玻璃钢工业设计与工程技术设计的衔接

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随着人类社会的进步和全球经济的发展，世界各国对于石油资源的需求也变得越来越大，石油资源却在日趋减少，再加上油气田开发的难度不断增大，钻井工程领域同样如此，从而促进了石油钻机技术的加速发展。近代以来，日新月异的计算机技术被广泛应用于人类社会的各个领域，海洋石油模块化钻机也不例外，由于计算技术的参与，海洋石油钻机领域的自动化程度得到很大提高。但是，自动化技术在海洋石油模块化钻机行业的实际应用中还不够完善，存在许多问题，需要我们在实践中不断探索的改进，进一步推动海洋石油钻机模块技术的发展。本文着重介绍海洋模块石油钻机自动化技术的发展状况，重点分析自动化技术在海洋石油模块钻机实际应用中存在的问题，根据现场问题提出相对应的解决方法。最后介绍了海洋石油钻机模块未来的发展方向，以供参考。

模块钻机

模块化钻机就是将石油钻机按照模块化功能和安装便捷的要求分别安装在不同的底座上，使得石油钻机的运输和安拆更加高效快捷。模块化钻机以其高度的集成化和便捷化优势得到快速推广，加速了海洋石油钻井领域的发展和进步。尤其是与移运式钻机相比，它的安拆、运输和操作方面的优势体现的更加明显，模块化钻机除了移运上稍逊移运式钻机外，它在适应环境、钻井性能以及机动灵活方面更是无可比拟。除此之外，而模块钻机不需要使用柴油机，这就使得模块钻机的性价比更高。

模块化钻机的发展及现状

模块化钻机技术在美国、加拿大等国相对较为成熟，而行业曲线linkindustryappraisementDOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2020.06.022可替代度影响力可实现度行业关联度真实度我们国家由于早期技术落后、科技发展缓慢，使得该技术起步较晚。20世纪末，国内首个撬装模块化钻机开始研制并得到成功应用，进而得到诸多企业的青眯和信赖，加速了我国模块化钻机技术的进步。目前，国内已有许多企业从事模块化钻机的设计和制造，且其各项技术已较为成熟和完善，各项技术指标已达到国内外领先水平，国内生产的钻机模块设备不仅布局合理、占地小、模块化程度高，还具有结构设计合理和运输单元小。所以，不但在各大油田得到广泛应用，而且也远销国外。当前，虽然海洋石油模块钻机的应用相当普遍，然而钻机的集成化和模块化程度有所差异，各企业所遵循的宗旨也不尽相同。海洋模块钻机是由许多子系统构成的，不同的子系统其功能也不同，主要有控制系统、动力系统、钻井液循环系统、防喷器系统和动力系统等。其中，海洋石油钻机模块主要由钻井设备模块、钻井服务模块和材料储存模块等模块组成。它们一般都是在生产地完成制造，然后运输至货运轮船运送至海洋钻井平台进行安装，极大地缩短了建井时间，提高了作业效率。

自动化技术应用存在的问题

虽然海洋石油模块钻机技术应用越来越广泛，但是由于技术和行业发展的状况，目前还存在以下问题：（1）核心技术的创新能力不足，模块钻机的自动化程度不够，尤其是某些特定的技术发展不够完善，自主研发深度不够，与国外发达国家还存在一定的差距；（2）海洋石油模块钻机技术的发展基础薄弱，相关的标准化体系不够健全；（3）自动化技术在模块化钻机领域的应用较晚;（4）对于新设备、新材料、新工艺、新技术的研发和应用缺少资金和人才的支持；（5）我国传统的石油钻机主要是以数字一体化技术为主，要实现真正的自动化钻机就必须充分结合互联网技术、物联网技术以及人工智能控制技术等技术体系。目前国内的钻机智能化程度与国外还存在一定的差距；（6）各种机械设备和工具不够健全；（7）目前国内应用较多的还是常规钻机，对于一般的环境都能适应，但是对于气候非常严寒的地区以及井况异常复杂的地区，常规的钻机难以满足要求，还必须进行有针对性的研究和实验。

海洋石油模块钻机自动化的应用

随着我国改革开放的力度不断加强，我国的综合实力在不断增强，国内外各行业交流的机会也在不断增多，企业之间的交流和合作也是日益增多，这不仅在技术上为海洋石油模块钻机的发展创造了良好条件，而且也为海洋石油模块钻机与其他领域的合作带来了机遇。我国的海上石油资源十分丰富，发展空间非常宽广，在与国外企业交流与合作的过程中，认清本身的技术落后和人才短缺的不足之处，积极吸收国外的先进技术和经验，以人之长补己之短，努力提升企业的核心竞争力。同时，需要结合国内海洋油田的实际情况，密切关注钻机模块最新动态，围绕“四新”技术，研发出相适应的高度智能化的石油模块钻机，尽可能缩短差距。可以从以下几点措施进行：（1）加强科技研发的投入，结合国内海洋钻井的现场实际，在保护环境的前提下，发展大型海洋石油钻井设备，努力提升我国在海洋石油模块钻机的自动化设计水平，加强交流与协作，不断推出竞争力较强的新设备和新产品；（2）为钻机配备先进的配套设备，加快推出安全、高效、性能稳定、自动化程度高的钻机，制造出具有国际竞争力的智能钻机模块；（3）根据不同的运输要求、环境和井型的实际情况，开发出具有多元化、人性化和个性化的模块钻机系列和产品；（4）依据深井井况的特殊要求，采用创新设计元素，力争掌握关键技术，不断推陈出新，加强合作与交流，进一步提升钻机的安全性、安拆性和移运性等综合性能；（5）在研发前做好前期技术储备工作，提前开展小型设备的创新研究，比如套管钻机、连续油管钻机和不压井作业设备等，在不断创新和试验中，认真总结分析，积累经验，时刻关注海洋石油超深井和煤层气等特殊情况的发展动态，为大型设备的研发奠定基础；（6）积极推进钻机设备的标准化体系建设，利用我国机械制造的优势将钻机产品做到精细化、标准化，提高钻机产品的性价比；（7）以高起点进行开发钻机的自动化配套设备，不断改进和完善实践过程中的问题与缺陷，以高度集成化、高度智能化和高性价比的产品，引导国内外海洋石油钻采市场的消费。

海洋石油模块化钻机的发展方向

海洋石油模块钻机的发展趋势必将是高度机械化、整体化、自动化及智能化的方向，在钻机的整体化进程中，各种监测仪器、仪表及辅助设施会更加精密，然后利用网络信息化技术实现数据的传输、分析和共享，实现集中化控制，更加促进了海洋石油模块化钻机的一体化、自动化和智能化程度，不仅大大提高钻机的作业效率，还大幅降低了作业成本。与此同时，更加注重钻机模块的移运性能，高层次的模块化设计会大大提高钻机模块的移运速度，高度集成化也必将大幅降低钻机模块的移运成本，进而使得钻井模块的安装和拆卸更加便捷和高效。最后，考虑保护生态环境的情况，未来海洋石油钻机模块的发展趋势必然是电力驱动钻机模块。

结语

综上所述，我国的海洋石油模块钻机自动化技术具有广阔的发展前景，但是也存在许多问题，与西方发达国家相比还有一定的差距。所以，我们应加大创新与研发力度，吸收国外先进技术为我所用，认真总结和积累相关理论和实践经验，通过加大投入、市场导向、持续的改革创新和跨越式发展不断提高我国的海洋石油模块钻机的自动化水平，提升我国的科技核心竞争力。

作者：张冬明 单位：中海油田服务股份有限公司