CN218598176U - 钻机管柱系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钻机管柱系统，包括：钻井处理装置，其用于获取目标管具的尺寸信息和钻井作业类型，调取与当前钻井作业类型相匹配的钻井工艺；集成管柱装置，其用于根据钻井工艺，调用用于表征与当前钻井工艺相关的各单元设备的待机驱动指令，以及结合各单元设备的运行状态特征信息，生成用于控制当前各单元设备运行的指令集合，从而使得当前各单元设备在指令集合的作用下完成当前钻井工艺；多种单元设备，其用于确定与自身相关的待机驱动指令、以及指令集合中与自身相关的控制参量，基于所确定的信息完成当前钻井工艺中的指定工艺环节。本实用新型全面实现了管柱处理的机械化，提升了管柱处理的效率。

Description

钻机管柱系统

技术领域

本实用新型涉及钻井管柱输送领域，尤其是涉及一种钻机管柱系统。

背景技术

钻机管柱系统是由多个机械化设备在钻井作业中协同完成钻杆、钻铤或套管等钻井管柱输送、连接和排放作业的处理系统。利用钻机管柱系统能够实现钻井作业的钻进、起下钻以及下套管等过程中管柱输送与运移，达到了减轻工人劳动强度、减少井队人员配置、提升施工效率、以及降低钻井作业安全风险的目的。在实现本实用新型的过程中，发明人发现，现有技术中所涉及的管柱处理设备，尽管降低了工人的劳动强度，并同时提高了生产的安全性，但并未提高管柱的处理效率。

目前，钻机管柱系统主要存在以下几方面的问题：首先，尽管钻机管柱系统中各单元设备的效率较高，但是整个处理流程中各个独立的流程之间的管柱交接不够流畅。其次，由于钻机管柱系统中各单元设备的自动化程度较高，并且涉及电、气、液等方方面面，在实际生产过程中，每当井队遇到不同领域的不同类型的系统故障，便需要停机进行维修检查，由此便会导致系统的停机率较高。最后，在钻机管柱系统的工作过程中，有些工序还需要人工操作，这样一来，既不能保证系统的工作效率，又存在安全隐患。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种钻机管柱系统，所述系统包括：钻井处理装置，其用于获取目标管具的尺寸信息和钻井作业类型，调取与当前钻井作业类型相匹配的钻井工艺；集成管柱装置，其用于根据所述钻井工艺，调用用于表征与当前钻井工艺相关的各单元设备的待机驱动指令，以及结合各单元设备的运行状态特征信息，生成用于控制当前各单元设备运行的指令集合，从而使得当前各单元设备在所述指令集合的作用下完成当前钻井工艺；多种单元设备，其用于确定与自身相关的待机驱动指令、以及所述指令集合中与自身相关的控制参量，基于所确定的信息完成当前钻井工艺中的指定工艺环节。

优选地，所述系统还包括：动力集成装置，其用于对各单元设备的液压单元进行按需供油。

优选地，所述系统还包括：管柱信息传输装置，其用于确定目标管柱的身份信息，并获得各管柱的长度信息和定位信息，以及将所述身份信息、长度信息和定位信息输送至所述钻井处理装置。

优选地，所述系统还包括：区域信息传输装置，其用于确定所述钻机管柱系统所在的目标作业井的空间坐标系，并基于所述空间坐标系，在当前钻井工艺的实施过程中，结合各管柱的视觉位置信息和各单元设备的视觉运行状态，确定针对各单元设备和各管柱的空间位置信息、以及当前钻井工艺对应的已实施节点信息。

优选地，所述系统还包括：采集装置，其用于利用视觉识别技术和传感技术，获得所述各管柱的视觉位置信息和所述各单元设备的视觉运行状态。

优选地，所述采集装置，其还用于对所述钻机管柱系统进行安全监控及预警。

优选地，在当前钻井作业类型为起钻作业时，与当前钻井作业类型相关的各单元设备包括：所述动力集成装置、钻机集成控制系统及顶驱、液压吊卡、动力卡瓦、铁钻工、绞车、钻台机械手、二层台排管装置和泥浆防溅盒。

优选地，在当前钻井作业类型为下钻作业时，与当前钻井作业类型相关的各单元设备包括：所述动力集成装置、钻机集成控制系统及顶驱、液压吊卡、动力卡瓦、铁钻工、绞车、钻台机械手、二层台排管装置和丝扣油涂抹装置。

优选地，在当前钻井作业类型为建立柱作业时，与当前钻井作业类型相关的各单元设备包括：所述动力集成装置、钻机集成控制系统及顶驱、液压吊卡、动力卡瓦、铁钻工、绞车、钻台机械手、二层台排管装置、缓冲机械手、动力猫道、动力排管架、丝扣油涂抹装置和动力鼠洞。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

