劉貝

（石化盈科信息技術(shù)有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430077）

近年來，隨著科技的推陳出新，自動(dòng)化技術(shù)和相應(yīng)的硬件設(shè)備逐漸在各行業(yè)普及，其利用自身節(jié)省人力、資源消耗，同時(shí)穩(wěn)定提升工作效率和穩(wěn)定性的優(yōu)勢，迅速成為各行業(yè)的主要發(fā)展方向。對(duì)此，相關(guān)人員享受技術(shù)優(yōu)勢的同時(shí)，也需要了解市場環(huán)境和受眾需求，對(duì)石油鉆探工作深入探究，尋求現(xiàn)有體系的優(yōu)化路徑，為其未來發(fā)展奠定基礎(chǔ)，同時(shí)，也能進(jìn)一步促進(jìn)行業(yè)的轉(zhuǎn)型與發(fā)展。

1 石油鉆機(jī)自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，石油等不可再生珍稀資源已經(jīng)成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要助力，而石油鉆機(jī)作為開采工藝的核心設(shè)施，更是歷經(jīng)多次優(yōu)化，工作效率和現(xiàn)有的硬件結(jié)構(gòu)更加完善，同時(shí)其管理體系也逐漸細(xì)化，使用效果良好，目前主體發(fā)展情況可以簡單囊括為兩個(gè)方向。

1.1 設(shè)備功能分類

較比傳統(tǒng)的工作模式，現(xiàn)有的石油行業(yè)受自動(dòng)化因素的影響，其工作范圍被進(jìn)一步細(xì)化，儀器設(shè)備的優(yōu)勢更加明顯，致使石油鉆機(jī)配套自動(dòng)化設(shè)備根據(jù)其性能特點(diǎn)可以分為兩類，分別為管住自動(dòng)化處理和井口自動(dòng)化操作兩類，前者主要完成鉆井管具由現(xiàn)場存儲(chǔ)到過程運(yùn)輸，直至最終實(shí)施的全過程管理，目標(biāo)在于提升接力柱的安裝標(biāo)準(zhǔn)性，后續(xù)保障單根結(jié)構(gòu)性能完美發(fā)揮，不會(huì)出現(xiàn)搭配不穩(wěn)定，進(jìn)而造成不必要經(jīng)濟(jì)損失的情況。過程中主要使用的儀器設(shè)備有液壓鉆桿、液鉆桿支架、動(dòng)力貓道、機(jī)械手裝置和液壓吊取裝置。后者相對(duì)而言則是負(fù)責(zé)鉆井管道儀器設(shè)備的井口階段，自動(dòng)化操作管理目的在于確保物料裝卸穩(wěn)定，設(shè)備運(yùn)行合理，不會(huì)出現(xiàn)過度磨損或老化等問題，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，需要使用到鐵砧、動(dòng)力卡瓦絲扣和泥漿防噴濺裝置，后續(xù)運(yùn)行時(shí)考慮各個(gè)硬件設(shè)備的特點(diǎn)，以成本為主要參考目標(biāo)，分析效率等基本變量，規(guī)劃合理的應(yīng)用模式。

1.2 設(shè)備控制技術(shù)

隨著石油鉆井設(shè)備的性能多樣化，相關(guān)人員除彼此的搭配穩(wěn)定性外，也開始進(jìn)一步關(guān)注儀器設(shè)備的管理控制體系，判斷其是否具有全面性，能否應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的工作環(huán)境，且出現(xiàn)突發(fā)問題時(shí)，現(xiàn)有的工作系統(tǒng)能否穩(wěn)定應(yīng)對(duì)。對(duì)此，相關(guān)人員通過深入分析與理論驗(yàn)證，逐漸完善了設(shè)備控制技術(shù)，其利用plc 系統(tǒng)為主體核心，通過外部附加集成各類個(gè)性化裝置，能夠更有效地完成信號(hào)傳輸，同時(shí)，利用高精度傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)指令的實(shí)時(shí)發(fā)布，還能對(duì)各個(gè)主體電機(jī)形成完整控制體系，進(jìn)而由固定性向自動(dòng)化轉(zhuǎn)型。另外，目前石油鉆機(jī)設(shè)備中主要使用的控制器為S7 系列，性能穩(wěn)定，每個(gè)設(shè)備都有獨(dú)立的控制系統(tǒng)，過程管理難度適中，可以實(shí)現(xiàn)階段性的性能互聯(lián)，既能單獨(dú)操作，也能基于用戶需求反饋，實(shí)現(xiàn)一體化控制，屬于目前石油相關(guān)產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的重要助力。

