成江
（中海油田服务股份有限公司 广东省深圳市 518000）
摘要：随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们逐渐意识到可持续发展的重要。在经济全球化趋势不断加深下，石油资源消耗日趋增大，能源变得日趋紧缺。且油田开采难度日趋增大，钻井工程日趋复杂，这些都促使石油钻机制作技术不断进步与发展。近年来，在计算机技术普及下，信息技术越来越多的应用在海洋石油模块化钻机中，提升了自动化水平。设计-制作一体化钻机模块出现，使钻机安装、移动以及搬运变得更加快速、便捷。本文就自动化技术在海洋石油钻机模块上的应用展开探讨。
关键词：海洋石油模块钻机 ；自动化发展；应用
引言
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。
1我国海洋石油钻采设备的发展之路
海洋石油、天然气钻采专用设备的功能与陆上石油钻采设备没有根本区别。但是,由于它们的地理环境不同,气候条件不同,开发特点不同,作业方式不同,因而对海洋钻采设备有各种特别的要求。海洋石油总公司1982年成立初期,海上油气田的开发,都同外国公司合作进行,设备全部进口。从20世纪80年代末开始探索用我国的民族工业进行自营油气田的开发建设。数据显示,20世纪80年代初期,我国共引进国外先进产品制造技术系统28个,计88个项目,经消化吸收后,增加新产品约470种。现在我国已具有了独自设计制造钻井平台、采油平台、海洋石油钻机、钻井泵、防喷器系统、井口装置、抽油设备、油气水处理集输设备和辅助船舶及交通运输装备以及通讯系统等的能力。海洋石油总公司把海洋石油工程各专业所需的材料,设备、备品备件分为三类,一类是已具备国产化条件的材料设备19大类,259种;二类是国产设备基本满足海上石油工程要求,但质量还不完全过关的设备;三类是还不具备国产化条件的设备。该公司正努力采取措施促进上述各类材料、设备的国产化,或增加国产化比例。
2模块钻机的定义
模块化钻机，也即块状钻机，是指按便捷安装、模块功能的要求将钻井装置分装在不同的底座上，在装拆移动，分块运输方面优势明显。模块钻机的出现使得海洋钻井事业得到了空前的进步，主要体现在高度集装化、安装移运性能、良好的操作性能等等。相比移运式钻机，模块钻机在拆卸、移运和安装等方面都发挥着不可替代的优势。即使移运性上移运式钻机稍胜于模块钻机，但是在环境适应能力，钻井能力和范围，井架稳定性，钻机布置，性价比等方面模块钻机都独占鳌头。这些优点足以可以弥补其缺陷与不足。
3自动化技术在海洋石油钻机模块上的应用
3.1国内海洋石油模块钻机现状
我国的模块化钻机应用及发展与国外相比较晚，在上个世纪90年代，因为技术落后、设备工艺等发展较慢，使模块化钻机的发展受到阻碍。
我国首个ZJ20K型撬装模板化钻机在1997年研制成功，成功应用在钻井作业中，从此我国模块化钻机市场需求被激发，推动了模块化钻机技术的变革与发展。当前，国内已经有很多厂家从事设计及制造模块钻机，并且将一批又一批的油田模块钻机研制出来，并且在油田开采中得到有效运用。其中，出口到美国的NaborsZJ70/4500DB是最典型的模块钻机代表，技术能够达到国际水准，代表了我国当前模块钻机最高的设计及制作水平。该套钻机设备排列紧凑、所占空间小、模块化设计程度较高，布局较为合理。同时，该钻机单元有较小的运输模块，有更为合理的结构设计。当前，海洋钻机模块化结构已经普及，但是却存在不同模块化程度，将运转方便、降低建造成本及运转成本作为中心思想。海洋模块钻机包含了非常多的系统，这些系统有着各自功能，包括动力系统、旋转系统、控制系统、起升系统等等。钻机模块则由钻井服务模块、钻井设备模块、散料储存撬等组成，一般都是在路地上将这些模块制造好，然后再将其装运到船上去，再使用吊装设备安装在海洋平台，这些模块吊装及安装时间均缩短。
3.2海洋石油模块钻机自动化的应用
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。
3.3海洋石油模块钻机发展趋势
钻机机械化及自动化、智能化水平将不断提高。常规应用的钻机是由独立子系统组成的，难以进行重要信息的共享，而现代模块钻机则朝向整体化方向发展。在整体化钻机中，监测仪表技机械装备各种处理设备共同组成了标准系统，然后通过网络可以共享信息，可以在中央控制室内完成控制。为此，实现自动化与智能化以后，钻机作业效率将更高、作业成本会更低。此外，对模块钻机快速运移性更加注重。高集成化的运移性能够将钻机辅助成本降低。主要采用高层次模块化设计将模块钻机快速运移性提高，进而使拆卸及安装变得更加省时省力。最后，在节能环保背景之下，电驱模块钻机将被广泛研发与使用，这也是未来海洋石油模块钻机的重要发展趋势。
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。
参考文献：
[1]胡泽刚.浅谈海洋石油模块钻机自动化发展存在的问题及对策[J]. 电子技术与软件工程，2019，（17）：255-256.
[2]陈晨.海洋模块钻机数字采集与监控系统的设计[D].天津理工大学，2018.
[3]胡泽刚.海洋石油模块钻机电力系统谐波分析与治理[J]. 中国修船，2018，25（05）：49-51.