摘要：作為國家能源之一的石油國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，優(yōu)化石油的開采設(shè)備，提升自動(dòng)化技術(shù)水平，能夠促進(jìn)石油企業(yè)的快速發(fā)展。事實(shí)上我國石油鉆機(jī)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展還存在需要完善和改進(jìn)的地方，有待加強(qiáng)技術(shù)的引進(jìn)和創(chuàng)新；本文對我國石油鉆機(jī)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，闡明了存在的問題，并且提出促進(jìn)石油鉆機(jī)向自動(dòng)化發(fā)展水平的建議。從另一個(gè)方面而言能夠使國內(nèi)石油企業(yè)了解自身發(fā)展應(yīng)著重解決的問題，制定發(fā)展規(guī)劃，發(fā)力開展新技術(shù)的引入和研發(fā)，使石油企業(yè)更好地為國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：石油鉆機(jī)；自動(dòng)化技術(shù)；發(fā)展建議

引言：

在人們的生產(chǎn)生活中能源必不可少的，其中石油作為最重要的能源備受社會(huì)的關(guān)注，現(xiàn)在世界所有的國家都在研究是石油開采技術(shù)，千方百計(jì)的提高石油鉆機(jī)的自動(dòng)化水平，并且發(fā)達(dá)國家已經(jīng)向集成化和智能化方向發(fā)展，把科學(xué)技術(shù)作為新的生產(chǎn)力，以此改變傳統(tǒng)落后開采落后方法，提高石油產(chǎn)量。雖然在現(xiàn)階段國內(nèi)的自動(dòng)化以及智能化鉆井在技術(shù)上取得了一定的突破，自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)逐漸應(yīng)用于石油鉆井技術(shù)中，整個(gè)石油行業(yè)的自動(dòng)化水平在不斷的提升，可以用智能控制提高開采效率，經(jīng)濟(jì)效益也在不斷的增長。由于鉆機(jī)自動(dòng)化在實(shí)際操作中其技術(shù)依然存在不足之處，尚有待于不斷的研究和改進(jìn)，讓企業(yè)獲得長足進(jìn)步和發(fā)展，于是認(rèn)真對待石油鉆機(jī)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，根據(jù)實(shí)際進(jìn)行可行性探索和改進(jìn)非常關(guān)鍵。

1、對國內(nèi)石油鉆機(jī)自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀分析

1.1通過多種樣式為石油鉆機(jī)提供動(dòng)力

石油鉆機(jī)動(dòng)力的解決是必須重視的問題，使鉆機(jī)有良好的動(dòng)力相匹配非常關(guān)鍵，現(xiàn)在國內(nèi)的鉆機(jī)動(dòng)力用柴油發(fā)電機(jī)組作為動(dòng)力小范圍區(qū)域供電的占比例很小，絕大部分國內(nèi)油田開采所投入使用的柴油發(fā)電機(jī)組主要使用的是國外進(jìn)口設(shè)備，因?yàn)槠鋭?dòng)力功率較大，性能穩(wěn)定比較受歡迎；在國家大力提倡自主創(chuàng)新的大背景下國內(nèi)的油田機(jī)組生產(chǎn)的技術(shù)和質(zhì)量有所提高，有的被作為石油鉆機(jī)的動(dòng)力投入使用當(dāng)中，在實(shí)際運(yùn)行過程中性能良好，有一定的可信度。未來將會(huì)有大批的國產(chǎn)柴油發(fā)電機(jī)組代替進(jìn)口設(shè)備，如果這樣將會(huì)在一定程度上降低石油開采成本，提高國內(nèi)生產(chǎn)設(shè)備的使用率。而較為先進(jìn)的數(shù)字式發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)，用于鉆機(jī)進(jìn)行工作，是實(shí)現(xiàn)石油鉆機(jī)自動(dòng)化一個(gè)主要方面，它的優(yōu)勢在于就能夠?qū)⑷舾蓹C(jī)組進(jìn)行并機(jī)與解列等操作，能夠自行判定負(fù)載數(shù)據(jù)，智能分配不同機(jī)組的輸出功率。

用天然氣做燃料的燃?xì)鈾C(jī)組作為動(dòng)力是動(dòng)力技術(shù)的又一方面，但它只能在油田天然氣含量較多的區(qū)域采取使用，而且存在鉆井重負(fù)荷工作時(shí)電壓、電流容易發(fā)生不穩(wěn)定的技術(shù)問題，因此還有必要提高生產(chǎn)技術(shù)，力求解決電源電壓不穩(wěn)的問題。

1.2晶閘管整流傳動(dòng)與變頻傳動(dòng)的技術(shù)

電動(dòng)鉆機(jī)中最為重要的是國內(nèi)生產(chǎn)的電動(dòng)鉆機(jī)，應(yīng)用了交流變頻傳動(dòng)和晶闡管整流傳動(dòng)技術(shù)，此種鉆機(jī)在石油開采中大量采用，有效地提升了鉆機(jī)的性能，同時(shí)構(gòu)造也變得簡單，也便于使用期間的維護(hù)。在技術(shù)上有一定突破與創(chuàng)新，同國外同類產(chǎn)品相比略有優(yōu)勢并受到國外同行的認(rèn)可。在交流變頻鉆機(jī)中，性能較好的是德國S120與ACS800變頻器。對變頻器的研發(fā)與生產(chǎn)，我們國家正在努力的進(jìn)行中。對鉆機(jī)的購置也只能根據(jù)資金的多少而定，如：資金足夠就購買新鉆機(jī)，使用多傳動(dòng)。

