長城鉆探鑄“長龍”

5月21日，中國石油長城鉆探“長龍號”智能鉆井系統V1.0在遼寧盤錦正式發布，并在遼河油田頁巖油施工現場雷88井投入工業化試驗，標志著我國石油勘探開發朝數字化、智能化鉆井邁出了關鍵一步。

“這是我國石油人貢獻給國家的一項國之重器，是具有自主知識產權的系統集成創新重大成果，推動了我國高新鉆井技術的跨越式發展，提升了我國鉆井技術在國際市場的競爭力，將會對我國鉆井技術發展起到引領作用。”中國工程院院士蘇義腦對“長龍號”給予了高度評價。

自動化控制打造一鍵式自動駕駛

“鉆頭不到，油氣不冒。”鉆井工程被稱為石油工業的龍頭。上世紀50年代，鐵人王進喜靠著人拉肩扛式機械鉆機開啟了中國現代石油工業。在傳統作業中，鉆井隊員工總和“臟”“累”“苦”“險”分不開家。

近年來，隨著油氣勘探向深層、深水及非常規領域延伸，鉆井技術加速向自動化、智能化迭代。長城鉆探大力踐行數智轉型戰略，積極探索新質生產力新路徑，通過十余載的艱難探索，持續推進鉆井生產自動化、信息化、智能化升級，將地面、井場、地下全面整合，推動鉆井工程裝備、儀器、工業工程軟件、控制系統全面融合，精心打造“長龍號”智能鉆井系統 V1.0

“該系統集智能鉆機、智能井場、智能決策平臺于一體，可以實現地下近萬米油氣的智能開發，能夠實現自動起下鉆、自動鉆進等鉆井作業一鍵式操作，為高效開發深地資源、更好保障國家能源安全提供了支撐。”長城鉆探總經理助理尹家峰介紹說。

通過研制、升級改造9種自動化機具，傳統的人力手動操作變為機具自動操作，成功實現二層臺、鉆臺、場地三大區域自動化作業。司鉆僅需在監控室輕點屏幕，就能夠讓鉆機在一鍵式操作下安全實現自動駕駛。

以起下鉆為例。利用機器視覺技術、懸持移運技術和伺服控制技術，鉆桿對扣精準率超過 99.5% ，起下鉆作業效率提升 66% ，重體力勞動降低 95% ，而且能夠確保鉆機在復雜地質條件下的高效、穩定、安全運行。

在安全管控層面，該系統通過數字孿生技術與電子圍欄，能夠解決防拉扯、防碰撞、防墜落、防侵入四大核心安全問題，實時追蹤設備運行軌跡，建立動態安全紅區，顯著提高鉆井效率與安全性。

一體化感知實現鉆井現場互通互聯

如果中國石油國內全部鉆機都使用該系統，每年節省的時間相當于一支井隊連續不間斷工作30年。實現這一變革的重要支撐，是覆蓋全井場的智能傳感網絡——系統每秒可采集150組數據，構建起實時更新的數字孿生井場。

鉆井是一項復雜而精細的工程。作業人員需要實時通過地面參數的細微變化判斷施工情況。“第四代綜合錄井儀 + 井場工程智能預警系統”是長城鉆探重大科技研發成果，通過配套隨鉆井眼清潔監測儀、巖屑自動取樣機、GW-EKD井口微流量監測儀等數字化系列設備，精準獲取地面工程參數，構建鉆井全業務流程實時數字化感知平臺。

鉆井是向地下進軍。打一口井需要攻克井漏、卡鉆、地層垮塌等難題。監測井下施工軌跡和實時數據，能為鉆井提供高效決策。長城鉆探研發了GW-LWD和GW-IDD等井下隨鉆測量系統，為井下測量軌跡參數、識別儲層邊界、判斷鉆具受力狀態和風險識別預警提供了精準數據支持。

“長龍號”通過搭建這些前沿系統，使用井下傳感器網絡與地面智能平臺的實時數據交互，可自動完成地質參數采集、鉆井軌跡優化、設備狀態監控等關鍵作業環節，實現監測手段由經驗、定性邁向科學、定量。

同時，打通鉆井、定向、錄井、鉆井液等多專業數據共享通道，構建起“集中分析、成果共享”有機鏈條，實現地質工程一體化統籌、作業現場數字化采集、井筒專業一體化協作、生產運營智能化管理。

智能化決策為鉆井提供智慧大腦

\"‘長龍號’智能鉆井系統在國內首次實現了鉆井的‘測量一分析一決策一執行’全流程自動閉環控制。”長城鉆探鉆井一公司副經理池麗軍表示。

GW-ROS和GW-DOS共同構建了“長龍號”智能鉆井系統的“智慧大腦”一智慧決策平臺。智慧決策平臺可在5秒內生成最優鉆井參數，還可以實現巖性、物性及含油氣性等隨鉆實時精準評價，“打一層、知一層”不再是夢想。

GW-ROS參數優化系統基于實測工程參數。通過變點檢測、隨機森林等算法，解析鉆速與鉆壓、轉速、排量的擬合規律，實時智能推薦最優參數組合。參數優化結果由鉆機自動執行，機械鉆速可提高10% 以上。實現鉆井參數調整由經驗主義向智能優化變革，是實現鉆井自動閉環控制的關鍵環節。

GW-DOS鉆井優化系統利用實鉆數據模擬分析井筒力學狀態，為鉆井作業全流程提供數據分析解釋、風險檢測預判、KPI分析及AI問答，智能輔助挖掘提速提效空間。

在研發過程中，“長龍號”智能鉆井系統先后攻克集成管柱自動化處理系統、數字孿生平臺等4項核心技術，研發了智能綜合錄井儀、井下參數隨鉆測量儀等關鍵裝備，開發出GW-ROS參數優化、GW-AI鉆井工程師等7套智能鉆井決策平臺，先后獲得國家發明專利授權28項。由它帶來的智能優化、智能解釋和支持決策，讓鉆頭自動追著油層走。

始終胸懷“國之大者”，十余年矢志攻克難關。“長龍號”智能鉆井系統的誕生，是長城鉆探全面貫徹落實黨中央、中國石油集團黨組加快建設具有全球影響力的科技創新高地、建設國家戰略科技力量、加快建設能源與化工創新高地等重要精神的具體實踐。

長城鉆探將以此為新的開端，聚焦保障國家能源安全，以更加開放的新姿態，以全球眼光新格局、國際一流新視野，志存高遠、志創一流，強化前瞻性、戰略性、革命性、引領性科技攻關，加快工程技術策源地和創新高地建設，為中國石油建設世界一流綜合性國際能源公司做出新的更大貢獻。

責任編輯：陸曉如znluxiaoru@163.com