我國大直徑鉆井技術裝備發展的挑戰與思考

劉志強 ，陳湘生, ，蔡美峰，紀洪廣，宋朝陽

（1. 北京中煤礦山工程有限公司，北京 100013；2. 礦山深井建設技術國家工程研究中心，北京 100013；3. 深圳大學土木與交通工程學院，廣東深圳 518061；4. 北京科技大學土木與資源工程學院，北京 100083）

一、前言

隨著人類社會進步與國民經濟發展，“向地下要資源、要空間”成為改善人類生存環境、支撐人類可持續發展的有效途徑。世界各國相繼制定了地下能源資源與地下空間開發利用領域的工業化、數字化、智能化發展戰略[1,2]。我國在能源、礦業領域以及水電、鐵路、城市建設等行業快速發展，工程建設規模不斷擴大，工程技術創新進入高度活躍期。我國是礦產資源開采和地下空間開發利用的大國，已由解決供需矛盾為主轉變為提升質量為主的發展階段，“十四五”及中長期內將致力于向安全、低碳、智能轉型與變革[3～5]。

井筒作為地下工程建設與開發的核心構筑物，擔負著礦物、人員、材料、設備等運輸，地下通風、供電、排水等功能；從服務于傳統的井工礦產資源開采，拓展應用到鐵路/公路隧道、城市地下空間、水力發電站、海上風電、大科學實驗和國防等領域的功能井筒建設。大直徑井筒是地下工程建設與開發的關鍵工程，也是首要工程， 被視為能源資源安全、地下空間開發利用、深地探索等國家重大戰略任務的重要支撐。

大直徑井筒鉆井技術與裝備研究不僅是地下工程建設領域的重點研究方向，也是國家高端裝備制造戰略新興產業發展的迫切任務[6]。對照國家能源戰略對潔凈、綠色、低碳能源需求的不斷調整，國家能源局、應急管理部、 發展和改革委員會等部委對礦業和其他地下工程安全、高效、綠色、智能建設的總體要求，可以發現普通鉆孔爆破破巖鑿井技術存在安全風險高、作業不連續、環境污染、職業傷害嚴重等問題，與建井智能化發展趨勢不匹配、不協調。也要注意到，我國在機械破巖鉆井技術與裝備方面仍處于起步階段，盡管在大型豎井鉆機、反井鉆機、豎井掘進機、斜井硬巖掘進機等研究方面取得一定的進展，但鉆機裝備和技術工藝基礎薄弱，與國外發達國家仍存在一定差距，部分鉆井裝備的關鍵構件、傳感器、專用材料以及沉井式豎井掘進機整機都依賴進口；亟需通過地質、設計、巖土、力學、機械、材料、安全、控制、信息等多學科的交叉融合，科學謀劃并統籌推進，重點發展新型大體積破巖與克服重力排渣、圍巖與結構穩定控制、整機裝備智能制造、環境感知與反饋、鉆井風險防控等智能鉆井技術裝備的創新與應用[6,7]，力爭全面提升大直徑井筒鉆井技術與裝備的創新能力和國際競爭力。

本文在分析大直徑機械破巖鉆井技術裝備發展需求、對比國內外發展現狀的基礎上，從基礎科學問題研究、應用技術研發、高端裝備制造、工程示范等角度剖析我國鉆井技術裝備發展面臨的挑戰，提出井筒建設技術與裝備的重點任務和發展建議，以期為推動我國地下工程建設與資源開發領域研究提供基礎參考。

二、大直徑鉆井技術裝備的需求分析

（一）推動井筒建設技術變革

地下固體礦產資源開采和地下空間工程建設是在深部巖土體內利用破巖技術與裝備建設穩定的空間工程結構，進得去、取得出、待得住是地下工程建設的基本任務和要求。在大直徑井筒建設技術的發展進程中，鉆眼爆破技術代替人工鏨鑿破巖是第一次技術突破，而機械破巖鉆井是建井技術的第二次重大技術變革，將不連續且難以控制的爆破破碎巖石轉變為利用全斷面刀盤或鉆頭進行連續可控破巖[8]。機械破巖鉆井技術解決了鉆孔爆破鑿井存在的井筒狹小空間內作業人員多、職業傷害嚴重、環境污染重、作業不連續、易發生安全事故、施工效率低等突出問題，攻克了地層預探識、不良地層預改性、大體積破巖、連續排渣、協同掘支、感知與調控、風險防控等科學技術問題，將開創機械化、無人化、智能化井筒建設的新階段。因此，全面提升大直徑井筒鉆井技術裝備水平，是推動我國地下工程建設的重大需求，也是解決我國深地資源開發重大工程技術問題的關鍵舉措。

