巨鵬如(蘭州蘭石石油裝備工程股份有限公司，甘肅 蘭州 730000)

0 引言

在社會迅速發(fā)展的今天，人們對石油資源的需求量越來越大，同時，為保障國家能源安全，包括海洋石油都在不同程度加大開采力度。反觀海洋模塊鉆機發(fā)展歷程，近十多年的時間模塊鉆機適應(yīng)水深越來越深，但技術(shù)創(chuàng)新緩慢。在智能制造的時代背景下，將其應(yīng)用在提高鉆機自動化發(fā)展，提高鉆機智能化程度，加上技術(shù)的改進和創(chuàng)新，使海洋石油模塊鉆機的自動化發(fā)展水平越來越高。

1 模塊鉆機自動化存在的問題

海洋模塊鉆機通常由鉆井設(shè)備模塊(DES)、鉆井支持模塊(DSM)、散裝灰罐模塊(P-TANK)、鉆井動力模塊(GM)等組成。模塊鉆機的裝備水平是海洋固定式平臺先進性的重要體現(xiàn)，近些年海洋石油鉆機的快速發(fā)展，形成了模塊鉆機系列化、國產(chǎn)化。模塊鉆機的靈活性和適應(yīng)能力都比較高，并且國內(nèi)成熟度高，布置已具規(guī)模，所以和其他技術(shù)相比，總體的性價比非常高。在近些年的發(fā)展中，隨著人力成本的上升和安全意識的提高，以及人性化方面的重視，模塊鉆機自動化水平明顯提高，國內(nèi)很多家企業(yè)開始致力于設(shè)計研發(fā)各類自動化工具，汲取國外成熟經(jīng)驗的基礎(chǔ)上因地制宜自主創(chuàng)新，已有很多項技術(shù)發(fā)展趨于成熟，諸如動力二層臺、鐵鉆工、雙司鉆等自動化工具得以應(yīng)用。國內(nèi)的模塊鉆機發(fā)展越來越重視鉆機的智能程度、工作效率、故障率和安全程度。雖然模塊鉆機總體上發(fā)展還算平穩(wěn)，但是仍存在一些問題亟待解決：

第一是，海洋鉆機技術(shù)的核心創(chuàng)造力不足，核心技術(shù)的競爭力和創(chuàng)造力是衡量一個國家科學技術(shù)發(fā)展水平的重要標準，技術(shù)創(chuàng)新不夠，就無法進行根本上的改進和發(fā)展。我國的海洋鉆機技術(shù)發(fā)展起步時間比較晚，國家對這方面的技術(shù)支持力度不夠，在專業(yè)人才和資金上都比較匱乏，導(dǎo)致整體的技術(shù)發(fā)展水平偏低，基礎(chǔ)較弱，各部分之間特別是水下設(shè)備，沒有辦法做到均衡全面發(fā)展，拉低了整體發(fā)展的進度。

第二是，海洋鉆機自動化程度低，盡管這些年陸續(xù)展開一些自動化工具的應(yīng)用，但并不是系統(tǒng)化應(yīng)用，不能最大程度體現(xiàn)智能和集約，導(dǎo)致整體智能水平降低。某一部分的核心技術(shù)不完善，在自動化作業(yè)中就容易出現(xiàn)問題，總體上不提升研發(fā)力度和工業(yè)試用，就與國外發(fā)達國家的先進技術(shù)水平有一定的差距，所以，要加大在關(guān)鍵技術(shù)上的研發(fā)力度。

第三是，因為我國模塊鉆機技術(shù)發(fā)展起步晚，對模塊鉆機的智能化、輕量化研究不夠，特別是海洋特殊工況下，輕量、鹽霧腐蝕、結(jié)構(gòu)強度、特殊材料、安全等技術(shù)。如果想要進一步進行研發(fā)，還需要在實踐中不斷探索，一方面吸取國外的先進經(jīng)驗為我所用，另一方面大膽嘗試新技術(shù)、新工藝。

第四是，模塊鉆機技術(shù)的標準化體系仍不夠完善，當前，我國常規(guī)鉆機應(yīng)用比較廣，因為這種鉆機造價不高，適應(yīng)能力比較強，一般的環(huán)境都沒有太大的問題，但在復(fù)雜條件下，就可能應(yīng)付不來，還需要進行自主研發(fā)和創(chuàng)新。在標準化體系下，應(yīng)該加強整體的體系完善，安排分配工作人員進行整體檢查和監(jiān)督，分配好各個部門的工作和任務(wù)，引進專業(yè)人才在技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域，監(jiān)管人員采取輪班制輪流監(jiān)測安全和技術(shù)問題，打好基礎(chǔ)才能進行接下來的創(chuàng)新，推進模塊鉆機的自動化發(fā)展。雖然我國在制造業(yè)上居于領(lǐng)先地位，但是核心技術(shù)的落后是不能忽視的問題，只有重視問題所在，加大力度進行解決分析，才有利于改變目前落后的局面。

