| 学科专业评审组： | 环境与资源利用组 | | 项目名称： | 一键式人机交互自动化钻机关键技术与工程应用 |
| 提名单位： | 宝鸡市人民政府 |
| 提名等级： | 二等奖 |
| 提名单位意见： | 为解决我国现有石油天然气勘探开发作业效率低、用工总量多、劳动强度大、维护成本高等长期存在的重大工程难题，提升石油钻机自动化和信息化水平，在陕西省重点研发计划项目和中国石油天然气集团有限公司科研项目支持下，宝鸡石油机械有限责任公司牵头与相关单位通过多年攻关，首创国内三单根垂直建立、高位存放的离线建立根模式，实现建甩立根与钻进并行作业，提高了钻机管柱自动作业效率；攻克了“一键式”人机交互操控技术，建立基于钻井工艺的装备一键式操控模式，使钻井作业从人工手动操作跨越到自动操作，实现了钻机控制自动化和关键工艺流程一键化；突破了超长重载多级液缸起放井架底座技术，提升了钻机起放的安全性和自动化程度；研发了钻机智能感知与运维系统，有效减少设备停机频次。综合以上技术攻关研制出一键式人机交互自动化钻机，实现了关键核心部件自主制造与配套，并规模化推广应用，推动了我国钻机自动化智能化进程，使我国石油钻机由“作业机械化、操控多人化”发展为“流程自动化、操控一键化”，引领了钻井装备自动化和信息化发展。该项目技术指标整体达到国际先进水平，同时引领了国内钻机自动化智能化发展方向。
该成果材料齐全、规范，无知识产权纠纷，人员排序无争议，符合陕西省科学技术奖提名条件。 |
| 项目简介： | 
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| 客观评价： | 
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| 应用情况和效益： | 
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| 主要知识产权和标准规范等目录： | 
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| 主要完成人： | - 姓名：汪靖享
排名：1
行政职务：无
技术职称：工程师
工作单位：中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司
对本项目技术创造性贡献：作为项目技术负责人，主持开展项目关键技术攻关，制定了项目方案研制路线、一键式人机交互自动化钻机关键参数指标和钻机总体技术方案。作为样机总体设计人员，完成了钻机总体方案设计，制定了各分支系统的技术方案。主持完成了创新点1离线建立根系统和创新点3超长重载多级液缸起放井架底座技术，研制了一键式人机交互自动化钻机。针对创新点2、4制定总体技术要求。获国家授权发明专利《管柱处理装置》，专利号：ZL202111662366.1（附件BF1-1）；《具有碰撞换向功能的绞车排绳装置》，专利号：ZL202311422860.X（附件QF2-1）。
曾获国家科技奖励情况：1.2021年，8000米四单根立柱自动化钻机研制，宝鸡石油机械有限责任公司科学技术进步奖，一等奖，排名3，编号2021-103R1；
2.2025年，一键式人机交互7000米自动化钻机研制与应用，宝鸡石油机械有限责任公司科学技术奖，一等奖，排名第8，证书编号：2025-108R1。
- 姓名：邢广亮
排名：2
行政职务：无
技术职称：高级工程师
工作单位：中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司
对本项目技术创造性贡献：作为一键式人机交互自动化钻机管柱自动化系统研制负责人，牵头完成带离线建立根的竖直管柱移运自动化系统方案制定及总体设计，对各管柱自动化系统作业流程分析，制定了各设备设计方案，负责并完成首套一键式人机交互自动化钻机管柱自动化系统的调试及优化改进工作。为创新点1和2作出贡献。获国家授权发明专利《一种单驱动双作用扶持钳》，专利号：ZL202010042642.3（附件QF2-4）.
