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[摘要]本文在对我国石油钻机现状进行深入阐述的基础上，指出了当前我国石油钻机同国外技术存在的差距和不足，并结合我国石油钻井市场的实际情况，提出我国石油钻机的发展方向和解决策略，以推动我国石油工业更好、更快发展。
[关键字]石油钻机 技术 现状 对策
[中图分类号] TE242 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-5-311-1
0前言
建国后，我国的石油钻机技术水平主要以仿制为主。自上个世纪九十年代后，我国的石油钻机技术有了巨大进步，设备制造水平、人员专业素质都有了极大提高。当前，国内石油钻机生产企业所生产的各种型号石油钻机已经初具规模，先后开发出“机械传动、直流电动、交流变频以及电复合传动”等石油钻机，从陆地到海洋、从山区到沙漠作业的石油钻机应有尽有，已经初步具备满足我国石油勘探开采工作的需求[1]。
1我国石油钻机的技术现状
1.1主流设备技术老化
虽然，我国的石油钻机技术有了快速发展。但从石油钻机设备的整体技术水平来看，还比较落后。如，中国石油天然后集团公司目前仍有大量的安全系数不高、技术水平落后大庆型钻机、罗马尼亚F系列钻机和胶带并车ZJ45J钻机。近年来，这部分钻机正处于更新、换代阶段，将不在是我国石油钻机的主流应用机型。
1.2更新换代速度加快
自上个世纪九十年代以后，我国结合现有技术实际加快钻机更新改造速度，先后开发出了一系列新型钻机，如：1 000—7 000m系列驱动钻机，目前，该系列石油钻机已经成为我国石油钻机的主流，它能够满足我国不同地区、不同工况、不同生产要求对钻机的要求。该系列钻机在满足国内需求的基础上，已大量出口国外。如：宝鸡石油机械有限责任公司通过中国石油技术公司向美国Nabors公司出口7 000 m交流变频钻机，此举标志我国钻机已经走出国门迈入世界高端市场[2]。
此外，我国石油钻机还趋向模块化设计，增强移运的简便性，降低了设备对现场吊运设备的要求。如，2000—4000m车装钻机、1000—5000m拖挂钻机等。
1.3传动技术达到国际水平
目前，我国的交流变频电传动钻机已达到国外同类产品水准。该产品应用了交流变频调速技术，使钻机绞车、转盘、钻井泵都成功实现了无级调速。相对于国外产品，该钻机有着“体积小、质量轻、故障少、安全可靠性高”的特点，能够实现极低速及恒扭矩输出，还能够实现数控恒钻压自动送钻。
1.4海洋钻机能够自给自足
海洋钻机对模块化程度要求较高，代表着一个国家石油钻机技术的整体水平。目前，我国国产海洋钻机在使用过程都表现出了良好性能，如：上个世纪90年代，兰州石油化工机械厂先后为惠州系列平台提供的ZJ45钻机、ZJ32钻机；2004年，宝鸡石油机械有限责任公司提供的7000m直流电驱动钻机，为春晓油田提供的7000m直流电驱动钻机等。
总之，我国目前的石油钻机技术在整体上已经达到或者接近国外同类产品水准，能够自给自足，满足国内的生产需求。但是，石油钻机整体技术水平同国外的差距也不能忽视，这些差距能够直接导致我国的石油钻机产品在海外市场的拓展，更进一步影响我国石油钻机的发展趋势[3]。
2存在不足
（1）钻机在方案、设计和产品类型方面不成熟。我国钻机在总体方案方面，存在着不够灵活、缺乏创新，不能较好地把握市场；在设计上，还没有形成自己成熟设计理念和思想，尚没有成熟体系，深井钻机井架，底座，还处在开发阶段；在产品系列方面，雖然，常规系列的各种钻深能力钻机都成熟，但能够在特殊地区工作的特殊钻机还处于空白，这样，不利于石油企业在海外市场的开拓。
（2）钻机的辅助设备开发不足。在钻机的辅助设备及相关基础元器件方面，没有足够重视，如，钻井液控制、处理设备，井场电路元器件，气控、液控元件等钻机辅助设备产品种类较少、可靠性不高、技术不成熟。
（3）相关技术资料不规范。在钻机产品的技术资料、软件等方面重视不够，如，资料不规范、没有操作性、缺少相关软件支撑等。
（4）钻机钻深能力不足。目前，我国最大的钻机钻深为7000m，这种深度根本满足不了胜利、塔里木大油田超深井的需要，更谈不上海上超深井。我国最大钻机绞车功率为1471KW，相比国外产品，德国Wirth公司产品达4922KW，美国Varco公司的产品则达到5220KW[4]。
