浅析石油钻机中的新技术及应用

沈明

摘要：对于钻井作业而言，具有较大的投资，同时，风险系数也较高，并且工作環境较为恶劣。在一定程度上讲，钻井装备技术含量对速度具有严重影响，并影响着设备安全等。在当前形势下，和国外钻井技术进行对比，不难发现较为落后。随着石油钻井装备企业的发展，在科研资金方面投入越来越大，在钻机方面，石油开采单位新技术研究愈发加快。因此，我国将会提升钻井装备水平，缩小和国外之间的距离，促进石油钻井技术的快速化发展。

关键词：石油钻机 新技术

引言

近年来，石油资源的勘探和开发逐渐向环境复杂地域拓展，普通的石油钻机开采设备已经满足不了需求。随着智能化控制技术的发展，智能石油钻机在石油钻井领域的应用越来越广泛，已经成为石油开采过程的重要力量。将智能控制技术应用在石油钻井领域，不仅可以提高石油开采的效率和质量，同时降低开采成本，更重要的是还能够保障石油工作者以及钻井设备的安全性，减少事故的发生。目前，我国的石油钻机可以在海洋、沙漠、极地低温等区域进行正常作业 。将智能控制技术应用在石油开采钻井环节带来的好处显而易见，但是存在的问题也很多，如智能控制系统容易出现问题，电机性能不足，对环境的适应性并不强等等，需要在现有技术的基础上不断优化，以促进石油产业的蓬勃发展。

1石油钻机技术应用的重要作用

对于我国而言，在石油资源开采上，环境尤为复杂，要想真正确保钻井能够有效进行，作为石油企业，应投入一定的资源，从事生产经营活动。和相关产业部门进行对比，不难发现，石油产业具有较大的投资规模，同时工作也具有极大的负荷，风险很大。针对这样的情况，作为石油企业，要想在真正意义上确保石油开采速度，提高开采活动的安全性，最终提升经济效益，保证区域经济和社会生活需求相吻合。应以需求为基准，更新升级技术设备。在石油生产过程中，钻机技术占有一定地位，并发挥着重要性作用。在一定程度上讲，钻机技术自身的稳定性能对石油钻井作业安全性具有严重影响。从经验角度讲，良好利用石油钻机，在一定时间范畴内，能够保证石油钻井具有较高的作业效率，还能减少一定的生产成本，降低费用成本。因此，在目前形势下，众多石油企业在进行生产时，意识到钻机技术的作用，对钻机技术进行深入性研发。从现实情况看，我国在石油钻机技术上，和国外相比，起步很晚，存在较大的距离。要想确保石油钻机作用的发挥，降低和国外技术的距离，并加大开采规模。部分企业应加大技术创新，进而形成多元化钻机技术体系。从实际利用效果角度讲，石油钻机技术能够满足当前石油钻探需求。在这样的情况下，应全面分析石油钻机新技术优势特征，并对技术应用经验进行总结，这样才能促进石油钻机新技术的全面发展。

2智能化控制钻机发展中的主要问题

首先，在石油开采中，企业通常将包括控制系统、显示系统在内的各种智能系统布设在司钻房中，技术人员对钻机的操作是在司钻房中进行的，对于复杂的操作而言，需要保证司钻房内环境良好，有明确的规章管理制度，以保证控制过程无干扰，提高工作效率。但有的企业的司钻房管理很混乱，对于各种系统的管理和检查、维护并不规范，极容易出现操作分神、误操作等问题。因此，需要改革司钻房的管理制度，培养引进掌握智能化操作的管理人员，严格操作规范，加强岗前培训，使得司钻房的管理井井有条，避免出现钻机控制操作不当的情况。其次，实现钻机的智能化控制，对电机的性能也提出了很高的要求。但是，现如今使用的电机一般只能从整体上对部分参数进行设置，想要实现某些特殊的功能，还比较困难，这就导致钻机不能达到预想的效果，主要体现在：①电机的体积过大，运输不方便。并且在使用过程中，如果频繁移动工作区域，出现故障的概率就会增大，但目前我国还未研发出体积小、集成度高的电机，这是制约我国钻机向智能化发展的一大因素;②由于石油钻机的工作环境通常比较复杂，极易导致电机的损坏，所以需要对电机采取防护措施，建立电机高等级防护体系。但是这种防护体系需要很高的经济成本和技术成本做支撑，这成为了影响钻机智能化发展的另一个因素。近年来国家大力发展互联网技术，并积极号召企业将互联网融入到自身当中去，实现智能控制。但是，石油开采是传统的能源行业，在这方面还有较大差距。目前，科研人员在不断努力研发智能控制系统，以集成司钻控制系统为例，它能够实现在司钻房内全面监控钻井过程中的设备状态参数，实现了智能化监控，但是这些参数传送到企业机关部门的速度却非常慢，不利于设备管理。因此，需要加强各部门之间信息传输的灵活性和及时性，提高钻机的信息化程度。