曾获国家科技奖励情况：1.2021年，SY/T7421-2018 石油天然气钻采设备钻井和修井用管柱自动化系统，全国石油钻采设备和工具标准化技术委员会标准创新贡献奖，一等奖，排名第，证书编号：CPEC0-04-R0-2021；
2.2025年，一键式人机交互7000米自动化钻机研制与应用，宝鸡石油机械有限责任公司科学技术奖，一等奖，排名第9，证书编号：2025-109R1。
- 姓名：樊勇利
排名：3
行政职务：无
技术职称：高级工程师
工作单位：中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司
对本项目技术创造性贡献：主要负责“一键式”操控系统的研发工作，该系统成功应用于国内首台“一键式”人机交互自动化钻机，首次实现了国内石油钻机建立根、起下钻流程的一键式控制。作为一键式人机自动化钻机优化控制系统总体负责人，还负责了钻机后续优化及现场问题方案制定等工作，完成多套管柱设备软件开发并进行钻机后续的软件技术升级工作。为创新点2和4作出突出贡献，获国家授权发明专利《一种司钻房内的语音报警控制方法》，专利号：ZL202011373695.X（附件QF2-3）；软件著作权《自动化钻机一键式人机交互控制软件V1.0》，登记号：2024SR0360703（附件QF2-6）。
曾获国家科技奖励情况：1.2017年，Idriller钻机集成控制系统开发与工业化应用，宝鸡市人民政府科学技术奖，一等奖， 排名第二，证书编号：2015-102-G5；
2.2021年，8000米四单根立柱自动化钻机研制，宝鸡石油机械有限责任公司科学技术进步奖，一等奖，排名第五，证书编号：2021-105R1。
- 姓名：陈德刚
排名：4
行政职务：钢结构研究所所长
技术职称：高级工程师
工作单位：中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司
对本项目技术创造性贡献：作为项目技术骨干，主要负责钻机关键部件井架底座的设计工作，完成井架底座的技术方案制订、井架总体设计、有限元分析、底座设备布局研究和结构优化，创新提出了井架及底座远程起升的方法，提高了设备本质安全。为创新点1和3作出突出贡献。获国家授权发明专利《一种自动化钻杆排放装置》，专利号：ZL202111347841.6（附件BF1-3）；《一种井架起升油缸翻转机构及其翻转方法》，专利号：ZL202011624086.7（附件QF2-5）。
曾获国家科技奖励情况：1.2017年，高钻台移动式人工5000米钻机研制，宝鸡市科学技术奖，二等奖，排名第六，证书编号：2015-202-G06；
2.2025年，绿色高端沙漠快移钻机研制与规模化应用，机械工业协会科学技术奖，二等奖，排名第四，证书编号：2506085-04。
- 姓名：贺环庆
排名：5
行政职务：副总工程师
技术职称：高级工程师
工作单位：宝鸡石油机械有限责任公司
对本项目技术创造性贡献：主持总体技术评审，针对一键式人机交互自动化钻机样机的设计、制造、试验、服务及后续跟进，持续开展单元部件和控制系统的优化升级，解决了现场的技术问题，促进了一键式人机交互自动化钻机性能和质量的有效提升，为一键式人机交互自动化钻机迭代升级及规模化应用作出了贡献。对创新点1和创新点4作出贡献，发布行业标准《石油天然气钻采设备钻井和修井用卡瓦》（附件QF2-7）。
曾获国家科技奖励情况：1.2015年，9000米海洋钻井包研制及工业化应用项目，中国石油天然气集团公司科学技术进步奖二等奖，排名第9，编号：2015-J-2-26-R09；
2.2021年，管柱自动化钻机研制与工程化应用项目，宝鸡石油机械有限责任公司科学技术进步奖，特等奖，排名第7，编号：2021-007R1。
- 姓名：邢鹏
排名：6
行政职务：钻机分公司副经理、总工程师
技术职称：高级工程师
工作单位：宝鸡石油机械有限责任公司