（二）支撐國家礦產資源開發

伴隨著我國淺部礦產資源的持續開發，千米以深礦產資源開發成為支撐我國礦業發展的必然趨勢。據不完全統計，我國煤炭行業已建成40余條深度超過1000 m的井筒；金屬礦井建成近20條深度超過1000 m的井筒，其中7條井筒深度超過1500 m，正在設計和施工的井筒深度超過2000 m [9,10]。2019年第21屆中國科學技術協會年會發布了20個對科學發展具有導向作用、對技術和產業創新具有關鍵作用的前沿重大科學問題和工程技術難題，其中第19項為“千米級深豎井全斷面掘進技術”[11]。因此， 深化機械破巖大直徑鉆井技術裝備研究，致力解決深部高地溫、高地壓、高水壓等復雜地質條件下普通鉆爆法鑿井存在的安全和職業傷害等問題，將為我國千米級深井建設與資源保障供給提供重要支撐。

（三）服務國家重大地下工程建設

1. 城市地下空間開發利用

從城市地下空間發展的歷程來看，起初我國城市地下空間建設以人防地下工程建設為主體，而目前城市地鐵隧道始發井、地下疏排水與排污系統立井、地下豎井式停車場、地下廢料儲藏/垃圾處理等城市深大豎井建設工程日益增加；主要采用小型挖掘設備進行開挖，場地占用面積大，挖掘效率低；城市地下60～200 m空間的全要素開發還停留在研發與設計層面。發展大直徑井筒鉆井技術與裝備，將助力解決“城市綜合征”，是服務“韌性城市”“海綿城市”建設的重要技術支撐。

2. 水力發電站建設

水電行業的水力發電站和抽水蓄能電站建設多采用地下廠房式結構，需要建設大量的壓力管道、出線豎井、通風豎井等井筒工程。目前的井筒深度在400 m左右，正在規劃的壓力管道井筒深度達到800 m，將明顯減少輔助工程量并優化電站建設系統。發展大直徑井筒鉆井技術與裝備，可應用于國家大型水電站建設、抽水蓄能電站建設以及其他重大水利工程建設的井筒工程項目，服務國家清潔能源發展，保障“碳達峰、碳中和”國家戰略實施。

3. 深埋鐵路、公路隧道建設

深埋鐵路、公路隧道建設需要隧道施工措施井和通風井：前者用于開拓和增加作業面、加快主洞建設速度， 后者保證隧道安全運行。目前國內最深的鐵路豎井為高黎貢山隧道1號豎井（主井深762.59 m、副井深764.74 m），依然采用普通鉆爆法施工。因此，發展大直徑井筒鉆井技術與裝備，可應用于川藏鐵路、新疆天山隧道等重大工程的深大通風井建設項目，服務國家交通強國戰略、保障交通重點工程。

4. 其他地下工程建設

在國家大型科學試驗方面，目前設計規劃的試驗豎井工程深度近800 m。國防、引水調水工程隧道、海上風電、地下油–氣–化學物質儲存、地下核廢物和CO2封存等地下工程建設領域的井筒工程數量和井筒直徑及深度也在逐年增加。這些地下工程建設對大直徑井筒鉆井技術與裝備提出了重大需求。

三、國內外鉆井技術裝備發展現狀

20世紀60年代，國內外開始機械破巖鑿井裝備研究，大直徑井筒機械破巖鉆井裝備主要有豎井鉆機、豎井掘進機、反井鉆機、斜井硬巖掘進機等類型。鑒于鉆井裝備性能和制造能力是鉆井技術發展的關鍵，本文主要圍繞適用不同地質條件和工程條件的鉆井裝備及其工程實踐展開論述。

（一）豎井鉆機鉆井

20世紀中期，美國休斯公司的CSD300型、德國維爾特集團公司的L40型豎井鉆機代表了當時的先進水平，但材料、裝備加工制造水平和經濟成本制約了機械破巖鑿井技術的發展。到20世紀末，由于采礦工業變化，多數國家此項技術的研發處于暫時停滯狀態或轉行到隧道掘進機等領域。

