国内石油钻机自动化技术现状与建议
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摘要：作为国家能源之一的石油国民经济的发展起着至关重要的作用，优化石油的开采设备，提升自动化技术水平，能够促进石油企业的快速发展。事实上我国石油钻机自动化技术的发展还存在需要完善和改进的地方，有待加强技术的引进和创新；本文对我国石油钻机自动化技术的发展现状进行了分析，阐明了存在的问题，并且提出促进石油钻机向自动化发展水平的建议。从另一个方面而言能够使国内石油企业了解自身发展应着重解决的问题，制定发展规划，发力开展新技术的引入和研发，使石油企业更好地为国家的经济发展做出贡献。
关键词：石油钻机；自动化技术；发展建议
引言：
在人们的生产生活中能源必不可少的，其中石油作为最重要的能源备受社会的关注，现在世界所有的国家都在研究是石油开采技术，千方百计的提高石油钻机的自动化水平，并且发达国家已经向集成化和智能化方向发展，把科学技术作为新的生产力，以此改变传统落后开采落后方法，提高石油产量。虽然在现阶段国内的自动化以及智能化钻井在技术上取得了一定的突破，自动化技术已经逐渐应用于石油钻井技术中，整个石油行业的自动化水平在不断的提升，可以用智能控制提高开采效率，经济效益也在不断的增长。由于钻机自动化在实际操作中其技术依然存在不足之处，尚有待于不断的研究和改进，让企业获得长足进步和发展，于是认真对待石油钻机自动化技术的发展现状，根据实际进行可行性探索和改进非常关键。
1、对国内石油钻机自动化技术的现状分析
1.1通过多种样式为石油钻机提供动力
石油钻机动力的解决是必须重视的问题，使钻机有良好的动力相匹配非常关键，现在国内的钻机动力用柴油发电机组作为动力小范围区域供电的占比例很小，绝大部分国内油田开采所投入使用的柴油发电机组主要使用的是国外进口设备，因为其动力功率较大，性能稳定比较受欢迎；在国家大力提倡自主创新的大背景下国内的油田机组生产的技术和质量有所提高，有的被作为石油钻机的动力投入使用当中，在实际运行过程中性能良好，有一定的可信度。未来将会有大批的国产柴油发电机组代替进口设备，如果这样将会在一定程度上降低石油开采成本，提高国内生产设备的使用率。而较为先进的数字式发电机控制系统，用于钻机进行工作，是实现石油钻机自动化一个主要方面，它的优势在于就能够将若干机组进行并机与解列等操作，能够自行判定负载数据，智能分配不同机组的输出功率。
用天然气做燃料的燃气机组作为动力是动力技术的又一方面，但它只能在油田天然气含量较多的区域采取使用，而且存在钻井重负荷工作时电压、电流容易发生不稳定的技术问题，因此还有必要提高生产技术，力求解决电源电压不稳的问题。
1.2晶闸管整流传动与变频传动的技术
电动钻机中最为重要的是国内生产的电动钻机，应用了交流变频传动和晶阐管整流传动技术，此种钻机在石油开采中大量采用，有效地提升了钻机的性能，同时构造也变得简单，也便于使用期间的维护。在技术上有一定突破与创新，同国外同类产品相比略有优势并受到国外同行的认可。在交流变频钻机中，性能较好的是德国S120与ACS800变频器。对变频器的研发与生产，我们国家正在努力的进行中。对钻机的购置也只能根据资金的多少而定，如：资金足够就购买新钻机，使用多传动。
1.3当下钻机控制核心已用PLC 的数字控制系统
受自然和地质等因素的影响较大使油田开采面临相对困难的境况，而陈旧的钻井作业方式已不能适应生产的需要，因此急需要改进；而PLC 的数字控制系统的使用大大的提高了劳动生产率，生产成本大大降低，安全程度提到一个新的目标。“PLC的工作原理是运用强大的运算核心（CPU）加上可编程的存儲器，通过软件将运算结果通过数字或模拟信号的输入与输出对机械进行操作”。
2、钻机自动化技术存在的问题
在我国石油钻机自动化技术的开发中，目前仍然存在较多的问题，归结起来有如下几点：
2.1一体化电机问题。电机的设计方面并不严格，绞车以及钻井泵的体积与电机的使用存在不相适应的问题。无法实现电机的一体化。
2.2规划不严密
在实现钻机自动化新技术的使用过程中，出现像接口及尺寸不适宜的现象，导致不兼容问题的发生。
2.3电机功率不匹配。
电机的功率合理化较难实现。如：“在 F-1600 钻井泵组的工作中，功率需求为 1200kW，现在我国仅仅运用2 台 800kW 的电机带动，造成功率存在不匹配的现象”。
2.4缺乏安全等级高的电机。
在海洋以及恶劣环境下作业，电气设备只能在露天的环境下进行作业，我国当下还缺乏安全等级高的设备，进口设备大大增加了企业的生产成本。
2·5电子元件质量问题
我国电气设备的使用具有严格的标准，但就目前而言电气设备的供应较为混乱，伪劣产品大量存在，严重影响石油钻井技术的安全生产。
3、发展建议
3.1积极研发自动化工具
“科学技术是第一生产力。”由此看来必须研发先进的自动化钻井机械，以此来提高石油生产量和作业的安全等级，增加企业的生产效率以及利润，要积极学习外国先进的技术，同时具备自主创新的意识和能力，把国产设备的实用性与质量提升到一个新的水平。
3.2优化集成控制技术
目前国内石油钻井使用的是PLC设备控制，是把计算机网络技术引进到钻机系统中，直接采用冗余系统（德国的S7400H系统）；同时设备与控制器间信号相互交流，达到信息交互与共享的目的。
3.3钻机节能技术的开发
将柴油机驱动变更为高压网电电动机驱动是节能研究的一个方面；为提升钻机传动效率，降低燃油消耗减少排放，将液力变矩器更改为液力偶合器是节能技术开发的另一个方向，目前正在实验过程中，不久将会大面积应用。
结束语：
直至现在我国石油钻机自动化技术始终在探索中前进，与发达国家相比有一定的差距，要想提高我国的钻机自动化程度，就必须从集成技术的研发入手，实现节能技术的突破，增加自主创新能力，真正使我国石油钻机自动化提到一个新的高度，更好地为现代化建设做贡献。
参考文献
[1]颜菁菁. 石油钻机自动化技术的问题及发现建议[J]. 中国石油石化，2015（16）：62-71.
[2]李皓. 石油钻机自动化发展探讨[J]. 工业b，201（6 8）：38-46.
作者简介：马晓亮，男，1990年1月4日，回族，甘肃临夏，本科，助理工程师，研究方向：石油钻井设备管理。
（作者单位：甘肃省兰州市兰州新区兰石石油
装备工程股份有限公司）
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