스마트 시추 및 생산 장비가 유전 운영을 어떻게 변화시키고 있는가

스마트 시추 및 생산 장비가 유전 운영을 어떻게 변화시키고 있는가

과거 석유 시추 작업자들은 종종 '더럽고, 힘들고, 위험한' 환경과 연관되었습니다. 뜨거운 태양 아래서 거대한 렌치를 휘두르고 시추 파이프를 밀어내며 기름과 먼지에 뒤덮이는 모습이었습니다. 오늘날 스마트 시추 및 생산 장비의 빠른 도입으로 이러한 전통적인 이미지는 근본적으로 재정의되고 있습니다.

1. '힘'에서 '두뇌'로: 운영 모델의 근본적인 변화

스마트 시추 및 생산 장비가 가져온 가장 심오한 변화는 경험 중심에서 데이터 중심으로 시추 운영이 전환되었다는 점입니다.

2025년 5월, CNPC Greatwall Drilling이 자체 개발한 '창롱(Changlong)' 스마트 시추 시스템 1.0이 랴오허 유전의 셰일 오일 현장에서 공식적으로 운영에 들어갔습니다. 이는 중국 최초로 완전한 독립 지적 재산권을 가진 스마트 시추 시스템입니다. 스마트 리그, 스마트 유정 현장, 지능형 의사 결정 플랫폼을 통합한 이 시스템은 중국 최초로 전체 시추 과정에 대한 폐쇄 루프 자동 제어를 달성했습니다. 지하 센서 네트워크와 지상 지능형 플랫폼 간의 실시간 데이터 교환을 통해 지질 매개변수 획득, 시추 궤적 최적화, 장비 상태 모니터링과 같은 주요 작업을 자동으로 수행합니다.

이 시스템의 데이터 처리 능력은 놀랍습니다.초당 150세트의 지하 및 지상 작업 조건 데이터를 자동으로 수집하고 5초마다 시추 매개변수를 반복적으로 최적화합니다. 리그 바닥, 핑거보드, 스테이징 영역의 세 가지 주요 작업 영역 모두 무인으로 운영될 수 있습니다. 한 시추공 작업자는 이렇게 말했습니다. '우리 산업은 마침내 '더럽고, 힘들고, 위험하다'는 옛 라벨을 벗어던졌습니다. 우리는 진정으로 힘에서 두뇌로 전환했습니다.'2026년 7월, CNPC Chuanqing Drilling의 '친넝(Qineng)·IDOS' 스마트 시추 시스템이 쓰촨성에서 성공적으로 배치되었습니다. 이는 중국 최초의 완전 자율 제어 스마트 시추 시스템입니다. '두뇌 교체' 업그레이드를 통해 이 시스템은 12개의 기존 리그를 개조했습니다. 시추공 작업자는 이제 화면을 탭하기만 하면 리그가 자동으로 시추 작업을 수행합니다. 최적의 매개변수를 찾기 위해 수십 분의 시행착오가 필요했던 과정이 이제 5~6분밖에 걸리지 않으며, 시추 속도는 최대 20% 향상되었습니다.

2. '수작업'에서 '원클릭 작업'으로: 기하급수적인 효율성 향상

스마트 시추 및 생산 장비에서 가장 눈에 띄는 변화는 운영 효율성의 극적인 증가입니다.

예를 들어, 트립 인/아웃(Tripping in/out)이라는 핵심 작업을 살펴보겠습니다. 기존 작업에서는 트립 작업에 여러 작업자의 집중적이고 고강도의 팀워크가 필요하며 시간이 많이 소요됩니다. 스마트 시스템의 '원클릭 트립' 기능은 이를 완전히 변화시켰습니다. '창롱' 시스템은 케이싱 내부로 시추 파이프를 트립하는 효율성을 66% 향상시키고 육체 노동을 95% 줄입니다. '친넝·IDOS' 시스템은 한 번의 트립당 평균 스탠드 수를 15-18개에서 19-21개로 늘려 전반적인 효율성을 20% 향상시켰으며, 시험 유정은 해당 블록에서 가장 짧은 운영 주기 기록을 경신했습니다.