2 自動(dòng)化設(shè)備在石油鉆機(jī)中的應(yīng)用路徑

經(jīng)過相關(guān)人員近段時(shí)間的現(xiàn)場調(diào)研和理論分析，自動(dòng)化技術(shù)與石油鉆機(jī)相關(guān)工藝的適配性逐漸顯現(xiàn)，在此背景下，相關(guān)人員不僅需要思考如何發(fā)揮技術(shù)和硬件優(yōu)勢，更需要針對(duì)二者的協(xié)同工作模式做出改良創(chuàng)造，引發(fā)不一樣的化學(xué)反應(yīng)。

2.1 設(shè)備運(yùn)行

自動(dòng)化設(shè)備的出現(xiàn)，為石油鉆機(jī)工作模式拓寬了新的思路，其不單注重儀器設(shè)備的運(yùn)行情況和效率提升情況，也開始分析相關(guān)儀器設(shè)備間的協(xié)同性，針對(duì)人力工作量開展融合探討，判斷各項(xiàng)資源的付出是否獲得了等同回報(bào)，并針對(duì)現(xiàn)有體系的短板實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化改良。

對(duì)此，首先，自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用后，石油鉆機(jī)工作模式更傾向于節(jié)約人力工作量、降低外部因素和主觀失誤造成的負(fù)面影響，通過自動(dòng)化控制體系完成規(guī)范、穩(wěn)定運(yùn)行，但考慮到自動(dòng)化系統(tǒng)缺少一定的自主思考與變動(dòng)能力，所以相關(guān)人員需要針對(duì)管住自動(dòng)化處理和井口自動(dòng)化操作等核心體系予以深入分析，了解各個(gè)硬件設(shè)備的運(yùn)行情況，后續(xù)對(duì)比獲取優(yōu)化方向。其次，現(xiàn)有石油鉆機(jī)的設(shè)備運(yùn)行從原有的經(jīng)驗(yàn)和理論，工作模式逐漸向客觀參數(shù)工作模式轉(zhuǎn)型，相關(guān)人員時(shí)常對(duì)比自動(dòng)化鉆機(jī)和常規(guī)鉆機(jī)的數(shù)據(jù)誤差，前者優(yōu)勢明顯，不僅施工過程中人員消耗情況得到抑制，還能確保機(jī)械設(shè)備長期處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，大幅減少人工勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.2 提升可靠性

石油鉆探工藝及特點(diǎn)明顯，能夠獲取珍稀不可再生資源的同時(shí)，也具有一定的技術(shù)難度和應(yīng)用危險(xiǎn)性，所以相關(guān)人員必須了解現(xiàn)有體系短板，從而建立并完善工作管理體制。對(duì)此，相關(guān)人員需要分析其安全性的影響指標(biāo)，并結(jié)合近段時(shí)間的歷史數(shù)據(jù)和現(xiàn)有的技術(shù)信息，尋求二者融合的突破路徑，保障成本不會(huì)過于高昂。

