受火星探测器启发石油钻井机器人出炉

引言

　　国民油井华高公司就曾与世界最大油服公司斯伦贝谢合作，研发出一种外部覆盖高速数据传输线的钻杆，它能够将井下数据准确而及时地回馈给位于地面的工人。而阿帕奇打算更近一步，让这种钻杆能够进行“思考”，直接对周边环境作出反应，而不是等待地面指挥中心发出指令，地面工作人员只是个“替补”。

　　探索火星与开采石油之间会发生联系吗？至少在挪威机器人钻井系统公司（RoboticDrillingSystem）看来，答案是肯定的。这听起来有些不可思议，但美国国家航空航天局（NASA）的火星探测器确实给石油行业的自动化带来了全新灵感。

　　受“漫游者”火星探测器工作原理启发，挪威机器人钻井系统公司日前开发出了一套全自动的石油钻井平台，该平台能够通过卫星坐标定位作业地点，自动竖起14层高的钢铁加固物、自动开掘油井，然后在卫星的导航下移动到下一个工作地点……如果这种机器人在后续的推广中能够得到商业化应用，人类将从重复、危险而又耗时的油田作业中解放出来，石油行业的自动化也将不再遥远。

　　目前挪威机器人钻井系统公司已经与NASA签署了信息共享协议，按照协议，这家挪威公司将获得授权，进一步对“好奇”号火星探测器进行研究，以推动机器人在能源行业的应用。

　　石油行业的自动化是当下很多科学家努力的方向。目前正在领导一项石油钻井自动化项目研发的前壳牌高管埃里克·范·沃特认为，油气开采的自动化将成为一个充满希望的新兴产业。“大家很快就会看到这个行业的快速进步，这将是一次自动化技术的大爆发。”

　　除了专业的自动化技术公司，一些石油公司也已启动了相关研究，其中包括美国第三大独立石油公司阿帕奇（Apache）、美国最大油井设备生产商国民油井华高公司（NOV）、挪威国家石油公司等。“同汽车组装、巡航导弹系统等高度自动化的领域相比，钻井平台的自动化安装听起来有些超现实，但它确实在发生。”机器人钻井系统公司负责营销的副总裁桑德维克表示。

　　国民油井华高公司钻井解决方案部门主管里斯指出，直到最近，业界才开始关注机器人，之前的石油开采活动从未脱离人的参与。“很长时间以来，我们这个行业都有一种观念，即我们需要更多有经验的人，认为这是完成油气开采的唯一方式。”

　　但是2010年的BP墨西哥湾漏油事故改变了很多人的看法，11名工人的丧生促使石油公司开始思考更安全的工作方式。挪威国家石油公司曾预测，随着自动化技术的发展，海上石油开发所需的人力将至少减半，同时工作效率将至少提高25%。

　　作为这个领域的开拓者，挪威机器人钻井系统公司正在设计一系列取代普通工人的机器人。其中一款可固定的蓝色机器人已进入现场试验阶段，这种高10英尺、重1吨的机器人拥有一个可延展10英尺的机械手臂，此外还拥有15种不同尺寸的可拆卸机械手。

　　除此之外，这家公司还在继续研发可用于高精度复杂作业的机器人，其中与斯坦福大学合作开发的一种三指机器人，能够在精确传感设备的协助下，在不破坏蛋壳的前提下，平稳地拿起一颗鸡蛋。

　　NASA送到火星的探测器能够捕获周边环境数据，并通过自身的推理程序作出合理反应，很多公司正在以此为研发方向，设计制造更加智能、能够作出实时反应的机器人。

　　阿帕奇钻探部主管布拉德认为，这将是油气行业自动化的标准工作模式。“类似于一架拥有自动驾驶仪的飞机，但是飞行员也会坐在飞机里，大多数时间飞机能够自行飞行，但在必要时能够换成人工驾驶。”

　　在陆上油气开采方面，自动化的突破也在不断上演，特别是在美国的页岩气行业，已经有人做出尝试。美国国际钻井制造公司日前开发出了一种远程遥控设备，这种大小与汽车蓄电池相当的控制器能够准确控制一个1800马力的引擎，在无需起重机的情况下竖起一座167英尺高的钻机。

　　只需要按动控制器上的几个按钮，钻机就能在四个巨大支架的支撑下缓缓升起。据美国国际钻井制造公司副总裁里维拉介绍，这套总价2000万美元的控制设备平均每分钟能够移动1英尺。“只是动动手指就能够举起那些上百万磅的大家伙，这种感觉很好。”

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