3石油钻机中的新技术及其应用

3.1钻机网电改造节能技术

在当前形势下，要想在真正意义上将可持续发展目标尽快落实，对于石油钻井技术来讲，“油改电”是发展的最终目标，并能确保节能减排目标的实现。具体而言，钻机网电在改造过程中，主要包含以下几点内容：第一，电动钻机改造，第二，机械钻机网电改造。这两者在工作流程上具有相似处，都是以油区内部当中高压网电为主，高压网电会在滤波装置，变压器等装置下进行处理，当完成处理以后，输出相应的交流电，最终输入电控系统中，即为 VDF。这样才能对绞车、转盘等设备进行驱动，给予提供一定的动力，给钻井操作奠定良好的基础。

3.2激光钻井技术和相关技术

进行对比不难发现，激光钻井技术具有很强的穿透力，能够提升钻机钻进实际速度。激光钻井技术在实际利用过程中，作为技术人员，应对传感器，或者是图像显示系统进行充分利用，这样才能输出钻机钻井时的数据信息。在这样的方式下，在固定时间段内，技术人员可以及时获得相关数据，依据具体情况，全面调整钻井技术方案，提高钻井质效。激光钻井技术在利用环节，技术人员应利用计算机自动化控制技术，提高激光钻井技术管控能力。在技术支持下，技术人员可以对激光钻井设备参数及时地调整，最终提升钻井实效性[1]。

3.3计算机集成控制技术

计算机集成控制技术在实际利用过程中，作为技术人员，应全面优化计算机软件以及硬件系统，并进行全面升级，这样才能提高计算机集成控制技术，还能提高计算机控制水平。对于石油钻机而言，具有多个部件，并且从工作环境角度讲十分复杂。基于计算机集成控制技术利用环节，技术人员应进行集成化管理，在集成化管理过程中，应充分利用钻机仪表设备以及监控等设备，这样才能全面优化控制单元。在计算机集成控制技术下，不仅能够自我诊断石油钻机，还能完善设备监控功能。对于石油钻机内部，应建立钻机运行体系，这样工作人员能够依据石油开采需求，优化开采流程，并降低一定的工作强度，减少石油开采时间，最终真正减少开采成本。从国内范围看，钻机集成控制技术研究并不是很早。20 世纪末，我国研究了全数字钻机电气控制系统，在微处理器作用下控制软件，具备保护功能以及显示功能[2]。

结束语

在石油开采过程中，实现钻机的智能化控制具有重要意义。一方面，它可以使钻机应用到复杂的环境中去，提高钻井效率和安全性，减少风险;另一方面，智能化控制节约了劳动力，减轻了企业成本。因此，科研人员要加强智能化控制钻机的研发，完善培训制度，提高实操能力，推动石油企业的发展[3]。

参考文献：

[1]刘登，陈元欣，马超.浅析石油钻机中的新技术及应用[J].中国设备工程，2021（20）：177-178.

[2]王艳杰，李文彪，聂永晋.试析石油钻机中的新技术及应用[J].中国设备工程，2021（20）：216-218.

[3]王亚鹏.石油钻机智能控制技术的应用进展[J].设备管理与维修，2021（18）：128-129.