。雖然只有少量的人員在摸索并未有統一規范的研究隊伍。但是，因為國外先進國家走在我們前面，留下了可以借鑒的經驗。逐步總結經驗變頻鉆機出現。而變頻鉆機也在2002年實現了系列化規模化生產。出于當時的石油開發需求，大型化鉆機問世，應該大型鉆機地下鉆進越來越深。

社會發展不能夠以犧牲環境為代價，在當時的形勢下，國家提出了節能減排的倡議，各大行業要積極響應節能減排的號召。而在當時的背景下，有必要改變鉆機系統的主要方向。全數字交流驅動電動鉆機就是在當時的社會背景下問世的。要知道，我國是石油使用大國，因為對石油需求的不斷增加，需要不斷完成石油開采工作才能夠保證人們日常生產生活。而石油開采行業對工具要求提高，根本不在滿足傳統工具的應用。全數字交流驅動電動鉆機符合實際應用需求。為了更好地支撐工作，生產廠家繼續進行系統的分析優化，市面上所出現的驅動電動鉆機性能變得越來越好，在使用的過程中優勢凸顯，得到了石油開采領域的一致認可。實驗證明，鉆機的機械結構非常簡單，該機器具有靈活性，工作人員操作起來非常方便。石油開采本就是一項高危工作，工作環境并不安全，利用交流變頻電驅鉆機石油開采工作安全性有效提高，具有積極意義。

1.1 自動化控制技術

傳統方式下，石油開采工作需要多人配合，每個人都是不可替代的，每個人都需要在石油開采過程中發揮著自身的作用。這項工作勞動力非常強，要想完成石油資源的獲取，往往需要從凌晨工作到天黑，勞動強度可想而知，這對于工作人員的體力消耗是非常大的。最主要的是傳統石油鉆井工作效率并不高，所付出的與所獲得的并不成正比。但是，在當時的條件下，只能采用傳統的方法。石油作為重要能源，各國對其趨之若鶩，國外先進國家也通過石油開發來獲取行業發展支撐。在我國采用傳統方式的時候，國外已經充分利用工具與機器進行石油的開發。國外先進國家在鉆井自動化方面取得了重要突破。為了能夠真正改變才能作業，提高石油開采工作的效率并且保證石油開采的安全性。我國開始選派技術人員去到國外進行經驗學習，被選派的人員做好研究筆記回到國家交所學習的知識用于實際研究上，人員尤其專注于石油自動化鉆井研究。目前自動化控制技術已經充分滲透到了石油開采行業。技術應用后人員發出指令，由智能控制器來代替人力工作，石油開采人員體力勞動的擔子減輕，遠離了危險的環境，生命健康不再受威脅。動力貓道、鐵鉆工和自動井架工等自動化工具充分利用，石油開采量大大提高。同原來相比，一定量的石油所需要花費的時間大大減少，能夠向社會源源不斷地輸出石油能源。原本的石油鉆機工作需要多人配合，石油開采對人力的需求是非常大的。自動化操控技術取代人力就能夠減少人力資源開支，石油開采成本得到控制，這些節省下來的資金能夠用于技術的研發與技術的引進，具有積極意義。另外，石油開采中自動化操控技術與傳感技術有效結合在一起，人員能夠更加清楚地了解作業信息，能夠更加完整地分析鉆進的進程。

1.2 計算機合成操控技術

要知道，技術對行業的發展有著積極推動作用，更是影響社會的發展進程。自動化控制技術要比石油鉆井技術更先進，也正是因為自動化控制技術具有突出的影響，所以越來越多的人才會參與新技術的研發，希望新技術問世讓工作變得更加高效，使得石油開采成本大大降低，也使石油開采工作的可靠性提高。在發展的過程中，我們可以明顯發現社會技能型人才增多，人才的出現與技術的更新本身就是一種發展。我們要明白，行業的發展與社會的進步很大程度上是通過先進技術如計算機技術的應用而實現的，計算機技術的作用和價值無可質疑。計算機技術與我們的生活有著全方面的密切聯系，最大限度地運用計算機技術是可以有效推動行業進步的。計算機技術在石油開采領域有效滲透，石油開采領域也正是因為計算機合成操控技術的出現與應用有了新的面貌。石油算機與計算機結合在一起真正解決了石油開采過程中面臨的難題。鉆井在運行的過程中接收指令，近年來，熱度最高的遠程操控與計算機合成操控技術有著密切的聯系。計算機合同操控技術應用后真正實現了智能操作，而各個設備的信息能夠通過網絡上傳到集成控制中心，由集成控制中心進行信息的分析。目前，石油開采中所使用的鉆機里設置有微處理器，應用微處理器實現軟件控制。石油開采工作已經完全依賴鉆機，如果鉆機出現了故障，則無法繼續石油開采工作。故障所帶來的負面影響較大，又因為故障一旦出現維修人員很難通過肉眼直接觀察的問題，故障的排查需要時間，故障的處理非常棘手。所以石油開采工作人員非常擔心故障出現。而現如今采用的鉆機具有故障自診斷的功能。石油鉆機在運行的過程中一旦出現故障，那么系統就會自動出現故障警示，維修人員能夠一眼看出故障所在，能夠在最短的時間內完成故障處理。

2 石油鉆機技術發展分析

2.1 結合國外先進技術

國家的變化我們看在眼里，但很少有人去思考國家為什么會出現這樣的變化？絕大多數人認為，這是一個順其自然的過程。實則不然，有如今的形勢是因為我們國家一直在進行改革。以往的社會形態與與現在的社會形態完全不同。我國已經完成了幾次工業革命，這些工業革命是在我們積極學習與借鑒國外技術的基礎上進行的。一直以來，國外的經濟與科技都先進于中國，這是我們不能夠否認也無法否認的現實。不得不說，國外在諸多方面的研究尤其是石油鉆機技術的研究上是比較成功的，我國現如今正在研究的石油鉆機技術國外發達國家早就積累了成功的研究經驗，值得我們借鑒和學習。現如今我們應當努力追趕國外國家的腳步。為了推動技術的發展，我們應當堅持正確的態度去主動學習。

2.2 培養專業的研發人員

目前國家之間的競爭實際上是人才競爭，科技人員與研發人員所提供的是智能研究，正是因為美國有專業的研發團隊，所以他們在各個領域皆有重大突破。如今，科技人員和技術人員起著越來越重要的作用。我們應當做好專業研發人員的培養工作，組建專業的團隊，為其提供學習的機會，確保這些科技人員具有較高的素質。人員要堅持創新，在原有的基礎上進行新的研發，真正為石油行業發展助力。

3 結語

各行業發展越來越繁榮，對石油能源的需求逐步上升。而在這樣的背景下，我們必須依靠先進技術實現石油開采工具的升級，確保在自動化操作的支撐下加大石油開采的效率，高質量地獲取石油能源。行業應當不斷引進新技術，依靠越來越先進的技術進行石油鉆井作業。