對(duì)此，首先，自動(dòng)化設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程操作，利用計(jì)算機(jī)和現(xiàn)場硬件構(gòu)成信息共享平臺(tái)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，及時(shí)獲取設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，并對(duì)比實(shí)際獲取的安全性閾值開展現(xiàn)場管理，對(duì)超出閾值的設(shè)備立即調(diào)試，發(fā)揮其一體化集成優(yōu)勢的同時(shí)，也要避免程序之間出現(xiàn)負(fù)面影響。其次，現(xiàn)有的石油鉆機(jī)設(shè)備在配備自動(dòng)化技術(shù)后，能夠?qū)崿F(xiàn)故障問題的自主檢修，同時(shí)實(shí)時(shí)獲取設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和階段時(shí)間的數(shù)據(jù)變化情況，統(tǒng)籌分析能夠進(jìn)一步明確設(shè)備出現(xiàn)故障的根本原因，后續(xù)配合檢修人員快速完成設(shè)備處理，避免影響工作效率。最后，借助自動(dòng)化設(shè)備優(yōu)勢，現(xiàn)有的自動(dòng)化石油鉆機(jī)設(shè)備能夠在操作上實(shí)現(xiàn)程序互鎖，建立防護(hù)編譯程序，能夠避免誤操作情況的發(fā)生，即使發(fā)出操作指令，若不正確，也能及時(shí)為主控設(shè)備攔截，避免設(shè)備損傷。

2.3 效率提升

就目前大多石油相關(guān)產(chǎn)業(yè)的項(xiàng)目信息來看，自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用均帶來了不可磨滅的現(xiàn)實(shí)意義，單從各道工藝而論，接力柱環(huán)節(jié)的工作效率和穩(wěn)定性顯著提升，自動(dòng)化石油鉆機(jī)的生產(chǎn)時(shí)效也遠(yuǎn)高于常規(guī)鉆機(jī)，且能夠利用自動(dòng)化技術(shù)完成流水線配合，減少不必要的風(fēng)險(xiǎn)問題。另外，現(xiàn)有的儀器設(shè)備在自動(dòng)化體系的影響下運(yùn)行更具整體性，即使能夠獨(dú)立運(yùn)行，也可集成分析，對(duì)現(xiàn)有的工作模式而言，是一項(xiàng)巨大提升。

3 自動(dòng)化設(shè)備在石油鉆機(jī)中的應(yīng)用短板

3.1 配件和運(yùn)維問題

目前，雖然自動(dòng)化鉆機(jī)的配套設(shè)備已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，但部分儀器設(shè)備由于其型號(hào)并未確定，很多性能也處于探索應(yīng)用階段，所以在日常管理，配件更換和運(yùn)維檢修方面存在諸多問題，大致可以分為兩類。

首先，設(shè)備配件的供應(yīng)不夠穩(wěn)定，經(jīng)過近段時(shí)間的體系發(fā)展，自動(dòng)化設(shè)備已經(jīng)被行業(yè)所接受，對(duì)應(yīng)的零件生產(chǎn)鏈條也隨之出現(xiàn)，可隨著后續(xù)設(shè)備的不斷使用，很多潛在的風(fēng)險(xiǎn)問題涌現(xiàn)，其造成的硬件損壞并無歷史數(shù)據(jù)可以對(duì)照，所以在進(jìn)行設(shè)備維修時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)配件準(zhǔn)備不及時(shí)或缺少供應(yīng)來源的情況，容易造成不必要的設(shè)備損傷，而且現(xiàn)有的很多處理工藝所需配件皆為進(jìn)口零件，很多國內(nèi)廠商無法穩(wěn)定供應(yīng)，再加之其本身特點(diǎn)，自動(dòng)化設(shè)備的申請(qǐng)及維護(hù)難度較大，長此以往，配件的供應(yīng)鏈條時(shí)常出現(xiàn)斷裂，也將成為自動(dòng)化設(shè)備體系運(yùn)行的一大掣肘。其次，主體設(shè)備的故障維修難度較大，考慮到自動(dòng)化鉆機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所對(duì)應(yīng)的原理、技術(shù)先進(jìn)，我國目前缺少對(duì)應(yīng)的規(guī)范性指導(dǎo)文件，所以過于高效和集成性的自動(dòng)化鉆機(jī)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)內(nèi)部結(jié)構(gòu)涉及多個(gè)生產(chǎn)廠商，生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)各異，且實(shí)際出現(xiàn)問題時(shí)彼此之間時(shí)常相互推諉，致使工作開展速度緩慢。