為解決我國東部富水深厚沖積層建井難題，由北京中煤礦山工程有限公司聯合國內企業和高校，在國家“七五”“十五”科技攻關項目與“十一五”科技支撐項目的資助下相繼開展了鉆井法鑿井技術研究。在國外鉆機基礎上，升級改造了L40/1000型鉆機，后續又研制了具有自主知識產權的AS-12/800型、AD130/1000型等大型豎井鉆機裝備[12]，形成了鉆井直徑小于7.7 m井筒“一鉆成井”、直徑10.8 m井筒“一擴成井”快速鉆井工藝，最大鉆井深度為660 m，標志著我國豎井鉆機鉆井技術發展達到了新高度，處于國際領先水平。鉆井法具有機械化程度高、鉆進自動控制、井下無人的優勢，逐步拓展應用于海上風電樁基鉆井工程。中國平煤神馬能源化工集團有限責任公司研制的ZDZD-100型全液壓豎井鉆機，在鉆進能力、鉆井直徑方面處于國際先進水平，正在陜西省可可蓋煤礦全巖地層進行直徑8.5 m、深度538 m的“一鉆成井”試驗。

（二）反井鉆機鉆井

德國海瑞克股份公司、加拿大Redpath公司、澳大利亞特瑞泰克國際投資有限公司一直致力于反井鉆機和反井鉆井技術研發，研制的RBR900型、G330SP型是目前最大型的反井鉆機，設計鉆井深度達2000 m，擴孔刀盤的直徑范圍為1～8 m。20世紀80年代開始，北京中煤礦山工程有限公司研制了適用于穩定地層條件不同地下工程領域井筒施工的LM系列、BMC100～BMC600系列反井鉆機，最大鉆井直徑為6 m，鉆井最大深度為592 m [13]。北京中煤礦山工程有限公司組織研制的智能控制BMC1000型反井鉆機，設計鉆井直徑為7 m，鉆井深度可達1000 m，擁有完全自主知識產權的核心設備性能和穩定的技術狀態；采用模塊化設計，設備外形緊湊，滿足狹窄場地情況下靈活運行的要求，適用于地下工程的反井鉆井。這標志著我國大直徑井筒反井鉆井技術和裝備制造取得重大進展。

（三）豎井掘進機鉆井

20世紀60年代開始，美國和德國主導研究全斷面和部分斷面豎井掘進機。德國維爾特公司研制了部分斷面豎井掘進機和SB-VI-580/750型上排渣豎井掘進機，海瑞克股份公司制造了懸臂截割破巖上排渣豎井掘進機并提出了大滾輪破巖上排渣豎井掘進機概念[14～16]。美國羅賓斯公司研制了“ω”形鉆頭結構的241SB-184 型豎井掘進機，基尼公司研制了球形鉆頭結構的VDS400/2430型豎井掘進機[17]。截至目前，國外豎井掘進機鑿井直徑約為8 m、深度在700 m左右，但掘進速度低、相對成本高。

“十二五” 時期由北京中煤礦山工程有限公司承擔國家“863”計劃項目的“礦山豎井掘進機研制”課題，研制出了國內首臺（套）MSJ5.8/1000/1.6D型豎井掘進機，該機采用錐形全斷面鉆頭破巖和導井式下排渣方式。2020年，采用首臺（套）下排渣豎井掘進機開展了云南省以禮河水電站鉆井工業性試驗，完成鉆井深度為282.5 m、導孔直徑為1.4 m、掘進直徑為5.8 m的出線豎井工程[18]。中鐵工程裝備集團有限公司研制的SBM/1000型全斷面硬巖豎井掘進機，采用全斷面刀盤破巖和機械排渣方式，2021年年底完成了浙江省寧海抽水蓄能電站豎井工程工業性試驗，鉆井深度為198 m、鉆井直徑為7.83 m。中交天和機械設備制造有限公司研制的“首創號”超大直徑硬巖豎井掘進機，采用全斷面刀盤破巖和半淹井流體排渣方式，2021年年底在新疆維吾爾自治區天山勝利隧道2號豎井始發，設計鉆井直徑為11.4 m。相關產品的研制和應用，標志著我國基本掌握了豎井掘進機技術體系。與此同時，2021年科學技術部組織并立項了“千米豎井硬巖全斷面掘進機關鍵技術與裝備”重點專項。國內城市用下沉式豎井掘進機（VSM）裝備處于設計研發階段，依靠進口VSM設備和技術服務導致成本居高不下。2020年，我國引進的德國海瑞克股份公司VSM12000型沉井式豎井掘進機，采用了部分斷面截割破巖和潛入式泵吸反循環排渣，完成了南京市建鄴區沉井地下車庫項目，最大開挖深度為68 m，鉆井直徑為12.8 m。