对本项目技术创造性贡献：作为一键式人机交互自动化钻机关键装备厂内组装、调试和工业性试验负责人，主持并完成了一键式人机交互自动化钻机管柱设备、一键式联动控制系统等关键技术与装备的调试和试验工作，并负责首台一键式人机交互自动化钻机油田现场工业性试验工作，提出了优化提升内容，为钻机性能验证及后续应用推广做出了贡献。对创新点1和创新点4作出贡献。获国家授权发明专利《具有碰撞换向功能的绞车排绳装置》，专利号：ZL202311422860.X（附件QF2-1）。
曾获国家科技奖励情况：1. 2021年，管柱自动化钻机研制与工程化应用，宝鸡石油机械有限责任公司科学技术进步奖，特等奖，排名15，证书编号：2021-015R1；
2. 2025年，双送钻一体式钻井绞车，中国能源研究会，能源协会高价值专利成果奖，排名第二，证书编号：NZHL2024037。
- 姓名：路彩虹
排名：7
行政职务：无
技术职称：正高级工程师
工作单位：中国石油集团工程材料研究院有限公司
对本项目技术创造性贡献：负责一键式人机交互钻机关键构件新材料新工艺的研发与应用研究，完成国产Q460、Q550和Q690等低合金高强钢材料性能指标、评价方法研究。开发了大钩用高强度合金铸钢，建立了大钩浇铸分析模型，优化了铸造工艺，并完成性能测试。开发了吊环用低碳马氏体钢，优化了锻造工艺，并完成性能测试。开发了高强度热轧H型钢，优化了控轧控冷工艺。为创新点3作出了贡献。
曾获国家科技奖励情况：1.2023年，复杂油气井管材及工具关键技术研究与应用，陕西省科技进步奖，二等奖，排名第1，证书编号：2023-J-234140-2-R01；
2.2021年，高性能钻杆研发及检测评价技术研究，中石油集团公司科技进步奖，一等奖，排名11，证书编号：2021-KJ-1-09-R11。
- 姓名：刘延明
排名：8
行政职务：无
技术职称：高级工程师
工作单位：中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司
对本项目技术创造性贡献：作为管柱自动化系统研究课题的技术骨干，完成管柱系统总体方案设计及关键装备研制工作，创新多根管柱高效移运技术，打通了管柱自动化流转的源头环节；跟踪及解决系统及单元设备在研制、厂内试验及油田工业试验过程中技术问题处理，确保了系统的可靠性与现场适应性。对项目创新点1做出突出贡献。获国家授权发明专利《行吊式多根管柱移运装置》，专利号：ZL202111655364.X（附件BF1-2）；《一种单驱动双作用扶持钳》，专利号：ZL202010042642.3（附件QF2-4）。
曾获国家科技奖励情况：1.2021年，管柱自动化钻机研制与工程化应用，宝鸡石油机械有限责任公司科学技术进步奖，特等奖，排名第21，证书编号：2021-021R1；
2.2023年，钻井和修井用动力猫道，宝鸡石油机械有限责任公司优秀标准奖，三等奖，排名第1，证书编号：2023-301R1。
- 姓名：王海峰
排名：9
行政职务：无
技术职称：高级工程师
工作单位：中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司
对本项目技术创造性贡献：在该项目中主要负责钻机井架、底座等结构件铆工工艺设计及现场技术服务。完成了井架底座、管柱设备及钻机附件等结构和设备的制造、安装和现场试验等技术工作，并对试验现场技术问题进行了处理，持续优化后续钻机安装工艺、结构及设备等。为创新点3作出了贡献。获国家授权发明专利《顶驱双导轨检测装置及顶驱双导轨的检测方法》，专利号：ZL201811253093.3（附件QF2-2）
曾获国家科技奖励情况：1. 2022年，四单根管柱排放系统研制，宝鸡石油机械有限责任公司技术创新奖，三等奖，排名第4，证书编号：2018-304R1；
2.2025年，绿色高端沙漠快移钻机研制与规模化应用，机械工业科学技术奖，二等奖，排名第8，证书编号：2506085-08。
- 姓名：吴瀚
排名：10
行政职务：部门副经理
技术职称：工程师
工作单位：宝鸡石油机械有限责任公司
