成小强

（中国石油集团西部钻探克拉玛依钻井公司，新疆克拉玛依 834009）

0 引言

近年随着国内钻井装备的高速发展，逐步从机械化、电动化向自动化、智能化转变。然而，要实现真正意义上的智能化，实现无人操作，不仅需要自动化设备、通信设备、监控设备的组合，还需要将钻井作业流程与自动化设备联系起来，实现一整套复杂动作的循环。

“一键联动”自动化装备系统的研究主要定位于套管段内的频繁起钻、下钻作业流程。系统在实际应用中，将作业流程标准化，由系统自动控制执行，对于存在风险或无法自动的环节，由司钻人工操作和人工确认。系统自动控制完成安全的保障环节，人工和自动化可以灵活切换，保障操作安全。

该项目主要着眼于在役钻机自动化装备配套技术，在现有电动钻机基础上优化人机互动系统界面、完善防碰防撞互锁，并具有自动化机具联动功能、集成远程监控及诊断等信息化系统，实现本质安全，提效率、提效益。

基于上述预期目标，该项目开展的研究内容主要包括：成套自动化机具系统升级解决方案；自动化机具流程标准化设计；多设备控制无缝对接；集成通信协议、接口兼容技术优化。“一键联动”系统实现的功能有石油钻机在施工过程中管柱（钻杆、套管）实现自动化处理，包括运输、举升、排放、抓取等一系列联合动作（表1）。

表1 钻井自动化处理系统

1 钻井作业流程

新一代钻机基本配备顶驱作业，所以本文探讨的均是带顶驱情况下的钻井作业。……