（5）大型拖挂钻机技术不成熟。大型拖挂钻机有着“移动方便、节约成本、搬运车次少”的特点，特别适用于沙漠地区。目前，我国大型拖挂钻机最大钻深能力为5000m，美国则达7000m，可见，大型拖挂钻机根本满足不了石油企业拓展海外市场的需求。
3相应解决策略
（1）提高认识，加大科研经费投入。我国各石油钻探设备制造企业的科研资金投入普遍不足。只有接到合同订单，才进行相应的产品开发，所以，政府应提高认识，加大对石油钻机技术的科研经费投入，从战略角度来看待石油钻机的技术发展科研投入。
（2）加强对总体方案、理念和设计的研究。应当建立和健全一套集钻机技术、评价于一体的理论体系，建立起井架，尤其是底价结构的仿真优化设计。
（3）做好智能化、自动化技术研发。应利用计算机、电动和液动技术，做好对钻机自动化、智能化技术的研发工作。
（4）抓好关键技术、重点产品的开发。国内科研企业应紧跟国外钻机技术发展趋势，做好关键技术和重点产品的开发工作。一是加强钻机钻深能力的研发。抓紧对钻深为12000m钻机的科研，“钻井深、速度快”是未来的钻机发展趋势，随着水平井、大位移井的出现，该类型钻机显得尤为迫切；二是做好液缸升降式液压钻机的研制。该钻机的设计理念与传统钻机不同，它有着移运快，自动化程度高、成本低、可靠性高的特点；三是做好连续油管钻机研制。当前，钻小井眼井是降低成本和提高效益的有效途径，连续油管钻机是钻小井眼井的主要装备。
4小结
综上所述，我国的石油钻机的技术发展虽然取得一定成绩，但与国外先进技术相比差距是非常明显的。政府部门应从全局角度出发，把石油钻机作为战略装备来对待，结合国情实际，紧跟国外石油钻机技术发展，以加快我国石油钻机技术开发步伐。
参考文献
[1]廖谟圣，曹丽平.我国海洋石油工业的进展及与国外差距和建议·石油矿场机械， 2005，34（2）.
[2]韩文旭.国内原油资源利用的效益对比分析[J].地质资源研究，2010，40（18）.
[3]余德本.分析自动化生产模式在石油钻井中的运用[J].安徽科技研究，2010，33（6）.
[4]王宏伟.基于计算机平台的原油开采方案设计[J].计算机应用技术，2010，15（11）.
[关键字]石油钻机 技术 现状 对策
[中图分类号] TE242 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-5-311-1
0前言
建国后，我国的石油钻机技术水平主要以仿制为主。自上个世纪九十年代后，我国的石油钻机技术有了巨大进步，设备制造水平、人员专业素质都有了极大提高。当前，国内石油钻机生产企业所生产的各种型号石油钻机已经初具规模，先后开发出“机械传动、直流电动、交流变频以及电复合传动”等石油钻机，从陆地到海洋、从山区到沙漠作业的石油钻机应有尽有，已经初步具备满足我国石油勘探开采工作的需求[1]。
1我国石油钻机的技术现状
1.1主流设备技术老化
虽然，我国的石油钻机技术有了快速发展。但从石油钻机设备的整体技术水平来看，还比较落后。如，中国石油天然后集团公司目前仍有大量的安全系数不高、技术水平落后大庆型钻机、罗马尼亚F系列钻机和胶带并车ZJ45J钻机。近年来，这部分钻机正处于更新、换代阶段，将不在是我国石油钻机的主流应用机型。
1.2更新换代速度加快
自上个世纪九十年代以后，我国结合现有技术实际加快钻机更新改造速度，先后开发出了一系列新型钻机，如：1 000—7 000m系列驱动钻机，目前，该系列石油钻机已经成为我国石油钻机的主流，它能够满足我国不同地区、不同工况、不同生产要求对钻机的要求。该系列钻机在满足国内需求的基础上，已大量出口国外。如：宝鸡石油机械有限责任公司通过中国石油技术公司向美国Nabors公司出口7 000 m交流变频钻机，此举标志我国钻机已经走出国门迈入世界高端市场[2]。
此外，我国石油钻机还趋向模块化设计，增强移运的简便性，降低了设备对现场吊运设备的要求。如，2000—4000m车装钻机、1000—5000m拖挂钻机等。
1.3传动技术达到国际水平