2 石油模塊自動化問題的對策

針對上文提出的石油模塊鉆機自動化面臨的一些問題，下文將根據(jù)每個存在的問題試論解決方案，以供參考。

2.1 開發(fā)新產(chǎn)品

在認清我國先進技術(shù)水平與發(fā)達國家仍有一定差距后，要正視差距所在，關(guān)鍵是加大自主研發(fā)和創(chuàng)新力度，爭取縮小這一差距。在汲取國外模塊鉆機技術(shù)的同時，也要自己進行自主研發(fā)，不斷跟進技術(shù)水平。目前，我國的設(shè)備使用都停留在基礎(chǔ)和初級階段，想要提升技術(shù)發(fā)展水平，就要改進基礎(chǔ)設(shè)備。申請資金和專業(yè)人才開發(fā)新型產(chǎn)品，引進國外的先進設(shè)備，將其技術(shù)應(yīng)用到自身制造發(fā)展上來，目前，新開發(fā)的產(chǎn)品有直驅(qū)技術(shù)、管子處理系統(tǒng)、在線診斷等，應(yīng)用于自動化發(fā)展。直驅(qū)技術(shù)具有較高的可靠性，不僅可以減少傳動損耗，還可以提高整體的發(fā)電效率，技術(shù)的運行和維護的成本偏低，可以減少風力發(fā)電機組的零部件數(shù)量，與此同時，電網(wǎng)的接入性能也較高，能夠持續(xù)維持電網(wǎng)穩(wěn)定運行。在開發(fā)新產(chǎn)品時要對安全性能、可安拆性，以及是否方便運輸都要做綜合考量，只有整體都符合要求才算新產(chǎn)品開發(fā)取得成功，從而才會推動模塊鉆機自動化技術(shù)有進一步的發(fā)展。

2.2 加大研發(fā)力度

在技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域，應(yīng)該做好前期的準備工作，將各研發(fā)部門分工明確，權(quán)責統(tǒng)一，每個部門以及下屬的每位工作人員都要明確并負責好自己的任務(wù)和工作，一旦進行深層次的技術(shù)研發(fā)，各部門均應(yīng)保證自身的工作效率與質(zhì)量，提升整體高效配合度。此外，在投入方面要加大力度，無論是專業(yè)性的技術(shù)人才，還是整體上所需要的資金，都要加大扶持力度。只有保證資金和人才到位，才能使接下來的研發(fā)工作得以有效開展，不然基礎(chǔ)工作做不好，之后的努力多半都是徒勞。綜合考量國內(nèi)外的海洋石油模塊鉆井，引進并研發(fā)水下鉆井設(shè)備和裝置，但是一切工作的開展都是要基于保護環(huán)境的前提之下，提升石油模塊鉆機的自動化和智能化水平?？梢耘汕布夹g(shù)人員進行國外實習和交流，研究國外技術(shù)在哪些具體方面處于領(lǐng)先，和國外企業(yè)公司加強跨國交流合作，并不斷創(chuàng)新出質(zhì)量高、技術(shù)水平領(lǐng)先的新型設(shè)備。當前，我國的鉆井工作水平和設(shè)備，是和發(fā)達國家有一定差距的，可以重點研制大型水下鉆井設(shè)備，提高設(shè)備自動化的使用能力，在新產(chǎn)品上使用核心技術(shù)，推陳出新，參與到國際競爭中，提高核心競爭力，在競爭中找出不足并彌補差距，增強整體技術(shù)水平[2]。

2.3 使用高水平設(shè)備

在加大力度進行技術(shù)水平研發(fā)的同時，也要注重設(shè)備裝置的質(zhì)量和水平問題。設(shè)備如果太初級，不符合高科技的應(yīng)用標準，那么技術(shù)創(chuàng)新力度再大也不能保證自動化發(fā)展的整體水平。國家要加大對鉆機設(shè)備的投入，為不同的鉆機配套先進設(shè)備，在制造開發(fā)上，注重研發(fā)高效、風險性低、自動化和智能化程度高的鉆機產(chǎn)品，提升鉆井設(shè)備的技術(shù)水平，不斷推陳出新高水平的新型設(shè)備，制造出具有核心技術(shù)競爭力的鉆機，來支持鉆機的自動化發(fā)展。根據(jù)環(huán)境、設(shè)備型號、以及運輸情況，來開發(fā)新智能、多元化、靈活度高的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，滿足自動化發(fā)展在各個方面的具體要求，結(jié)合國內(nèi)外鉆機的研發(fā)和使用情況，在新設(shè)備引進或研發(fā)過程中總結(jié)經(jīng)驗，盡力縮短和國外發(fā)達國家設(shè)備制造方面的差距。對鉆機設(shè)備定以高起點，在實踐過程中遇到的技術(shù)問題，要多進行改進和完善，彌補缺陷，制造出高度集約化和智能化的鉆機產(chǎn)品，吸引國內(nèi)外的石油模塊鉆機市場的目光來進行消費。

