近日，由宝石机械公司牵头研制的国内首台“一键式”人机交互7000米自动化钻机，顺利通过出厂验收，标志着我国成为全球少数可自主研制自动化钻机的国家之一。
　　“一键式”人机交互的优势在哪？宝石机械公司是如何进行技术攻关的？日前笔者采访了宝石机械公司副总经理、总工程师张斌。
　　这台钻机“脑子”够用
　　今天业界看到的这台“一键式”人机交互7000米自动化钻机，“脑子”够用，其“手”“眼”“耳”功能俱全，能同时完成多个不同动作，其自动化控制水平，可从根本上改善油田现场一线钻井工人的作业条件，生产安全能得到最大保障。
　　从专业角度阐述：这台钻机具有独立建立根功能，可实现钻井与建立根作业同步进行；关键设备和工艺流程“一键式”操作，各设备之间能实现交叉运行；建立根、起下钻等关键作业流程及管柱对扣、涂抹丝扣油等操作都实现自动化；钻机还配置动态防碰安全管理系统，井架底座采用远程遥控起升等功能。
　　中国工程院院士孙金声表示：该钻机的研制成功使钻井工人从“蓝领”变“白领”，提升了我国石油钻采装备的国际竞争力，打造了国家钻井工程领域的“国之重器”，在我国钻井装备史上具有里程碑意义。
　　从管柱自动化到钻机自动化
　　工业文明的进步，没有“灵光乍现”的捷径，更多的是开发团队“遥望星辰，埋头苦干”的坚守。为何会走上自动化钻机研制的道路，这得从宝石机械公司2010年就起步向自动化方向研制装备说起。张斌介绍：“现代油田比拼的是装备的先进性，机械替代人工、自动化操作研究是我们努力的方向。”
　　自动化钻机研究没多少经验可以借鉴，要靠团队辛勤探索。他们的研发构想来自于走访各大油田，了解用户需求而做的精心调研，结合钻探公司技术专家的建议，研发团队开始搭建自动化钻机的整体研究框架，并做好逐步突破的“路线图”。
　　千里之行，始于足下。庞大的自动化钻机系统需从单元部件的自动化开始突破。2011年宝石机械公司率先在国内开展钻机管柱自动化设备研发，研制出的全液压二层台机械手能自动行走至井口位置，抓取管柱，缩回，到达选定的指梁位置后，放下管柱，一套动作行云流水，实现二层台无人值守，避免工人高空作业的风险；包括铁钻工、动力猫道、钻台机械手等管柱自动化单元设备，开展了电、液驱动，以及各种结构的产品研制和现场工业性试验。这些自动化设备为管柱自动化钻机研究奠定基础。
　　这些设备在辽河、长庆、西南等油田先行试用。对于宝石机械而言，最大的难关莫过于对软件这类“卡脖子”技术的探索。“他山之石，可以攻玉”，他们和在控制系统上颇有研究的高校建立合作关系，由企业搭建主体构架，高校分层次进行软件开发。
　　经过研发团队经年累月、披星戴月、沉浸式探索研究，2018年宝石机械出厂了第一代产品——管柱自动化钻机，但当时的钻机“大脑”思考能力还不行，不能“左右手”协调配合，必须先完成一个动作，再进行下一个动作，说明软件控制能力还需提升。
　　没有装备的流畅运行及高效自动化，产品就缺少真正的市场竞争力。于是宝石机械围绕绿色、智能、创新驱动的高质量发展要求，联合川庆钻探、渤海钻探、工程院、管研院等单位，依托中国石油重大科技专项《重大工程关键技术装备研究与应用》，以钻井作业“省人、省心、省力、省时、省钱”为目标，在管柱自动化钻机研究成果基础上，以总装集成孵化创新为使命，全系统多层次集纳创新资源。
　　艰难困苦，玉汝于成，如今该团队终于在离线建立根和“一键式”人机交互等多项技术上实现突破，研制出更高效、更先进、更安全的第二代产品——“一键式”人机交互7000米自动化钻机，实现了从管柱自动化到钻机自动化的成功跨越。
　　向智能化迈出坚实的脚步
　　如今我们看到的“一键式”人机交互自动化钻机，是真正意义上的自动化产品，它的算法精准，保证各个部件和设备运行时的统一协调，各司其职，不会发生设备之间的碰撞、“打架”。
　　据了解，该钻机核心部件实现了国产化，整体技术达到国际先进水平，相关课题已获得10项发明专利授权。张斌介绍：“这台钻机研制试验过程中，解决了很多卡脖子的技术难题，包括替代了以前需要进口的元器件，包括我们自主开发的idriller钻机控制系统软件，检测数据达到3000多个，它对我们走出国门，在国外高端市场开发、投标意义重大。”
　　“一键式”人机交互7000米自动化钻机在钻井过程中真正实现了“两把座椅控全程”，可大幅降低劳动强度，显著提升钻井作业时效和安全水平。它的研制成功，标志着宝石机械公司向国产钻机智能化迈出了坚实一步。