淺談機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展對(duì)鉆井設(shè)備管理的影響

張雨晨

摘要：近些年來(lái)，自動(dòng)化技術(shù)愈加成熟，其應(yīng)用的范圍也更加廣泛，當(dāng)前已應(yīng)用于眾多行業(yè)，也包括石油鉆井行業(yè)。鉆井設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)不斷發(fā)展，也對(duì)鉆井設(shè)備管理使用有了各方面的影響。本文針探究了石油鉆井設(shè)備的自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)鉆井平臺(tái)設(shè)備管理使用有了各方面的影響。

關(guān)鍵詞：機(jī)械;自動(dòng)化;發(fā)展;影響

引言

石油鉆井工業(yè)屬于高危勞動(dòng)密集型行業(yè)，同時(shí)作業(yè)方式也隨著設(shè)備的不斷發(fā)展進(jìn)行著改進(jìn)。隨著鉆井自動(dòng)化進(jìn)程的緩慢發(fā)展，越來(lái)越多的鉆井承包商和各服務(wù)公司都已逐步認(rèn)識(shí)到鉆井自動(dòng)化的潛在利益是巨大的，這些潛在利益包括更好的安全性、更高的鉆井效率、更小的風(fēng)險(xiǎn)以及整體優(yōu)化的鉆井工藝。

1 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的基本概述

1.1 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的定義

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)曾被美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)定義為，“由大型計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行控制和協(xié)調(diào)，幫助工業(yè)生產(chǎn)中完成機(jī)械力、運(yùn)動(dòng)、能量的動(dòng)力學(xué)任務(wù)的機(jī)械系統(tǒng)”，由此可見(jiàn)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是指在電子控制的前提下，通過(guò)精密機(jī)械工程從而組合而成的產(chǎn)品。

1.2 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)中的具體內(nèi)容

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在應(yīng)用中主要結(jié)合了機(jī)械技術(shù)、接口技術(shù)、電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息學(xué)技術(shù)、感應(yīng)學(xué)技術(shù)、動(dòng)力學(xué)技術(shù)、軟件編程技術(shù)、信息轉(zhuǎn)化技術(shù)等相應(yīng)的具體技術(shù)，通過(guò)對(duì)這些技術(shù)的有機(jī)結(jié)合就可以在確定系統(tǒng)功能目標(biāo)和組織結(jié)構(gòu)目標(biāo)的前提下，實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)中特定產(chǎn)品的高質(zhì)量生產(chǎn)。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)和傳統(tǒng)機(jī)械生產(chǎn)在根本上還具有一定的區(qū)別，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中可以體現(xiàn)出充分的智能化特征，這些智能化特征即將上述的技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的融合，從而產(chǎn)生一種全新的綜合性技術(shù)。在現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，可以在代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工工作的基礎(chǔ)上，保證工業(yè)生產(chǎn)中的工作質(zhì)量和工作效率。

2 鉆井機(jī)械自動(dòng)化對(duì)鉆井平臺(tái)設(shè)備管理使用的影響

2.1 鉆井設(shè)備操作的影響

有于鉆井行業(yè)的本身高危特性、鉆井過(guò)程情況多變和石油鉆井設(shè)備機(jī)械自動(dòng)化還處于初級(jí)階段，有一定的自動(dòng)化，主要還是為人工進(jìn)行輔助。但通過(guò)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)中的監(jiān)視、自動(dòng)報(bào)警、保護(hù)、診斷等相應(yīng)的功能，能夠有效防止在機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)人身安全事故，進(jìn)而提高鉆井生產(chǎn)中的安全性。由于鉆井設(shè)備的自動(dòng)化水平提高，很多原本需要人員進(jìn)行的高危作業(yè)可以使用設(shè)備操作進(jìn)行替代。自動(dòng)化的設(shè)備使用能夠減少一線操作工作人員數(shù)量和一線員工直接暴露在危險(xiǎn)區(qū)域的時(shí)間，極大地提高了安全性。機(jī)械自動(dòng)化中所提供各類報(bào)警數(shù)據(jù)也能夠幫助設(shè)備操作人員及時(shí)了解設(shè)備情況和井下情況，從而提高鉆井作業(yè)安全。機(jī)械自動(dòng)化使鉆井作業(yè)流暢性和穩(wěn)定性極大提升，使鉆井效率有了更高的水平。但機(jī)械自動(dòng)化化的發(fā)展其實(shí)也對(duì)設(shè)備操作人員有了更高的要求：由于目前石油鉆井設(shè)備操作系統(tǒng)主要使用的仍是國(guó)外的操作系統(tǒng)，要求了操作人員能夠熟練掌握其鉆井的各類數(shù)據(jù)、報(bào)警、設(shè)置和操作;由于很多人員動(dòng)作轉(zhuǎn)化為設(shè)備動(dòng)作，要求了設(shè)備的穩(wěn)定性，因此設(shè)備使用人員日常中需要對(duì)設(shè)備有足夠的保養(yǎng)和基本檢查，需要能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備使用中的異常。因此操作人員的培訓(xùn)、培養(yǎng)也成了，鉆井自動(dòng)化的一部分。