对本项目技术创造性贡献：作为一键式人机交互自动化钻机管柱装备现场应用与推广负责人，负责了管柱设备等关键技术与装备的厂内安装、调试和试验工作，为钻机管柱设备性能验证及后续应用推广做出了贡献。对创新点1和创新点4作出贡献。
曾获国家科技奖励情况：1.2025年，电驱拉升式动力猫道研制优化及推广，宝鸡石油机械有限责任公司科学技术进步奖，三等奖，排名第三，证书编号：2025JB-303R1；
2.2023年，石油钻机和修井机集成化控制系统技术规范，宝鸡石油机械有限责任公司优秀标准奖，二等奖，排名第六，证书编号：2023-206R1。
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| 主要完成单位及创新推广贡献： | - 单位名称：宝鸡石油机械有限责任公司
单位贡献：宝鸡石油机械有限责任公司作为项目牵头单位和关键技术攻关承担单位，组织了离线建立根技术、一键式人机交互技术、超长重载多级液缸起放井架底座技术、钻机智能运维系统的研究和一键式人机交互自动化钻机生产、组装、试验与推广应用。
针对离线建立根技术，开展离线建立根系统方案研究，研制了提管机械手、动力猫道、铁钻工、排管机械手等6套关键设备，并开展了单元设备功能和性能试验；针对一键式人机交互技术，开发了一键式控制程序，实现关键设备及工艺流程的一键式操控；针对超长重载多级液缸起放井架底座技术，运用高性能材料研制了液缸起放的井架底座，并通过与钻机进行联合调试，验证了系统的可行性、稳定性和先进性。组织了一键式人机交互自动化钻机制造、部件组装调试、井场钻机集成联合调试，形成了一键式人机交互自动化钻机样机，组织开展了油田现场工业性试验和应用，并累计推广销售5台（套）钻机，为一键式人机交互自动化钻机的制造与推广做出贡献。
- 单位名称：中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司
单位贡献：中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司是宝鸡石油机械有限责任公司具有独立法人的全资子公司。中油国研承担了本项目涉及课题的主要技术研究、工业性试验及设计优化工作。项目实施过程中，研发团队攻坚克难、勇于创新，攻克了多项关键技术。调研国内外离线建立根技术，对比分析立根组成数量、立根建立模式、立根存放位置等方面的优缺点，通过仿真模型设计方案，最终形成了国内首创的三单根竖直建立、高位存放的离线建立根方案。创新开发的集成化人机交互软件，包括触屏控制、设备数据交互、数据安全管理、防碰互锁安全管控、报警管理、设备一键式操控、关键工艺流程一键式联动操控等功能模块。攻克了最大推力超6000kN、总长近20m液缸研制关键技术，开发了起升液缸自动同步与主动消差闭环控制系统，研发了无线遥控系统，实现了超深井钻机远程遥控液缸起升，提高了钻机起升的安全性。研发了钻机智能感知与运维系统，实现关键设备故障诊断与预测性维护，有效减少设备停机频次。
- 单位名称：中国石油集团工程材料研究院有限公司
单位贡献：中国石油集团工程材料研究院有限公司主要负责超深井钻井关键构件新材料新工艺的研发与应用研究。完成国产Q460、Q550和Q690等低合金高强钢材料性能指标、评价方法研究，开发了大钩用大截面高强度合金铸钢，屈服强度达到600MPa以上，建立了大钩浇铸数值模拟分析模型，优化了铸造工艺，研制出大钩产品并进行室内性能测试。开发了吊环用大截面低碳马氏体钢，屈服强度达到1150MPa 以上，优化了锻造热处理工艺，研制了吊环产品并进行室内性能测试。开发了500MPa级热轧H型钢，优化了控轧控冷工艺，研制出5种500MPa级热轧H型钢构件。
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| 完成人合作关系说明： | 完成人合作关系说明：1
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