Jak inteligentny sprzęt do wiercenia i produkcji przekształca operacje na polach naftowych

Jak inteligentny sprzęt wiertniczy i produkcyjny przekształca operacje na polach naftowych

W przeszłości pracownicy wiertniczy byli często kojarzeni z „brudnymi, wyczerpującymi i niebezpiecznymi” warunkami – posługując się dużymi kluczami i pchając rury wiertnicze pod palącym słońcem, pokryci olejem i pyłem. Dziś, dzięki szybkiemu wdrażaniu inteligentnego sprzętu wiertniczego i produkcyjnego, ten tradycyjny obraz jest fundamentalnie przepisywany.

1. Od „siły mięśni” do „inteligencji”: fundamentalna zmiana w modelach operacyjnych

Najgłębszą zmianą, jaką przyniósł inteligentny sprzęt wiertniczy i produkcyjny, jest przejście od operacji wiertniczych opartych na doświadczeniu do operacji opartych na danych.

W maju 2025 roku niezależnie opracowany przez CNPC Greatwall Drilling inteligentny system wierceń „Changlong” 1.0 został oficjalnie uruchomiony na stanowisku wydobycia ropy łupkowej w polu naftowym Liaohe. Jest to pierwszy w Chinach inteligentny system wierceń z całkowicie niezależnymi prawami własności intelektualnej. Integrując inteligentne wiertnice, inteligentne stanowiska wiertnicze i inteligentną platformę decyzyjną, system po raz pierwszy w Chinach osiąga automatyczne sterowanie w pętli zamkniętej całym procesem wiercenia. Dzięki wymianie danych w czasie rzeczywistym między sieciami czujników podziemnych a naziemnymi platformami inteligentnymi, system automatycznie wykonuje kluczowe operacje, takie jak pozyskiwanie parametrów geologicznych, optymalizacja trajektorii wiercenia i monitorowanie stanu sprzętu.

Możliwości przetwarzania danych przez system są uderzające –automatycznie zbiera 150 zestawów danych o warunkach pracy pod ziemią i na powierzchni na sekundę i iteracyjnie optymalizuje parametry wiercenia co 5 sekund. Trzy główne obszary operacyjne – pokład wiertnicy, palet i obszar roboczy – mogą być obsługiwane bezzałogowo. Jak ujął to jeden z wiertaczy: „Nasza branża wreszcie zrzuciła stare piętno bycia „brudną, wyczerpującą i niebezpieczną”. Naprawdę przeszliśmy od używania siły mięśni do używania inteligencji.”

W lipcu 2026 roku inteligentny system wierceń „Qineng·IDOS” firmy CNPC Chuanqing Drilling został pomyślnie wdrożony w Syczuanie. Jest to pierwszy w Chinach w pełni samokontrolujący się inteligentny system wierceń. Dzięki modernizacji „wymiany mózgu” system zmodernizował 12 konwencjonalnych wiertnic. Wiertacz musi teraz tylko dotknąć ekranu, a wiertnica automatycznie wykonuje operacje wiercenia – proces, który kiedyś wymagał dziesiątek minut prób i błędów w celu znalezienia optymalnych parametrów, teraz zajmuje tylko pięć lub sześć minut, a prędkość wiercenia wzrosła o 20%.

2. Od „pracy ręcznej” do „operacji jednym kliknięciem”: wykładniczy wzrost wydajności

Najbardziej widoczną zmianą wynikającą z inteligentnego sprzętu wiertniczego i produkcyjnego jest dramatyczny wzrost wydajności operacyjnej.

Weźmy jako przykład kluczową operację wciągania/wyciągania. W konwencjonalnych operacjach wciąganie wymaga intensywnej, wysokowytrzymałościowej pracy zespołowej wielu pracowników i jest czasochłonne. Funkcja „wciągania jednym kliknięciem” inteligentnych systemów całkowicie to zmieniła. System „Changlong” zwiększa wydajność wciągania rur wiertniczych do obudowy o 66% i zmniejsza ciężką pracę fizyczną o 95%. System „Qineng·IDOS” zwiększa średnią liczbę sekcji wciąganych na jeden cykl z 15-18 do 19-21, poprawiając ogólną wydajność o 20%, a odwierty testowe ustanawiają nowe rekordy najkrótszego cyklu operacyjnego w swoich blokach.