3.2 局限性顯著

目前，自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用在石油鉆機(jī)配套設(shè)施中，其實(shí)用性毋庸置疑，但儀器設(shè)備的配套安裝和試驗(yàn)自動(dòng)化特點(diǎn)應(yīng)用仍具有較強(qiáng)的局限性，管柱處理和井口自動(dòng)化操作等領(lǐng)域雖已成為行業(yè)重點(diǎn)研究對(duì)象，但由于我國起步較晚，且很多核心技術(shù)不夠完善，所以進(jìn)步發(fā)展的速率較慢，很多硬件問題的處理也不夠完善。

首先，以市面上常見的自動(dòng)化鉆機(jī)類型為例，雖然科學(xué)合理地使用解決了現(xiàn)有工作現(xiàn)場所需人員眾多，勞動(dòng)強(qiáng)度較高的問題，但涉及深入工作受鉆井液配置、固控循環(huán)設(shè)備操作等因素影響，即使設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行，但各項(xiàng)指標(biāo)仍然需要人力監(jiān)控，所以實(shí)際的資源降低幅度較小，無法有效促進(jìn)體系的普及發(fā)展。其次，石油鉆機(jī)設(shè)備和自動(dòng)化設(shè)備為維持基本的工作效率和質(zhì)量，需要在初步工作完成后清理鉆井內(nèi)部雜質(zhì)，而上述工作需要10 余人，持續(xù)3 天左右才能完成，期間會(huì)消耗大量的人力物力。

3.3 效率不穩(wěn)定

自動(dòng)化鉆機(jī)和常規(guī)鉆機(jī)相比，最顯著的優(yōu)勢在于其突破了現(xiàn)有工作體系的上限，在穩(wěn)定外部環(huán)境和操作規(guī)范性的情況下，自動(dòng)化鉆機(jī)的效率十分可觀，且能夠保障過程規(guī)范、操作精確。但實(shí)際工作過程中，經(jīng)常出現(xiàn)自動(dòng)化鉆機(jī)效率達(dá)不到預(yù)期的情況，其并非因?yàn)轶w系不完善或設(shè)備出現(xiàn)故障，更多的是側(cè)面因素影響，具體可以歸納為兩點(diǎn)。

首先，自動(dòng)化設(shè)備之間的協(xié)同性不足，個(gè)體運(yùn)行效率較高，且對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力較強(qiáng)，能夠快速投入工作，但涉及多道工藝同時(shí)進(jìn)行或數(shù)據(jù)交互處理時(shí)，各個(gè)系統(tǒng)間的配合不夠默契，時(shí)常出現(xiàn)信號(hào)傳輸受阻的問題，涉及程序設(shè)計(jì)方面的工作時(shí)受客觀因素影響，容易出現(xiàn)流程偏差。其次，自動(dòng)化設(shè)備本身設(shè)計(jì)便存在短板，實(shí)用性并未達(dá)到最佳，而且即使是同批次生產(chǎn)的硬件設(shè)備，也存在很多質(zhì)量不合格者，長此以往使得成本和經(jīng)濟(jì)收益的關(guān)系不夠密切，甚至還出現(xiàn)過偷工減料等問題，造成嚴(yán)重的資金浪費(fèi)，影響了行業(yè)的未來發(fā)展。

4 自動(dòng)化設(shè)備在石油鉆機(jī)中的應(yīng)用優(yōu)化路徑

經(jīng)過近些年對(duì)石油相關(guān)產(chǎn)業(yè)的調(diào)研與分析，可以明確發(fā)現(xiàn)鉆機(jī)自動(dòng)化設(shè)備經(jīng)過多年摸索，現(xiàn)有的技術(shù)體系相對(duì)成熟，儀器設(shè)備的配套和老舊設(shè)施改造已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)人員重點(diǎn)關(guān)注的話題，且現(xiàn)有的自動(dòng)化鉆井設(shè)備也經(jīng)過多次強(qiáng)化，具有更強(qiáng)的實(shí)用性，未來面對(duì)多樣的市場需求和不穩(wěn)定因素，相關(guān)人員仍需做出有效調(diào)控。