（四）斜井掘進機鉆井

全斷面硬巖隧道掘進機（TBM）已逐漸成為城市地鐵、鐵路隧道、引水隧洞等基礎設施建設的重要設備，不僅解決了普通鉆爆法危險性高、勞動強度大等問題，而且一定程度上解決了綜掘機破巖能力不足、硬巖掘進效率低的問題。根據統計結果，采用TBM的掘進速度可達到鉆爆法的3～10倍，為綜掘法的2～8倍，體現了減人提效、安全可靠、經濟環保的優勢。我國TBM施工技術主要是用于平巷或隧洞開挖，而國外較多開展了TBM斜井工程實踐，TBM斜井鉆井直徑通常為3～10 m，上坡角度大于37°，下坡角度小于30°，最大鉆井長度為1010 m。據不完全統計，全球有85個斜井項目采用了TBM施工，其中60余個為抽水蓄能電站的斜井項目[19]。

我國在大坡度、長距離、深埋深等復雜條件下TBM斜井建設領域的應用處于起步階段。國家“十一五”科技支撐計劃示范工程“盾構施工煤礦長距離斜井關鍵技術研究與示范”，采用中國鐵建重工集團研制的單護盾TBM掘進機掘進神東補連塔煤礦2號副井，5.5°連續下坡，TBM掘進長度為2718.2 m，開挖直徑為7.62 m，平均月進尺為546 m。2021年，陜西延長石油（集團）有限責任公司可可蓋煤礦主副斜井采用中國鐵建重工集團股份有限公司研發的ZTT7130型敞開式全斷面TBM掘進機進行施工，主斜井設計傾角為5.6°，TBM掘進5040.9 m，掘進直徑7.13 m；副斜井設計傾角為6°，TBM掘進5041.3 m。這是目前國內煤系地層TBM掘進的最長 距離[20]。

四、我國鉆井技術裝備發展面臨的挑戰

（一）工程場景與市場環境的接受程度較低

鉆孔爆破破巖和小型機械挖掘在礦山井巷與地下工程建設中長時間占據主流位置，施工企業從經濟性、效率性、可靠性等方面考慮，對新型大直徑井筒鉆井技術裝備認知程度和接受程度較低，機械破巖鉆井技術裝備替代難度依然較大。大直徑井筒穿越地層的復雜性和不確定性對大直徑鉆井提出了極高的安全性要求，鉆井過程中的多系統集中控制和協同作業難度較高。目前鉆井工程應用案例基數少，市場反饋支撐不足，不僅導致鉆井技術裝備開發的科研院所和企業參與度較低，同時阻礙了鉆機技術裝備功能和性能的優化提升，不利于技術與裝備革新適應地下工程建設發展需求。

（二）大直徑鉆井技術裝備產業鏈不完善

中國煤炭科工集團有限公司、中煤礦山建設集團有限責任公司、洛陽中信重工機械股份有限公司是我國最早從事機械鉆井技術裝備研究的單位。中國鐵建重工集團股份有限公司、中鐵工程裝備集團有限公司、中交天和機械設備制造有限公司等企業在大直徑鉆井裝備制造方面起步較晚，主要從研制隧道或巷道掘進機方面轉型到研制井筒鉆機裝備，核心技術自主創新能力薄弱，較多集中在對國外已有裝備的改造和升級。鉆井裝備整機的主軸承、液壓件、電氣控制組件等關鍵部件以及總體集成設計技術已經實現國產化，核心部件對外依賴度不斷降低，但新材料、加工技術和工藝的產業鏈少、產業鏈短等因素導致相比國外企業依然存在差距。裝備制造企業對鑿井工藝及裝備的工程適應性認知不足，鉆井基礎理論、技術、工藝以及裝備的設計與研發更多停留在科研院所和高校層面，鉆井技術裝備產業鏈不完善成為推動鉆井技術發展和制造裝備性能提高的障礙。