2.4 水下設(shè)備前期研究

因為我國對海洋石油模塊鉆機的研究和創(chuàng)新開始時間比較晚，所以對于模塊鉆機的自動化研究自然也不太深入，對于水下設(shè)備的前期研究也沒有重視起來，國家對于這方面的科研投入力度還不夠大。但是近年來，研究目光逐漸轉(zhuǎn)向水下設(shè)備的前期準備上來，在實踐總結(jié)和新興技術(shù)探索的過程中，逐漸積累研究經(jīng)驗，并密切關(guān)注煤氣層方面和超深井的作業(yè)情況，給之后的研發(fā)工作打好前期基礎(chǔ)[4]。在前期的技術(shù)準備工作中，要做好儲備工作的管理，對于水下設(shè)備的研究要提前進行規(guī)劃，但是水下設(shè)備前期研究這一塊相對落后，還沒有得到廣泛應(yīng)用，需要繼續(xù)引進技術(shù)進行研究，爭取取得良好的效果。在大型設(shè)備重點研究的同時，把核心技術(shù)也要引進到水下設(shè)備前期研究上來，根據(jù)不同鉆機和設(shè)備的作業(yè)情況，進行數(shù)據(jù)和資料的整理分析，為之后的各項研究打好基礎(chǔ)，從而提高石油模塊鉆機自動化的發(fā)展水平。

2.5 健全管理標準化體系

在研發(fā)海洋石油模塊鉆機自動化技術(shù)的同時，也不能忽略整體管理標準化體系的建設(shè)，標準化體系雖然不需要核心技術(shù)的自主研發(fā)，但是在整個鉆機自動化發(fā)展中，發(fā)揮引領(lǐng)全局的作用。健全體系建設(shè)，才能將各部門負責的工作統(tǒng)一下達，每個部門有了明確的分工，才可以進行作業(yè)，如果其中某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，那么就可能直接影響到整體的自動化發(fā)展。建立標準化體系，能夠權(quán)責明確，分工具體，出現(xiàn)問題可以迅速找到問題發(fā)生的來源，對癥解決，之后可以改進不足，優(yōu)化部門和人員配置，以便于日后的鉆機自動化發(fā)展。大力推進模塊鉆機的自動化標準化體系建設(shè)，可以將我國制造業(yè)的優(yōu)勢得以進一步發(fā)揮，從而使鉆機產(chǎn)品能夠更加符合要求，精細優(yōu)質(zhì)，提高鉆機產(chǎn)品的整體性價比，不僅節(jié)省成本，還能保質(zhì)保量。

總體看來，海洋石油的模塊鉆機自動化發(fā)展前景是十分可觀的，順應(yīng)了時代和科學技術(shù)發(fā)展的潮流，在未來的發(fā)展走向上，勢必會朝向智能化、自動化和集約化發(fā)展，在模塊鉆機設(shè)備的引進和研發(fā)上，更是要符合裝置精密、傳輸便捷、集中控制等要求。加快海洋石油模塊鉆采的一體化程度，大幅度提高鉆機鉆采的速度，使作業(yè)速率變得更加高效化，與此同時，還要降低整體的生產(chǎn)成本。國家提倡節(jié)約能源、綠色發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展，所以在保護環(huán)境的基礎(chǔ)上開采石油資源，模塊鉆機的自動化技術(shù)必然是大勢所趨。

3 結(jié)語

綜合來看，海洋石油模塊鉆機的自動化技術(shù)在我國的發(fā)展是有廣闊的前景的，但是在發(fā)展過程中，也會不可避免的存在諸多問題，整體上和國外的發(fā)達國家技術(shù)水平相比仍有一段差距。因此，需要提升自動化技術(shù)水平，加大創(chuàng)新力度，多進行自主研發(fā)，引進國外的高科技取長補短，提高我國的石油市場份額，總體上提升科技水平和在世界上高端技術(shù)的競爭力。