試析石油鉆機中的新技術(shù)及應(yīng)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(qū)憑借豐富的石油能源，社會經(jīng)濟實現(xiàn)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(yè)發(fā)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(fā)現(xiàn)的石油開采區(qū)域已經(jīng)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(xiàn)高質(zhì)量的使用獲取。由于以前的技術(shù)不夠成熟，根本沒有采用相關(guān)的技術(shù)用于石油獲取。如今是高科技時代，越來越先進的技術(shù)研發(fā)出來并在現(xiàn)實中得到了應(yīng)用。石油行業(yè)應(yīng)用相關(guān)技術(shù)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(xiàn)象。

1 石油鉆機新技術(shù)

我們可以想象，如果所應(yīng)用的技術(shù)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(yīng)當(dāng)充分進行技術(shù)的研究，需要積極引進國外先進技術(shù)。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(yè)中石油開采行業(yè)的危險性很高，但由于石油行業(yè)在中國國民經(jīng)濟中的特殊地位，考慮到社會的發(fā)展需要石油能源，所以國家支持該行業(yè)的發(fā)展。能源需求不斷增大，在這種情況下，石油開采行業(yè)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(yīng)用要求，這一矛盾成為加快新的生產(chǎn)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(yīng)機器發(fā)揮不了任何作用，為此必須要充分保證轉(zhuǎn)機的動力維持，以便支撐現(xiàn)實作業(yè)的開展。美國、日本被稱為發(fā)達國家而我們?yōu)榘l(fā)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(jì)時他們早已經(jīng)完成了鉆機研究，當(dāng)我們?nèi)匀灰揽坎裼蜋C來發(fā)電時，他們已經(jīng)利用電力發(fā)電來驅(qū)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(chǔ)上我國專業(yè)領(lǐng)域人員開始進行研究。20世紀(jì)90年代末，在海洋開采平臺中率先使用了變頻驅(qū)動鉆機，這給專業(yè)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(shù)活動的聯(lián)系都是非常密切的。在當(dāng)時經(jīng)濟不斷發(fā)展，技術(shù)研究從未停止。有關(guān)人員投入相當(dāng)多的時間和精力充分借鑒前人的經(jīng)驗基礎(chǔ)并且加上自己的理解經(jīng)過不懈努力電動鉆機問世。這是一臺直流驅(qū)動的陸地電動鉆機，而這一工具的出現(xiàn)讓石油開采行業(yè)有了新的發(fā)展。

社會發(fā)展腳步從未停止，而在這發(fā)展的過程中越來越多的先進技術(shù)出現(xiàn)，影響著人們的生活。我國經(jīng)過了幾次科技革命，其中以信息和電力技術(shù)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(xiàn)的時候還不夠成熟，隨著時間的推移，信息和電力技術(shù)這一新事物實現(xiàn)了前所未有的發(fā)展，而在此時，變頻技術(shù)也變得越來越成熟。變頻技術(shù)得到了非常廣泛的應(yīng)用，能給現(xiàn)實工作帶來諸多便利。對于當(dāng)時，變頻技術(shù)屬于新鮮事物。其出現(xiàn)完全與國家當(dāng)時的經(jīng)濟環(huán)境有著直接的關(guān)聯(lián)。從時間上來看，我國關(guān)于變頻技術(shù)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(xiàn)實存在這方面的需求，關(guān)于技術(shù)的研究開始進行。雖然只有少量的人員在摸索并未有統(tǒng)一規(guī)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(jīng)驗。逐步總結(jié)經(jīng)驗變頻鉆機出現(xiàn)。而變頻鉆機也在2002年實現(xiàn)了系列化規(guī)?；a(chǎn)。出于當(dāng)時的石油開發(fā)需求，大型化鉆機問世，應(yīng)該大型鉆機地下鉆進越來越深。

社會發(fā)展不能夠以犧牲環(huán)境為代價，在當(dāng)時的形勢下，國家提出了節(jié)能減排的倡議，各大行業(yè)要積極響應(yīng)節(jié)能減排的號召。而在當(dāng)時的背景下，有必要改變鉆機系統(tǒng)的主要方向。全數(shù)字交流驅(qū)動電動鉆機就是在當(dāng)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?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活。而石油開采行業(yè)對工具要求提高，根本不在滿足傳統(tǒng)工具的應(yīng)用。全數(shù)字交流驅(qū)動電動鉆機符合實際應(yīng)用需求。為了更好地支撐工作，生產(chǎn)廠家繼續(xù)進行系統(tǒng)的分析優(yōu)化，市面上所出現(xiàn)的驅(qū)動電動鉆機性能變得越來越好，在使用的過程中優(yōu)勢凸顯，得到了石油開采領(lǐng)域的一致認可。實驗證明，鉆機的機械結(jié)構(gòu)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(huán)境并不安全，利用交流變頻電驅(qū)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(shù)