（三）智能鉆井技術裝備處于初級階段

智能化鉆井是機械化和信息化建井到智慧化建井的過渡階段。目前智能鉆井相關基礎理論薄弱，核心關鍵技術、智能裝備制造能力等瓶頸尚未取得重大突破，現有機械破巖鉆井技術裝備更多還是對爆破破巖技術的替代以及對作業工人體力的延伸或替代。地層條件的復雜性、特殊性、多變性以及裝備運行重復出現率較低的自主學習機會，極大制約了智能鉆井裝備深度學習、分析、決策系統的研發與運行可靠度，使得地層感知、鉆井裝備運行、井筒結構穩定等方面實現自主決策與智能防控困難重重。現有的鉆井智能監控分析系統存在“重監測、輕控制”“管理強、技術弱”等問題，“環境裝備–仿真模擬–判識反饋”三元體系的智能分析決策成為現階段智能化建井需要首先解決的難題。由于智能鉆井處于發展的初級階段，關鍵技術、核心裝備、研發平臺、學科專業、標準規范、人才梯隊、示范工程等頂層設計與發展路徑不完善，甚至有缺失。

五、井筒建設技術與裝備重點發展方向

推動我國從地下工程建設大國邁向強國行列，提升我國鉆井技術與國產高端裝備核心競爭力，應遵循“基礎理論–應用技術–整機裝備–鉆井工藝–工程示范”研究思路，突破鉆井地層控制、高效鉆進和結構穩定、災害防控等關鍵科學技術問題，研發高效、可靠、智能鉆井裝備及配套系統，滿足地下工程領域井筒“安全、快速、智能、綠色”建設的迫切需求。

（一）鉆井工程地質保障

巖土工程特別是千米級深井建設問題的復雜性，在很大程度上取決于井筒穿越的地質條件。復雜地質環境和工況下高可靠、高效率、智能化的機械破巖裝備要實現安全、高效、綠色鉆井，必須率先攻克面臨的地質透明化難題，為鉆井裝備“干井掘進”提供“透明地質、靶域改性、主動控災”的地質安全保障。重點開展基于多重探測手段的地層巖體原位精細化探測、巖性識別與圍巖分級方法研究，攻克隨鉆遠距離動態探測與巖體參數感知、風險判識、地層綜合預改性等關鍵技術，完善大直徑鉆井地質風險評價與防控機制。

（二）鉆井技術工藝突破

豎井鉆機、豎井掘進機、反井鉆機、斜井掘進機等鉆井裝備形成了各自相適應的鉆井技術與工藝。然而無論以哪種機械破巖鉆機進行鉆井施工，均要遵循“破得掉”“排得出”“控得住”“支得牢”四大原則，即實現 “高效破巖” “連續排渣”“精準鉆進”“圍巖穩定”4項關鍵技術與工藝[7]。針對井筒多場耦合條件下鉆機裝備大直徑鉆井工藝適應性難題，開展機械破巖鉆井井內空間布置設計理論和方法、鉆進–排渣–支護與地層改性平行作業工藝、鉆井風險控制技術等研究。針對堅硬巖石難破碎、重復破碎和圍巖擾動失穩問題，攻克多刀協同與新型破巖方式聯合的堅硬巖石大體積破碎、克服重力的機械或流體連續排渣、隨鉆支護與掘–支協同永久支護等科學技術難題。

（三）裝備設計與制造能力提升

為適應鉆井井筒穿越地層復雜性、多變性、不確定性的特點，裝備研制采用“材料–結構–性能”一體化與“設計–制造–運行”全過程協同的設計理念，研發智能感知、集中控制、強自適應的大直徑鉆井鉆機。重點開展鉆機裝備多源動載激勵下鉆井鉆機的動力學建模、系統耦合動力學分析與優化、整機總成及其空間優化布置等研究，研發破巖鉆進巖–機作用感知反饋、不良地質超前探測、旋轉–推進–支撐協調、高精度裝備姿態調控等核心功能系統，形成輕量化、高性能、低能耗、高效率、高可靠的智能高端鉆井裝備及配套系統。

（四）鉆井系統運維與預警

在地下大直徑鉆井過程中，需要對鉆井裝備運行狀態、圍巖與支護結構的穩定性開展實時監控并制定防災減災技術對策。重點開展智能鉆井裝備探測、掘進、排渣、支護、推進、支撐、導向、降溫、排水、通風等系統運行狀態可靠性與穩定性的智能診斷與預警，鉆井圍巖及其支護結構的監測與風險防控研究，建立鉆井過程中井下多維數據融合共網傳輸體系與智慧終端平臺；突破適應井內極端惡劣環境的鉆井裝備快速脫困技術，快速應對風險，避免并降低潛在的經濟損失。

