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科技創(chuàng)新
當前位置：
我國首套人機交互式自動化鉆機厲害在哪？
★ 12月10日，在西南油氣田與川慶鉆探頁巖氣風險合作區(qū)塊威遠204H62鉆井平臺，這臺鉆機已投入工業(yè)性試驗100天。試驗效果如何？這就帶大家“沉浸式”體驗一下。
12月的川南，細雨綿綿，在四川省資中縣高家壩村，起伏的山坡上整齊排列著數(shù)十個白色活動板房，像闖入另一個宇宙世界。在這里待了5個月的賴青鵬熟練地指揮著現(xiàn)場作業(yè)，他眼前矗立著一個宛如變形金剛的龐然大物在轟轟作響。
這個“巨型機械”就是行業(yè)內(nèi)備受矚目的中國首套“一鍵式人機交互自動化鉆機”，是目前中國石油自主研發(fā)的最先進鉆機。在鉆機平臺的操作間中，僅一名司鉆就可通過“一鍵式”操作“控全程”，隨著屏幕數(shù)字跳動，鉆機鉆頭朝著數(shù)千米地下持續(xù)挺進。
自9月1日這臺鉆機投入工業(yè)性試驗以來，中國油氣鉆井正式步入“一鍵式”操作時代。本月25日前后，隨著第二口試驗井的完鉆，這臺鉆機將結(jié)束工業(yè)化試驗，意味著這類鉆機將在更寬闊空間大顯身手，助推我國由鉆機制造大國向制造強國邁進。
一項攻關創(chuàng)佳績
突破多個“卡脖子”技術瓶頸
在威遠204H62-3號井上，動力貓道、扶管機械手、提管機械手、排管機械手…..這些看似復雜的機械設備在司鉆的“一鍵式”操作下神奇的開始復合聯(lián)動、交叉運行、無縫銜接。
“一鍵式”鉆機通過機器人自動感知、精準定位、智能協(xié)同等技術，在井口區(qū)8平方米范圍內(nèi)整合11種設備的360余個動作，實現(xiàn)了并行自動化作業(yè)，這在以往是難以想象的。
重型設備如何精準控制？復雜系統(tǒng)怎樣全面集成一體？從2018年開始，中國石油寶石機械、川慶鉆探、工程技術研究院等單位聯(lián)合，力圖攻克多項“卡脖子”技術瓶頸。
數(shù)10種方案、30多個計算模型、近萬張草圖、10萬行代碼、出廠前的8000米鉆具測試…….歷經(jīng)3年艱苦研發(fā)，我國首套具有自主知識產(chǎn)權的“一鍵式”人機交互7000米自動化鉆機得以“破土而出”。
2020年11月研發(fā)團隊完成了樣機制造并開始廠內(nèi)試驗。今年5月7日，鉆機順利通過出廠驗收，標志著我國成為全球少數(shù)可自主研制自動化鉆機的國家。
截至12月10日，中國石油“一鍵式”人機交互7000米自動化鉆機已安全運行100天。作為整個鉆機項目研發(fā)的參與者，中國石油寶石機械智能控制研究所副所長楊雙業(yè)感到興奮不已，“我們通過充分的調(diào)研論證，做了大量的試驗工作，多項解決方案都是顛覆傳統(tǒng)，鉆機設備滿足了并行作業(yè)一致性的極高要求，開創(chuàng)了全新的作業(yè)模式。”
一組數(shù)據(jù)看成效
降低3項成本 創(chuàng)造4項紀錄
俗話說上天難入地更難，“一鍵式”人機交互7000米自動化鉆機到底是什么？它又厲害在哪里？
簡單來說，“一鍵式人機交互”就是控制人員只需按下一個按鍵，就能實現(xiàn)鉆機多個設備的協(xié)同聯(lián)動和數(shù)據(jù)的實時交互，幫助鉆井工人高效完成復雜的作業(yè)任務。
“90后”賴青鵬是川慶川東鉆探公司70262隊的隊長，他已經(jīng)帶領團隊使用鉆機完成了16項試驗。100天以來，他對這臺巨型設備再熟悉不過，不僅看到鉆井工人從繁重的體力勞動中解放出來，由風吹日曬的戶外轉(zhuǎn)移到辦公室作業(yè)，從“藍領”變?yōu)椤鞍最I”，他還見證著該鉆機創(chuàng)造的一組組數(shù)據(jù)和紀錄誕生。
據(jù)賴青鵬介紹，該鉆機在應用中體現(xiàn)出“三高一優(yōu)三降低”的顯著特點：
●自動程度高。配備6套機器人，關鍵作業(yè)流程及井口輔助操作全面自動化，大幅減少井隊人員配置。
● 安全水平高。具有動態(tài)防碰管理、司鉆輔助操作、鉆機無線遙控起放等功能，實現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場本質(zhì)安全。