4.1 發(fā)揮集成優(yōu)勢

現(xiàn)階段，石油相關(guān)產(chǎn)業(yè)的硬件工作模式都要向規(guī)范化和集成化靠攏，尤其是新型鉆機(jī)配套設(shè)施，考慮到受眾對(duì)自動(dòng)化設(shè)備認(rèn)知不清，相關(guān)人員必須了解規(guī)范集成化的發(fā)展要求，并將其作為行業(yè)必然趨勢，進(jìn)一步規(guī)范配套標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化技術(shù)規(guī)格，確保相關(guān)人員面對(duì)復(fù)雜問題時(shí)能夠統(tǒng)籌兼顧，發(fā)揮技術(shù)兼容性和高效性，創(chuàng)造更多的立體收益。另外，考慮到儀器設(shè)備在運(yùn)行過程中受多方因素影響，可能出現(xiàn)性質(zhì)不穩(wěn)定或突發(fā)問題的，此時(shí)相關(guān)人員需要靈活運(yùn)用一體化優(yōu)勢完成信息收集與上報(bào)，盡可能減少損失。

4.2 提升推廣力度

就目前石油鉆機(jī)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況來看，該領(lǐng)域市場前景良好，對(duì)于結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定的自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)當(dāng)合理應(yīng)用，著手解決人員傷亡和勞動(dòng)強(qiáng)度過高的問題。對(duì)此，首先，相關(guān)人員需要讓職工了解自動(dòng)化設(shè)備的優(yōu)勢所在，定期開展宣講會(huì)，利用客觀數(shù)據(jù)印證自身觀點(diǎn)。其次，需要合理整合社會(huì)資源，對(duì)有價(jià)值信息進(jìn)行處理、包裝，最終呈現(xiàn)給受眾群體，幫助其更有效地認(rèn)識(shí)到技術(shù)特性，也能為未來的設(shè)備發(fā)展奠定良好路徑。

4.3 推動(dòng)產(chǎn)業(yè)定型

未來面對(duì)復(fù)雜多變的行業(yè)環(huán)境時(shí)，最有效的方式仍然是確定優(yōu)化方向和經(jīng)營范圍，后續(xù)利用市場反饋和受眾信息確定優(yōu)化方向，按部就班地提升服務(wù)品質(zhì)。但考慮到現(xiàn)有的許多自動(dòng)化設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可應(yīng)用領(lǐng)域眾多，所以相關(guān)人員需要深入闡述企業(yè)的經(jīng)營范圍和未來規(guī)劃，幫助管理人員快速形成處理預(yù)案，考慮現(xiàn)場因素、突發(fā)因素等各項(xiàng)指標(biāo)，一旦發(fā)現(xiàn)問題，立即調(diào)整現(xiàn)有方案，進(jìn)而促進(jìn)行業(yè)能夠安全平穩(wěn)地發(fā)展。

5 結(jié)語

綜上所述，石油鉆機(jī)作為石油材料的主要獲取渠道，肩負(fù)著控制市場大方向和助力產(chǎn)業(yè)需求的重要職能，所以相關(guān)人員需要明確技術(shù)特性和優(yōu)化方向。但考慮到自動(dòng)化設(shè)備結(jié)構(gòu)精密，使用難度較高且需要人力調(diào)控，才能發(fā)揮自身作用，因此，相關(guān)人員需要針對(duì)上述兩項(xiàng)概念進(jìn)行深入分析，從而改變自身錯(cuò)誤認(rèn)知，實(shí)現(xiàn)全過程，長周期管理，降低外部因素的負(fù)面影響，推動(dòng)行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。