六、對策建議

（一）確立智能鉆井發展理念

我國地下工程大直徑鉆井技術與裝備的發展應秉持安全、高效、綠色、智能等理念，協同政府、行業、企業、科研院所，面向國家重點項目或工程，發揮校企聯合主體地位、政府和行業主管部門服務、市場需求引領的作用，合理加大專項資金投入，制定配套支持政策，完善技術產業鏈。研制大功率智能鉆機及配套裝備，突破復雜地質條件下大直徑鉆井全系統協同控制技術，基于信息融合、數字邏輯模型、智能控制等技術構建大直徑井筒信息化、無人化、智能化鉆井體系。針對智能鉆井組織架構、管控模式、管理方法、經營模式、崗位權責等，制定全面覆蓋、重點突出、持久力強的保障措施。積極整合現有資源和潛在資源，推動我國智能鉆井基礎研究、關鍵技術突破和智能裝備制造，滿足提質增效、高質量發展的需要。

（二）明確智能鉆井發展路徑與任務

制定智能鉆井頂層規劃，梳理鉆井技術裝備發展的關鍵科學問題和“卡脖子”技術，明確智能鉆井技術裝備發展路徑和重點任務。針對地下工程井筒建設從淺部走向深部、從小直徑鉆井向大直徑鉆井的發展趨勢，大直徑井筒鉆井鉆機產品未來為了適應地層條件和工程條件必然朝著多樣化和系列化方向發展，應分類型、分階段、分層次建設可迭代大直徑鉆井技術裝備體系和發展架構。針對地下工程建設智能鉆井整體系統，基于目標鉆井深度和直徑，開展鉆機鉆井可行性分析和工藝研究，建立鉆井整體裝備選型與井內空間布置理論方法；攻克地層精細探查與地層預改性技術、大體積破巖與連續排渣技術、圍巖穩定與掘–支協同控制技術等；發展鉆井裝備環境感知、決策與姿態調控技術，研制輕量化、高性能、低能耗、高效率、高可靠的智能鉆井裝備；突破鉆井裝備和圍巖支護結構實時監測和預警技術，構建智能鉆井防災減災和全過程風險管控體系，實現大直徑鉆井智能感知、精準鉆井、風險控制。

（三）建立和完善大直徑鉆井相關標準規范

建立健全體系性、繼承性、前瞻性的標準規范，引領和推動行業的高質量發展。我國大直徑鉆井技術裝備應用涉及煤礦、金屬礦山、鐵路交通、城市地下空間、水力發電、海上風電等行業，因工程功能屬性和地層條件的差異必然導致對大直徑鉆井技術裝備的要求有所不同，因此各行業均有各自適用的標準或規范。以煤炭行業為例，針對反井鉆機鉆井法和立井鉆井法均出臺了相關的標準規范，而豎井掘進機鉆井法和斜井掘進機鉆井法的標準規范仍屬空白。部分行業缺乏對大直徑鉆井法的相關標準規范，導致施工企業對大直徑鉆井法排斥或接受度不高。行業缺失智能鉆井相關的標準和規范，很大程度上阻礙或限制了大直徑鉆井技術裝備的發展。需要制定技術術語、工藝、裝備、檢驗監測、質量驗收等標準規范，同時制定相關通用技術國家標準，推進智能鉆井從初級階段向中、高級階段邁進。

（四）推動智能鉆井平臺與示范工程建設

我國大直徑鉆井裝備制造企業基數較少，且智能鉆井技術的技術裝備研發很難由單一企業獨立完成，做不強也做不精。我國在井筒建設領域僅有國家發展和改革委員會辦公廳批復的“礦山深井建設技術國家工程研究中心”1個國家級研發平臺（由1家科研院所、1個安標國家中心、3所高等院校、3家生產施工單位共建）。亟需加強相關裝備制造企業、設備應用企業、承擔技術攻關任務的科研院所及高校之間的合作，強化基礎研發投入、工程創新決策、科研組織和成果應用的主體作用，以創新為動力、協調為路徑、綠色為使命，形成開放合作格局共享發展成果。針對大直徑鉆井產業鏈短、技術研發和裝備制造資源分散、學科交叉融合度較低等問題，建議在國家層面進行統籌和規劃，形成地下工程領域智能鉆井發展指導意見，整合優勢資源，建立智能鉆井基礎理論、共性技術、裝備研制、工程示范的綜合技術創新平臺；支持各類企業建立創新中心、技術中心、工業設計中心等研發平臺，必要時加強國際交流合作；高校分層次建設鉆井技術學科，培養專有技術人才，形成集研發、設計、建造為一體的人才隊伍，為大直徑智能鉆井技術裝備發展提供堅實的智力支撐。