2.2 鉆井設(shè)備檢修的影響

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在應(yīng)用中主要結(jié)合了機(jī)械技術(shù)、接口技術(shù)、電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息學(xué)技術(shù)、感應(yīng)學(xué)技術(shù)、動(dòng)力學(xué)技術(shù)、軟件編程技術(shù)、信息轉(zhuǎn)化技術(shù)等相應(yīng)的具體技術(shù)，使設(shè)備故障處理更多的需要多部門配合。由于自動(dòng)化設(shè)備使用技術(shù)的多樣性，現(xiàn)場(chǎng)維修人員也許需要更多元的技能要求和更多的部門聯(lián)合作業(yè)。由于自動(dòng)化設(shè)備中大量各類型的傳感器使用和自動(dòng)化技術(shù)中的監(jiān)視、自動(dòng)報(bào)警、保護(hù)、診斷等相應(yīng)的功能使部分設(shè)備故障問(wèn)題能夠迅速確認(rèn)故障點(diǎn)，但機(jī)械設(shè)備的高自動(dòng)化也體現(xiàn)在設(shè)備結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)的復(fù)雜化，因此復(fù)雜的結(jié)構(gòu)也使檢修程序復(fù)雜化，例如一個(gè)固定的小故障可能需要很多的前置步驟;而一旦無(wú)法依靠依靠設(shè)備的監(jiān)視、自動(dòng)報(bào)警、保護(hù)、診斷等來(lái)迅速的確認(rèn)故障點(diǎn)時(shí)，故障的排查過(guò)程將是漫長(zhǎng)的。尤其是鉆井作業(yè)的鉆井設(shè)備工作環(huán)境惡劣、作業(yè)強(qiáng)度高、作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)且連續(xù)，因此高自動(dòng)化的設(shè)備需要更嚴(yán)苛維護(hù)、保養(yǎng)、檢查和故障預(yù)判。因此隨著鉆井設(shè)備自動(dòng)化的推進(jìn)，需要培養(yǎng)一批優(yōu)秀的設(shè)備人員，對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的各方面都有足夠的知識(shí)儲(chǔ)備、擁有各類故障處理的經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備、對(duì)設(shè)備設(shè)施能夠了解實(shí)時(shí)狀態(tài)。同時(shí)更需要建立健全設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)記錄、日常檢查、維護(hù)保養(yǎng)、作業(yè)程序等，以保障自動(dòng)化設(shè)備的穩(wěn)定性。

2.3 鉆井設(shè)備后勤的影響

目前石油鉆井行業(yè)的高端鉆井設(shè)備尤其是高自動(dòng)化的鉆井設(shè)備主要還是以國(guó)外進(jìn)口的為主要來(lái)源。因此自動(dòng)化設(shè)備的更新購(gòu)置的成本高，尤其是設(shè)備的零整比，導(dǎo)致設(shè)備維修備件的訂購(gòu)庫(kù)存壓力大，且現(xiàn)在部分的故障問(wèn)題依賴配件。在配件成本高的同時(shí)，還面臨著到貨周期長(zhǎng)的問(wèn)題。同時(shí)因?yàn)樽詣?dòng)化設(shè)備的復(fù)雜性導(dǎo)致配件的品類和數(shù)量都十分巨大，使材料庫(kù)存的成本壓力巨大。可能會(huì)出現(xiàn)：設(shè)備問(wèn)題無(wú)法處理等待配件;部分配件需要儲(chǔ)存但又可能長(zhǎng)時(shí)間未使用，導(dǎo)致庫(kù)存壓力等問(wèn)題。因此面對(duì)這樣的問(wèn)題：鉆井設(shè)備需要統(tǒng)一化，減少單一存在的設(shè)備，建立戰(zhàn)略共享;推進(jìn)建立健全設(shè)備配件的原廠化清單;通用性配件的國(guó)產(chǎn)化替代;與國(guó)內(nèi)鉆井設(shè)備廠商進(jìn)行戰(zhàn)略合作等。

3 結(jié)語(yǔ)

鉆井機(jī)械自動(dòng)化是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，自動(dòng)化鉆井設(shè)備擁有更高的作業(yè)效率、穩(wěn)定性和安全性。但在自動(dòng)化設(shè)備的發(fā)展過(guò)程中也對(duì)鉆井設(shè)備操作、維修、材料等方面提出了更高的要求。因此鉆井行業(yè)也需要根據(jù)相關(guān)的影響，制定措施，做好準(zhǔn)備以應(yīng)對(duì)鉆井行業(yè)的設(shè)備自動(dòng)化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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