1.3當(dāng)下鉆機(jī)控制核心已用PLC 的數(shù)字控制系統(tǒng)

受自然和地質(zhì)等因素的影響較大使油田開采面臨相對困難的境況，而陳舊的鉆井作業(yè)方式已不能適應(yīng)生產(chǎn)的需要，因此急需要改進(jìn)；而PLC 的數(shù)字控制系統(tǒng)的使用大大的提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，生產(chǎn)成本大大降低，安全程度提到一個(gè)新的目標(biāo)?！癙LC的工作原理是運(yùn)用強(qiáng)大的運(yùn)算核心（CPU）加上可編程的存儲(chǔ)器，通過軟件將運(yùn)算結(jié)果通過數(shù)字或模擬信號(hào)的輸入與輸出對機(jī)械進(jìn)行操作”。

2、鉆機(jī)自動(dòng)化技術(shù)存在的問題

在我國石油鉆機(jī)自動(dòng)化技術(shù)的開發(fā)中，目前仍然存在較多的問題，歸結(jié)起來有如下幾點(diǎn)：

2.1一體化電機(jī)問題。電機(jī)的設(shè)計(jì)方面并不嚴(yán)格，絞車以及鉆井泵的體積與電機(jī)的使用存在不相適應(yīng)的問題。無法實(shí)現(xiàn)電機(jī)的一體化。

2.2規(guī)劃不嚴(yán)密

在實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)自動(dòng)化新技術(shù)的使用過程中，出現(xiàn)像接口及尺寸不適宜的現(xiàn)象，導(dǎo)致不兼容問題的發(fā)生。

2.3電機(jī)功率不匹配。

電機(jī)的功率合理化較難實(shí)現(xiàn)。如：“在 F-1600 鉆井泵組的工作中，功率需求為 1200kW，現(xiàn)在我國僅僅運(yùn)用2 臺(tái) 800kW 的電機(jī)帶動(dòng)，造成功率存在不匹配的現(xiàn)象”。

2.4缺乏安全等級(jí)高的電機(jī)。

在海洋以及惡劣環(huán)境下作業(yè)，電氣設(shè)備只能在露天的環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)，我國當(dāng)下還缺乏安全等級(jí)高的設(shè)備，進(jìn)口設(shè)備大大增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。

2·5電子元件質(zhì)量問題

我國電氣設(shè)備的使用具有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，但就目前而言電氣設(shè)備的供應(yīng)較為混亂，偽劣產(chǎn)品大量存在，嚴(yán)重影響石油鉆井技術(shù)的安全生產(chǎn)。

3、發(fā)展建議

3.1積極研發(fā)自動(dòng)化工具

“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。”由此看來必須研發(fā)先進(jìn)的自動(dòng)化鉆井機(jī)械，以此來提高石油生產(chǎn)量和作業(yè)的安全等級(jí)，增加企業(yè)的生產(chǎn)效率以及利潤，要積極學(xué)習(xí)外國先進(jìn)的技術(shù)，同時(shí)具備自主創(chuàng)新的意識(shí)和能力，把國產(chǎn)設(shè)備的實(shí)用性與質(zhì)量提升到一個(gè)新的水平。

3.2優(yōu)化集成控制技術(shù)

目前國內(nèi)石油鉆井使用的是PLC設(shè)備控制，是把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引進(jìn)到鉆機(jī)系統(tǒng)中，直接采用冗余系統(tǒng)（德國的S7400H系統(tǒng)）；同時(shí)設(shè)備與控制器間信號(hào)相互交流，達(dá)到信息交互與共享的目的。

3.3鉆機(jī)節(jié)能技術(shù)的開發(fā)

將柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)變更為高壓網(wǎng)電電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)是節(jié)能研究的一個(gè)方面；為提升鉆機(jī)傳動(dòng)效率，降低燃油消耗減少排放，將液力變矩器更改為液力偶合器是節(jié)能技術(shù)開發(fā)的另一個(gè)方向，目前正在實(shí)驗(yàn)過程中，不久將會(huì)大面積應(yīng)用。

結(jié)束語：

直至現(xiàn)在我國石油鉆機(jī)自動(dòng)化技術(shù)始終在探索中前進(jìn)，與發(fā)達(dá)國家相比有一定的差距，要想提高我國的鉆機(jī)自動(dòng)化程度，就必須從集成技術(shù)的研發(fā)入手，實(shí)現(xiàn)節(jié)能技術(shù)的突破，增加自主創(chuàng)新能力，真正使我國石油鉆機(jī)自動(dòng)化提到一個(gè)新的高度，更好地為現(xiàn)代化建設(shè)做貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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[2]李皓. 石油鉆機(jī)自動(dòng)化發(fā)展探討[J]. 工業(yè)b，201（6 8）：38-46.

作者簡介：馬曉亮，男，1990年1月4日，回族，甘肅臨夏，本科，助理工程師，研究方向：石油鉆井設(shè)備管理。

（作者單位：甘肅省蘭州市蘭州新區(qū)蘭石石油

裝備工程股份有限公司）