目前，我国的交流变频电传动钻机已达到国外同类产品水准。该产品应用了交流变频调速技术，使钻机绞车、转盘、钻井泵都成功实现了无级调速。相对于国外产品，该钻机有着“体积小、质量轻、故障少、安全可靠性高”的特点，能够实现极低速及恒扭矩输出，还能够实现数控恒钻压自动送钻。
1.4海洋钻机能够自给自足
海洋钻机对模块化程度要求较高，代表着一个国家石油钻机技术的整体水平。目前，我国国产海洋钻机在使用过程都表现出了良好性能，如：上个世纪90年代，兰州石油化工机械厂先后为惠州系列平台提供的ZJ45钻机、ZJ32钻机；2004年，宝鸡石油机械有限责任公司提供的7000m直流电驱动钻机，为春晓油田提供的7000m直流电驱动钻机等。
总之，我国目前的石油钻机技术在整体上已经达到或者接近国外同类产品水准，能够自给自足，满足国内的生产需求。但是，石油钻机整体技术水平同国外的差距也不能忽视，这些差距能够直接导致我国的石油钻机产品在海外市场的拓展，更进一步影响我国石油钻机的发展趋势[3]。
2存在不足
（1）钻机在方案、设计和产品类型方面不成熟。我国钻机在总体方案方面，存在着不够灵活、缺乏创新，不能较好地把握市场；在设计上，还没有形成自己成熟设计理念和思想，尚没有成熟体系，深井钻机井架，底座，还处在开发阶段；在产品系列方面，雖然，常规系列的各种钻深能力钻机都成熟，但能够在特殊地区工作的特殊钻机还处于空白，这样，不利于石油企业在海外市场的开拓。
（2）钻机的辅助设备开发不足。在钻机的辅助设备及相关基础元器件方面，没有足够重视，如，钻井液控制、处理设备，井场电路元器件，气控、液控元件等钻机辅助设备产品种类较少、可靠性不高、技术不成熟。
（3）相关技术资料不规范。在钻机产品的技术资料、软件等方面重视不够，如，资料不规范、没有操作性、缺少相关软件支撑等。
（4）钻机钻深能力不足。目前，我国最大的钻机钻深为7000m，这种深度根本满足不了胜利、塔里木大油田超深井的需要，更谈不上海上超深井。我国最大钻机绞车功率为1471KW，相比国外产品，德国Wirth公司产品达4922KW，美国Varco公司的产品则达到5220KW[4]。
（5）大型拖挂钻机技术不成熟。大型拖挂钻机有着“移动方便、节约成本、搬运车次少”的特点，特别适用于沙漠地区。目前，我国大型拖挂钻机最大钻深能力为5000m，美国则达7000m，可见，大型拖挂钻机根本满足不了石油企业拓展海外市场的需求。
3相应解决策略
（1）提高认识，加大科研经费投入。我国各石油钻探设备制造企业的科研资金投入普遍不足。只有接到合同订单，才进行相应的产品开发，所以，政府应提高认识，加大对石油钻机技术的科研经费投入，从战略角度来看待石油钻机的技术发展科研投入。
（2）加强对总体方案、理念和设计的研究。应当建立和健全一套集钻机技术、评价于一体的理论体系，建立起井架，尤其是底价结构的仿真优化设计。
（3）做好智能化、自动化技术研发。应利用计算机、电动和液动技术，做好对钻机自动化、智能化技术的研发工作。
（4）抓好关键技术、重点产品的开发。国内科研企业应紧跟国外钻机技术发展趋势，做好关键技术和重点产品的开发工作。一是加强钻机钻深能力的研发。抓紧对钻深为12000m钻机的科研，“钻井深、速度快”是未来的钻机发展趋势，随着水平井、大位移井的出现，该类型钻机显得尤为迫切；二是做好液缸升降式液压钻机的研制。该钻机的设计理念与传统钻机不同，它有着移运快，自动化程度高、成本低、可靠性高的特点；三是做好连续油管钻机研制。当前，钻小井眼井是降低成本和提高效益的有效途径，连续油管钻机是钻小井眼井的主要装备。
4小结
综上所述，我国的石油钻机的技术发展虽然取得一定成绩，但与国外先进技术相比差距是非常明显的。政府部门应从全局角度出发，把石油钻机作为战略装备来对待，结合国情实际，紧跟国外石油钻机技术发展，以加快我国石油钻机技术开发步伐。
参考文献
[1]廖谟圣，曹丽平.我国海洋石油工业的进展及与国外差距和建议·石油矿场机械， 2005，34（2）.
[2]韩文旭.国内原油资源利用的效益对比分析[J].地质资源研究，2010，40（18）.
[3]余德本.分析自动化生产模式在石油钻井中的运用[J].安徽科技研究，2010，33（6）.
[4]王宏伟.基于计算机平台的原油开采方案设计[J].计算机应用技术，2010，15（11）.