Baoshi Machinery가 자체 개발한 iROS 리그 지능형 제어 시스템도 인상적인 결과를 가져왔습니다. 북부 산시성 창칭 유전의 LK5 플랫폼에서 지능적으로 업그레이드된 리그는 원클릭 무인 파이프 운반을 달성했습니다. 명령이 내려지는 순간, 조작기가 시추 파이프를 정확하게 잡고, 아이언 러프넥(iron roughneck)이 자동으로 연결을 조립했으며, 이동 블록이 정확하고 부드럽게 하강했습니다. 과거에는 전담 인력의 집중적인 수동 주의가 필요했던 일련의 고강도 작업이 제로의 인간 개입으로 폐쇄 루프에서 자율적으로 완료되었습니다. 동시에 트립 인 효율성은 10% 이상 증가했습니다.

초심층 유전에서도 스마트 장비는 뛰어난 성능을 발휘했습니다. AI 지원 제어 시스템으로 구동되는 세계 최초의 12,000미터 초심층 자동 시추 리그는 Shendi Take-1 유정이 10,910미터까지 성공적으로 시추를 완료하는 데 도움을 주어 아시아에서 가장 깊은 수직 유정이 되었습니다. AI 알고리즘은 토크, 회전 속도, 지질 구조 등과 같은 매개변수를 실시간으로 분석하여 3D 지질 모델을 통해 비트의 궤적을 동적으로 조정하여 시추 효율성을 30% 향상시키고 시추공 궤적 오차를 5cm 이내로 제어했습니다.

3. '고위험 노출'에서 '원격 모니터링'으로: 안전의 포괄적인 업그레이드

안전은 유전 운영에서 영원한 우선순위이며, 스마트 시추 및 생산 장비는 새로운 방어선을 구축하고 있습니다.

전통적인 시추에서는 작업자들이 장기간 고위험 환경에 노출됩니다. 스마트 시스템의 적용은 고위험 지역의 인력 노출을 95% 줄입니다. 시추공 작업자는 더 이상 리그 바닥에서 직접 작업할 필요가 없으며, 제어실에서 화면을 탭하여 파이프 처리 및 연결 작업을 완료합니다. 시추 작업자는 '작업자'에서 '감독자'로 진화했습니다.

스마트 시스템의 안전 및 위험 제어 능력 또한 인상적입니다. '친넝·IDOS' 시스템은 지능형 리밍(reaming) 기능을 갖추고 있습니다. 비트가 끼임 가능성이 있는 구역에 접근하면 시스템이 밀리초 단위로 토크와 마찰을 자동으로 조정하여 위험을 꾸준히 제어합니다. 시추공 작업자 패널의 '원클릭 유정 차단' 버튼이 트리거되면 초 단위 경고를 제공하고 자동으로 차단 절차를 실행합니다.

중국 최초의 무인 지능형 시추 리그가 웨이동(Weidong) 블록의 복잡한 지층에서 운영되어 거의 934시간의 지능형 시추를 축적했으며, 총 시추 깊이는 7,633미터 이상이고 지능형 시추 활용률은 최대 96%에 달했습니다. 붕괴되기 쉬운 지층과 어려운 시추공 궤적 제어에 직면하여 리그는 토크와 매개변수를 정밀하게 제어하고 궤적을 자동으로 수정하여 끼임 위험을 성공적으로 회피했습니다. 또한 리그는 4가지 운영 조건에 걸쳐 13번의 원클릭 유정 차단 작업을 완료했습니다.

Chuanqing Drilling의 과학 기술 정보 부서 총괄 매니저인 Yu Jiansheng은 스마트 시추 시스템을 '자동차의 L2에서 L3 자율 주행'에 비유했습니다. 일상적인 작업은 자동으로 실행되고, 비정상적인 조건은 수동 개입이 필요하며, 안전을 유지하면서 생산성을 해방합니다.