Niezależnie opracowany przez Baoshi Machinery inteligentny system sterowania wiertnicą iROS również przyniósł imponujące rezultaty. Na platformie LK5 w północnym Shaanxi, w polu naftowym Changqing, inteligentnie zmodernizowana wiertnica osiągnęła automatyczne wciąganie rur jednym kliknięciem i bez nadzoru – w momencie wydania polecenia manipulator precyzyjnie chwycił rurę wiertniczą, żelazny podnośnik automatycznie połączył połączenie, a blok podróżny dokładnie i płynnie opuścił. Kompletny zestaw intensywnych zadań, które kiedyś wymagały pełnoetatowej, intensywnej uwagi manualnej, został wykonany autonomicznie w pętli zamkniętej z zerową interwencją człowieka. Jednocześnie wydajność wciągania wzrosła o ponad 10%.

W ultra-głębokich złożach inteligentny sprzęt również osiągnął doskonałe wyniki. Pierwsza na świecie ultra-głęboka zautomatyzowana wiertnica o głębokości 12 000 metrów, wspierana przez system sterowania wspomagany przez AI, pomogła odwiertowi Shendi Take-1 pomyślnie zakończyć wiercenie na głębokości 10 910 metrów, czyniąc go najgłębszym odwiertem pionowym w Azji. Algorytmy AI analizowały w czasie rzeczywistym moment obrotowy, prędkość obrotową, warstwy geologiczne i inne parametry, dynamicznie dostosowując trajektorię świdra za pomocą trójwymiarowego modelu geologicznego, poprawiając wydajność wiercenia o 30% i kontrolując błąd trajektorii otworu wiertniczego do 5 centymetrów.

3. Od „wysokiego ryzyka ekspozycji” do „zdalnego monitorowania”: kompleksowa modernizacja bezpieczeństwa

Bezpieczeństwo jest wiecznym priorytetem w operacjach na polach naftowych, a inteligentny sprzęt wiertniczy i produkcyjny buduje nową linię obrony.

W tradycyjnym wierceniu pracownicy są narażeni na środowiska o wysokim ryzyku przez długi czas. Zastosowanie inteligentnych systemów zmniejsza ekspozycję personelu na obszarach o wysokim ryzyku o 95%. Wiertacz nie musi już pracować bezpośrednio na pokładzie wiertnicy; zamiast tego po prostu dotyka ekranu w sterowni, aby zakończyć operacje obsługi rur i połączeń. Pracownicy wiertniczy ewoluowali od „operatorów” do „nadzorców”.

Możliwości inteligentnych systemów w zakresie bezpieczeństwa i kontroli ryzyka są równie imponujące. System „Qineng·IDOS” posiada funkcję inteligentnego poszerzania otworu – gdy tylko świder zbliży się do potencjalnej strefy zacięcia, system automatycznie dostosowuje moment obrotowy i tarcie w ciągu milisekund, stabilnie kontrolując ryzyko. Przycisk „zamknięcie odwiertu jednym kliknięciem” na panelu wiertacza, po uruchomieniu, zapewnia ostrzeżenie w ciągu sekundy i automatycznie wykonuje procedurę zamknięcia.

Pierwsza w Chinach bezzałogowa inteligentna wiertnica pracowała w złożonych formacjach w bloku Weidong, gromadząc prawie 934 godziny inteligentnego wiercenia, z całkowitym zasięgiem ponad 7 633 metrów i wskaźnikiem wykorzystania inteligentnego wiercenia do 96%. W obliczu formacji podatnych na zawalenie i trudnej kontroli trajektorii otworu wiertniczego, wiertnica z powodzeniem uniknęła ryzyka zacięcia poprzez precyzyjną kontrolę momentu obrotowego i parametrów oraz automatyczne korygowanie trajektorii. Wiertnica wykonała również 13 operacji zamknięcia jednym kliknięciem obejmujących cztery rodzaje warunków operacyjnych.

Yu Jiansheng, dyrektor generalny Departamentu Informacji Naukowo-Technicznej w Chuanqing Drilling, porównał inteligentny system wierceń do „autonomicznej jazdy samochodem od poziomu L2 do L3” – rutynowe operacje przebiegają automatycznie, podczas gdy nieprawidłowe warunki wymagają interwencji człowieka, uwalniając produktywność przy jednoczesnym zachowaniu bezpieczeństwa.