傳統(tǒng)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(fā)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(tǒng)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(dāng)時的條件下，只能采用傳統(tǒng)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(fā)來獲取行業(yè)發(fā)展支撐。在我國采用傳統(tǒng)方式的時候，國外已經(jīng)充分利用工具與機器進行石油的開發(fā)。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(yè)，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(shù)人員去到國外進行經(jīng)驗學(xué)習(xí)，被選派的人員做好研究筆記回到國家交所學(xué)習(xí)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(shù)已經(jīng)充分滲透到了石油開采行業(yè)。技術(shù)應(yīng)用后人員發(fā)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(dān)子減輕，遠離了危險的環(huán)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(shù)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(jié)省下來的資金能夠用于技術(shù)的研發(fā)與技術(shù)的引進，具有積極意義。另外，石油開采中自動化操控技術(shù)與傳感技術(shù)有效結(jié)合在一起，人員能夠更加清楚地了解作業(yè)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(shù)

要知道，技術(shù)對行業(yè)的發(fā)展有著積極推動作用，更是影響社會的發(fā)展進程。自動化控制技術(shù)要比石油鉆井技術(shù)更先進，也正是因為自動化控制技術(shù)具有突出的影響，所以越來越多的人才會參與新技術(shù)的研發(fā)，希望新技術(shù)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(fā)展的過程中，我們可以明顯發(fā)現(xiàn)社會技能型人才增多，人才的出現(xiàn)與技術(shù)的更新本身就是一種發(fā)展。我們要明白，行業(yè)的發(fā)展與社會的進步很大程度上是通過先進技術(shù)如計算機技術(shù)的應(yīng)用而實現(xiàn)的，計算機技術(shù)的作用和價值無可質(zhì)疑。計算機技術(shù)與我們的生活有著全方面的密切聯(lián)系，最大限度地運用計算機技術(shù)是可以有效推動行業(yè)進步的。計算機技術(shù)在石油開采領(lǐng)域有效滲透，石油開采領(lǐng)域也正是因為計算機合成操控技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用有了新的面貌。石油算機與計算機結(jié)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(shù)有著密切的聯(lián)系。計算機合同操控技術(shù)應(yīng)用后真正實現(xiàn)了智能操作，而各個設(shè)備的信息能夠通過網(wǎng)絡(luò)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(shè)置有微處理器，應(yīng)用微處理器實現(xiàn)軟件控制。石油開采工作已經(jīng)完全依賴鉆機，如果鉆機出現(xiàn)了故障，則無法繼續(xù)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(xiàn)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(dān)心故障出現(xiàn)。而現(xiàn)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(xiàn)故障，那么系統(tǒng)就會自動出現(xiàn)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(nèi)完成故障處理。

2 石油鉆機技術(shù)發(fā)展分析

2.1 結(jié)合國外先進技術(shù)

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(xiàn)這樣的變化？絕大多數(shù)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(tài)與與現(xiàn)在的社會形態(tài)完全不同。我國已經(jīng)完成了幾次工業(yè)革命，這些工業(yè)革命是在我們積極學(xué)習(xí)與借鑒國外技術(shù)的基礎(chǔ)上進行的。一直以來，國外的經(jīng)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(xiàn)實。不得不說，國外在諸多方面的研究尤其是石油鉆機技術(shù)的研究上是比較成功的，我國現(xiàn)如今正在研究的石油鉆機技術(shù)國外發(fā)達國家早就積累了成功的研究經(jīng)驗，值得我們借鑒和學(xué)習(xí)?，F(xiàn)如今我們應(yīng)當(dāng)努力追趕國外國家的腳步。為了推動技術(shù)的發(fā)展，我們應(yīng)當(dāng)堅持正確的態(tài)度去主動學(xué)習(xí)。

2.2 培養(yǎng)專業(yè)的研發(fā)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(fā)人員所提供的是智能研究，正是因為美國有專業(yè)的研發(fā)團隊，所以他們在各個領(lǐng)域皆有重大突破。如今，科技人員和技術(shù)人員起著越來越重要的作用。我們應(yīng)當(dāng)做好專業(yè)研發(fā)人員的培養(yǎng)工作，組建專業(yè)的團隊，為其提供學(xué)習(xí)的機會，確保這些科技人員具有較高的素質(zhì)。人員要堅持創(chuàng)新，在原有的基礎(chǔ)上進行新的研發(fā)，真正為石油行業(yè)發(fā)展助力。

3 結(jié)語

各行業(yè)發(fā)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(shù)實現(xiàn)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(zhì)量地獲取石油能源。行業(yè)應(yīng)當(dāng)不斷引進新技術(shù)，依靠越來越先進的技術(shù)進行石油鉆井作業(yè)。