Page 188 - 现代工业绿色技术创新研究

Research on Innovation of Modern Industrial Green Technology
现代工业绿色技术创新研究

压力闭环控制、钻机集成控制平台等工控软件系统融合机器学习、深度学习算法，
实现了高精度钻台机器人代替机械化工具及人工作业；钻机闭环控制系统推荐的
钻压和钻速可传输到钻机顶驱，从而对钻井过程中的工况变化及时作出响应，消

除了司钻连续调整参数的负担，提高钻井效率；井筒压力闭环控制及井下环境全
面感知可全方位满足勘探开发需求。
1. 自动化钻机
斯伦贝谢新一代陆上“未来钻机”旨在通过新兴智能技术与钻井装备工具

的结合，形成一套全方位数字化钻井系统（OneDrill），以不断提高自动化、智
能化水平。钻机控制全部由 DrillOps 系统实现，涵盖设计、作业、优化各环节；
将井下实时数据、地面设备数据与历史数据进行对比，感知偏差，自动决策，
与基地远程多维度协作，共享作业信息。原型机由德国 Bauer 公司组装生产，

Cameron 提供顶驱、钻台机器人及防喷器等，平均钻井周期缩短 50% 以上，钻
井成本节约 40%~45%，减少动力系统二氧化碳排放量 60%。
2. 高精度电驱动钻台机器人
挪威机器人技术公司研制的钻台面、管柱处理等高精度电驱动机器人，包括

钻台机器人、排管机器人、电动铁钻工、管柱处理装置等，可替代钻台全部手工作业，
实现接单根、排管等各工序间无缝衔接。起下钻速度可达 3600 m/h，是常规钻机
起下钻速度的 5~6 倍。每台钻机借助该机器人技术每年节省钻井时间可达 40d。

3. 一体化钻机控制平台
美国 NOV 公司推出钻井全过程远程自动控制系统 eVolve 与司钻控制台
Cyberbase 集成，计算井下和地面采集的数据，利用已建立的仿真模型决策分析，再
由 NOVOS 控制系统完成钻井闭环优化。eVolve 在 Eagle Ford 页岩作业中规模应用，
钻井周期缩短了 43%；应用在 Bakken 页岩作业中每口井钻井时间平均缩短 25%。

4. 一体化压力闭环控制钻完井技术与装备
哈里伯顿、威德福等公司在控压钻井技术、装备等方面持续进行研发，推动
该技术向响应控制自动化、模拟计算精细化、基础装备高端化、软件开发平台化、
系统组成模块化等方向发展，推动控压钻井技术能够具备更灵活的应用范围、更

精确的井筒压力控制能力、更高的自动化程度。哈里伯顿 GeoBalance® 自动控压
钻井系统创新抽汲压力、激动压力补偿，并对钻井液密度和流变性进行实时监测，
提高了接单根、起下钻的井筒压力控制精度，同时利用 iCem® 固井技术提供下

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