● 作業(yè)效率高。建立根、甩鉆具與鉆進同步進行，將以往多組串聯(lián)作業(yè)變?yōu)椴⑿凶鳂I(yè)，有效縮短鉆井時間。
● 操控性能優(yōu)。只需1名控制人員在恒溫控制室內(nèi)，就能控制鉆機運行，實現(xiàn)“一個按鈕控全程”。
據(jù)賴青鵬介紹，該鉆機在現(xiàn)場試驗過程中，各項性能指標都達到了設計要求，設備運轉(zhuǎn)和參數(shù)情況正常，降低3項成本，創(chuàng)造了4項鉆井紀錄。
“第一口井順利打完，第二口井我們更有信心交一份滿意的答卷，把這臺設備用好，為石油天然氣鉆探開發(fā)貢獻力量！”賴青鵬信心滿滿。
當前，“一鍵式”人機交互7000米自動化鉆機正在進行威204H62-3井的施工作業(yè)，預計將于12月25日左右完工。屆時，該鉆機結(jié)束工業(yè)化試驗階段后，賴青鵬也將跟隨鉆機去到新的工程場地接受新的任務。
一場創(chuàng)新贏未來
提升國產(chǎn)鉆機的競爭力和話語權
“十四五”開局之年，隨著西南油氣田上產(chǎn)500億的步伐加快，川渝頁巖氣開發(fā)的全新會戰(zhàn)打響。在中國石油川渝頁巖氣前線指揮部生產(chǎn)運行部鉆井運行副經(jīng)理吳雙看來，油氣勘探開發(fā)的主要矛盾已經(jīng)由規(guī)模上產(chǎn)轉(zhuǎn)換到效益開發(fā)，如何利用先進設備、技術和手段突破瓶頸成為關鍵問題。
吳雙認為，“一鍵式”鉆機試驗成功，大大縮短了頁巖氣產(chǎn)能建設周期，實現(xiàn)了提質(zhì)提效，“這種鉆機必將逐步推廣運用到常規(guī)氣、高含硫氣井，讓地下資源又好又快變成實際產(chǎn)量。”
川慶川東鉆探公司表示，公司將認真做好鉆機試驗的紀錄、分析、評估、評價等工作，形成一整套完善的自動化鉆機操作規(guī)程，并加以推廣運用。
楊雙業(yè)表示，在工業(yè)化試驗階段，認識到一些可以優(yōu)化提升的部分，將在此基礎上進行新的突破性研發(fā)，為后續(xù)產(chǎn)品的標準化定型創(chuàng)造良好條件。“目前我們已收到多個訂單，明年上半年將進行交付。”楊雙業(yè)透露。
一直以來，石油鉆機是打開地下油氣通道的核心裝備，其技術先進性直接決定著勘探開發(fā)的能力和水平。我國是石油鉆機制造大國，但與國際領先國家的技術相比仍有不小差距，鉆機自動化和智能化水平較低，制約了我國工程技術服務高質(zhì)量發(fā)展。
該鉆機的成功研制與應用，使我國石油鉆機由“作業(yè)機械化、操控多人化”發(fā)展為“流程自動化、操控一鍵化”，打造了國家鉆井工程領域的 “國之重器”。應用該鉆機承鉆的首口井鉆井周期、儲層鉆遇率、靶體鉆遇率等多項工程參數(shù)創(chuàng)造了紀錄，有效提升了油氣勘探開發(fā)的施工效率、作業(yè)安全性。
中國工程院院士孫金聲認為，該鉆機使鉆井工人，從原來干藍領的活，到現(xiàn)在干白領的活，可以大幅度降低勞動強度，提升我國石油鉆采裝備的國際競爭力，對推動我國石油鉆機向自動化、智能化方向發(fā)展，提高工程技術服務水平具有重要意義。
2010年10月，黨的十七屆五中全會通過《中共中央關于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃的建議》，對在新的歷史起點上向著全面建設小康社會目標繼續(xù)前進作出全面部署。《建議》的鮮明特點是明確提出“十二五”規(guī)劃的主題是____，主線是____。
A.科學發(fā)展 加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式
B.科學發(fā)展 深化供給側(cè)結(jié)構性改革
C.推動高質(zhì)量發(fā)展 加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式
D.推動高質(zhì)量發(fā)展 深化供給側(cè)結(jié)構性改革
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