4. '블루칼라'에서 '화이트칼라'로: 인적 자원의 구조적 최적화

스마트 시추 및 생산 장비는 운영 방식뿐만 아니라 시추 인력의 작업 조건과 전문적인 전망도 근본적으로 재편했습니다.

Chuanqing Drilling의 시추 및 완료 현장의 디지털 지능형 명령 센터에서 운영자 Xu Bowen은 화면으로 순환 탱크 액체 레벨을 모니터링합니다. '과거에는 여름에는 땀범벅이 되고 겨울에는 얼어붙으며 탱크 옆에 앉아 있어야 했습니다. 이제는 마우스 클릭만으로 원격으로 작업하고 일주일 내내 옷이 깨끗합니다.' 혹독한 야외 환경에서 쾌적한 실내 환경으로 '블루칼라' 리그 작업자는 진정한 '화이트칼라' 전문가가 되었습니다.

스마트 시스템이 지원하는 역할 통합을 통해 진흙 엔지니어, 경제 관리자, 물류 직원과 같은 직책은 장비 순찰 및 원격 모니터링과 같은 새로운 역할로 재교육 및 재배치되었습니다. Chuanqing Drilling의 '332 프로젝트'는 '유정당 인력 30% 감소 및 유정당 시추 속도 20% 향상'이라는 목표를 명시적으로 설정했습니다.

시추 작업자는 '육체 노동'에서 '기술 전문성'으로 전환했습니다. 시추공 작업자 Wang Zhiqiang는 이렇게 말했습니다. '스마트 시추는 기계가 일을 하고 사람이 감독하도록 진정으로 허용합니다. 저는 화면을 모니터링하고 장비 상태를 관찰하기만 하면 됩니다. 더 이상 힘든 수동 작업은 없습니다. 업무 압력이 훨씬 낮아지고 운영이 더 표준화되고 안정적입니다.'

5. '새로운 교체'에서 '기존 장비 업그레이드'로: 지능의 접근성 확보

스마트 시추 및 생산 장비가 주도하는 변화는 완전히 새로운 리그에만 국한되지 않으며, 다수의 기존 노후 리그에도 혜택을 제공합니다.

Baoshi Machinery는 창칭 유전의 네 대의 노후 리그에 맞춤형 지능형 개조 솔루션을 설계하여 완전히 자체 개발한 iROS 리그 지능형 제어 시스템을 장착했습니다. 이 국내 생산 지능형 '두뇌'는 자율 상태 인식, 원클릭 트립, 시추공 작업자 감독 제어와 같은 핵심 기능을 통합하여 오랜 기간 지속된 외국 기술 독점을 성공적으로 돌파했습니다.

이 '기존 장비 업그레이드' 모델은 매우 중요합니다. 이는 유전의 기존 리그 자원을 활성화하고 현장 생산 문제를 효율적으로 해결할 뿐만 아니라 지능형 전환의 비용 장벽을 실질적으로 낮춥니다. 계획에 따르면 2026년부터 2027년까지만 Chuanqing Drilling은 30대의 리그에 대한 스마트 업그레이드를 완료하여 점진적으로 전체 체인 지능화를 실현할 것입니다.

10,000미터 초심층 유정부터 해상 유전, 극지방부터 사막 내륙까지, 스마트 시추 및 생산 장비는 전례 없는 속도로 유전 운영의 모든 측면을 재편하고 있습니다. 업계 전문가들이 지적했듯이 AI 기술은 석유 및 가스 생산 비용을 약 30% 절감하고 회수율을 10~20% 포인트 향상시킬 수 있습니다. 디지털화 및 지능형 전환은 석유 및 가스 장비 기술 업그레이드의 핵심 동인이 되었습니다. 석유 장비 및 도구 조달 전문가에게 스마트 시추 및 생산 장비의 개발 동향을 면밀히 주시하는 것은 정보에 입각한 구매 결정을 내리는 데 중요할 뿐만 아니라 미래 운영 효율성과 경쟁력을 향상시키는 데 필수적입니다.