杨双业：见证钻机会“思考”

9月5日，正在武汉出差的国家研究中心智能控制研究所所长杨双业趁着休会的间隙，拨通了所里员工张潇祥的电话，询问ZJ70DB104钻机的自动化控制系统当天的调试情况。当得知一切都在按预想进行时，他感觉心里轻松了很多。

ZJ70DB104钻机是宝石机械研制的第三台“一键式”人机交互7000米自动化钻机，与之前的两台自动化钻机相比，它的控制系统更完善，设备运行轨迹也会更加精准。杨双业说：“这是我们持续改进的结果”。

作为是国内最早制造自动化钻机的企业，宝石机械早在2010年就已经着手开发铁钻工、动力猫道等自动化设备及其控制程序，并不断进行迭代升级。2012年，实习期仅仅过了一半的杨双业开始参与这些自动化设备控制程序的研发工作。但当时他完全没想到，十年之后，自己会和自动化钻机紧密联系在一起。

积硅步，至千里。宝石机械历经多年积淀，逐渐研制成功数十种自动化设备及其控制程序，杨双业和同事开发的国内首套具有完全自主知识产权的钻机控制系统——idriller钻机控制系统也应运而生。有了这套系统，主、副司钻只需在司钻房控制相应设备的按钮就能实现自动化设备的自主作业，从而大大减少人工劳动强度，这为自动化钻机的诞生打下坚实的基础。

2018年，宝石机械围绕钻井作业“省人、省心、省力、省时、省钱”的目标，联合川庆钻探、工程院等单位，提出研制“一键式”人机交互7000米自动化钻机，杨双业任该钻机自动化控制系统研制的总负责人，负责制定钻机控制系统总体方案、技术路线和实施计划。

“一键式人机交互”就是钻机操控人员只需按下一个按键，就能实现钻机多个设备的并行联动、流水线作业和数据实时交互，帮助钻井工人高效完成复杂的作业任务。简单来说，就是“一键控全程”，这意味着，这台钻机要从过去一个按钮控制一个功能到实现一个按钮控制多个设备并行联动的飞跃，同时还要实现“建立根和钻进作业同时进行”。杨双业和团队的任务，就是要为钻机做一个“会思考的大脑”，让若干设备的动作能够协调、安全、高效的完成。多设备、多动作、多功能同时并行，这对单元设备控制算法的精确性及多设备并行的一致性提出了极高的要求。

杨双业带领团队一个流程一个流程、一个步骤一个步骤的分解，梳理出其中的卡点和难点，有针对性的组建了专项攻关小组，逐一突破。

三年里，他们设计了数十种方案、开发了30多个计算模型、绘制了近万张草图、编写了超过10万行代码，并在出厂前进行了半年多测试……，2021年5月，我国首套具有自主知识产权的“一键式”人机交互7000米自动化钻机横空出世，使我国一跃成为国际上少数可以自主研制自动化钻机的国家之一。

这套钻机突破了“一键式”人机交互控制、空间动态防碰控制算法、多轴复合联动驱动与控制、基于云架构的钻机在线监测、基于数字样机的VR司钻培训等技术，形成了全新一代的钻机控制系统，实现了建立根、甩钻等工况的全流程“一键式”智能控制，彻底解决了人为因素造成的设备运行不确定性，使我国石油钻采装备的数字化、智能化水平更进一步。

2021年9月至12月，这台钻机在四川完成工业性试验。它通过多执行机构精确控制、自动协同等技术，实现了并行自动化作业。使用这台钻机的井队队长说，这台钻机标准人员配置降低1/3以上、钻井工人重体力劳动降低90%、相比进口产品采购成本降低1/3以上。钻机在应用中体现出自动化程度高、安全水平高、作业效率高，操控性能优等“三高一优”的显著特点。

2022年7月，第二套“一键式”人机交互7000米自动化钻机在国家级页岩油重点项目牛页一区试验井组顺利开钻，运行情况良好，得到客户单位的一致好评；如今，第三套自动化钻机也即将面世。

十年，我们的钻机实现了从单个自动化设备的应用到一整套钻机的自动化作业升级，而对于杨双业来说，更是劈波斩浪的十年，是他与钻机自动化控制系统共成长的十年。 （江艳）