4. Od „pracowników fizycznych” do „pracowników umysłowych”: strukturalna optymalizacja zasobów ludzkich

Inteligentny sprzęt wiertniczy i produkcyjny nie tylko zmienił metody operacyjne, ale także głęboko przekształcił warunki pracy i zawodowe perspektywy personelu wiertniczego.

W cyfrowo-inteligentnym centrum dowodzenia dla stanowisk wierceń i ukończenia odwiertów firmy Chuanqing Drilling, operator Xu Bowen monitoruje poziom cieczy w zbiorniku cyrkulacyjnym na ekranie. „Kiedyś musiałem siedzieć przy zbiorniku – pocąc się latem, marznąc zimą. Teraz pracuję zdalnie jednym kliknięciem myszy, a moje ubrania pozostają czyste przez cały tydzień.” Od surowych warunków zewnętrznych do komfortowych warunków wewnętrznych, „niebieskie kołnierzyki” pracownicy wiertniczy stali się prawdziwie „białymi kołnierzykami” profesjonalistami.

Dzięki integracji ról umożliwionej przez inteligentne systemy, stanowiska takie jak inżynierowie płuczki, administratorzy ekonomiczni i personel logistyczny zostali przeszkoleni i przeniesieni na nowe stanowiska, takie jak patrolowanie sprzętu i zdalne monitorowanie. Projekt „332” firmy Chuanqing Drilling wyraźnie określa cele „o 30% mniej personelu na stanowisko wiertnicze i o 20% szybsze wiercenie na odwiert”.

Pracownicy wiertniczy przeszli od „pracy fizycznej” do „ekspertyzy technicznej”. Jak ujął to wiertacz Wang Zhiqiang: „Inteligentne wiercenie naprawdę pozwala maszynom wykonywać pracę, podczas gdy ludzie nadzorują. Muszę tylko monitorować ekrany i obserwować stan sprzętu – koniec z wyczerpującymi operacjami manualnymi. Presja pracy jest znacznie niższa, a operacje są bardziej znormalizowane i stabilne.”

5. Od „nowych zamienników” do „modernizacji istniejącej floty”: udostępnianie inteligencji

Transformacja napędzana inteligentnym sprzętem wiertniczym i produkcyjnym nie ogranicza się do fabrycznie nowych wiertnic; przynosi korzyści również dużej liczbie istniejących starszych wiertnic.

Baoshi Machinery zaprojektował spersonalizowane inteligentne rozwiązania modernizacyjne dla czterech starszych wiertnic w polu naftowym Changqing, wyposażając je w w pełni samodzielnie opracowany inteligentny system sterowania wiertnicą iROS. Ten produkowany krajowo inteligentny „mózg” integruje kluczowe funkcje, takie jak autonomiczne rozpoznawanie stanu, wciąganie jednym kliknięciem i sterowanie nadzorowane przez wiertacza, skutecznie przełamując długotrwały monopol zagranicznej technologii.

Ten model „modernizacji istniejącej floty” ma ogromne znaczenie – nie tylko rewitalizuje istniejące zasoby wiertnicze na polach naftowych i skutecznie rozwiązuje problemy produkcji na pierwszej linii, ale także znacznie obniża barierę kosztową dla inteligentnej transformacji. Zgodnie z planami, od 2026 do 2027 roku sama firma Chuanqing Drilling przeprowadzi inteligentne modernizacje 30 wiertnic, stopniowo realizując pełnołańcuchową inteligencję.

Od ultra-głębokich odwiertów o głębokości 10 000 metrów po morskie pola naftowe, od regionów polarnych po pustynne zaplecza, inteligentny sprzęt wiertniczy i produkcyjny przekształca każdy aspekt operacji na polach naftowych w bezprecedensowym tempie. Jak zauważyli eksperci branżowi, technologia AI może zmniejszyć koszty produkcji ropy i gazu o około 30% i zwiększyć wskaźniki wydobycia o 10 do 20 punktów procentowych. Cyfryzacja i inteligentna transformacja stały się kluczowymi czynnikami modernizacji technologii sprzętu naftowego i gazowego. Dla profesjonalistów ds. zaopatrzenia w sprzęt i narzędzia naftowe, śledzenie trendów rozwojowych inteligentnego sprzętu wiertniczego i produkcyjnego jest nie tylko kluczowe dla podejmowania świadomych decyzji zakupowych, ale także niezbędne do zwiększenia przyszłej wydajności operacyjnej i konkurencyjności.