本实用新型提出了一种钻机管柱系统。本实用新型全面实现了管柱处理的机械化，提升了管柱处理的效率。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例共同用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本申请实施例的钻机管柱系统的整体结构示意图。

图2为本申请实施例的钻机管柱系统的具体结构示意图。

图3为本申请实施例的钻机管柱系统中与起钻作业相关的指令集合的执行效果示意图。

图4为本申请实施例的钻机管柱系统中与下钻作业相关的指令集合的执行效果示意图。

图5为本申请实施例的钻机管柱系统中与建立柱作业相关的指令集合的执行效果示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本实用新型中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本实用新型的保护范围之内。

钻机管柱系统是由多个机械化设备在钻井作业中协同完成钻杆、钻铤或套管等钻井管柱输送、连接和排放作业的处理系统。利用钻机管柱系统能够实现钻井作业的钻进、起下钻以及下套管等过程中管柱输送与运移，达到了减轻工人劳动强度、减少井队人员配置、提升施工效率、以及降低钻井作业安全风险的目的。在实现本实用新型的过程中，发明人发现，现有技术中所涉及的管柱处理设备，尽管降低了工人的劳动强度，并同时提高了生产的安全性，但并未提高管柱的处理效率。

目前，钻机管柱系统主要存在以下几方面的问题：首先，尽管钻机管柱系统中各单元设备的效率较高，但是整个处理流程中各个独立的流程之间的管柱交接不够流畅。其次，由于钻机管柱系统中各单元设备的自动化程度较高，并且涉及电、气、液等方方面面，在实际生产过程中，每当井队遇到不同领域的不同类型的系统故障，便需要停机进行维修检查，由此便会导致系统的停机率较高。最后，在钻机管柱系统的工作过程中，有些工序还需要人工操作，这样一来，既不能保证系统的工作效率，又存在安全隐患。

图1为本申请实施例的钻机管柱系统的整体结构示意图。如图1所述，钻机管柱系统至少包括：钻井处理装置11、集成管柱装置12和多种单元设备13。钻井处理装置11获取当前需要进行输送的目标管具的尺寸信息和当前钻井作业类型，调取与当前钻井作业类型相匹配的钻井工艺。然后，集成管柱装置12根据钻井处理装置11所调取的钻井工艺，进一步调用用于表征与当前钻井工艺相关的各单元设备的待机驱动指令，以及结合各单元设备的运行状态特征信息，生成用于控制当前各单元设备的运行的指令集合，从而使得当前各单元设备在指令集合的作用下完成当前钻井工艺。最后，多种单元设备13根据集成管柱装置12调用的待机驱动指令、以及集成管柱装置12生成的指令集合中与自身相关的控制参量，基于所确定的信息完成当前钻井工艺中的指定工艺环节。具体地，多种单元设备13中的各单元设备，根据集成管柱装置12调用的待机驱动指令，确定针对当前钻井工艺的待机驱动指令，对应获取与自身相关的待机指令，并响应待机指令进行启动，同时，这些响应了待机指令而启动的各单元设备，还在集成管柱装置12生成的指令集合中获取与自身相关的控制参量，并按照控制参量完成当前钻井工艺中的指定工艺环节。

进一步，在本申请实施例中，钻井处理装置11获取当前需要进行输送的目标管具的直径和高度等尺寸信息。其中，目标管具包括多节管柱。另外，钻井处理装置11还根据当前的钻井作业类型，调取与当前钻井作业类型相匹配的钻井工艺。其中，钻井作业类型包括：起钻作业、下钻作业和建立柱作业。

在实际应用过程中，钻井处理装置11调取当前钻井工艺，集成管柱装置12根据当前钻井工艺，调用并发出当前钻井工艺所涉及的各单元设备的待机驱动指令，进而当前钻井工艺所涉及的各单元设备响应当前待机驱动指令中与自身相匹配的待机驱动指令进行启动。另外，集成管柱装置12还调取已启动单元设备的运行状态特征信息(各单元设备的空间位置信息、各单元设备之间的相对位置信息、以及各单元设备与管具之间的相对位置信息)，基于此，生成用于控制当前各单元设备的运行状态(如：移动时间、目标移动位置)及控制状态(如：管具的夹持、放开状态)的指令集合，而后当前各单元设备根据指令集合中与自身相关的控制参量来执行相应的动作，来实现当前钻井工艺中所涉及到的各工艺环节，进而实现当前钻井工艺。

进一步，钻机管柱系统，还包括：动力集成装置。动力集成装置用于对各单元设备的液压单元进行按需供油。在本申请实施例中，动力集成装置主要对多个单元设备中属于液压设备的单元设备智能按需供油，以此来进行节能降耗，并同时降低设备损耗以及液压油温升。

进一步，钻机管柱系统，还包括：管柱信息传输装置。具体地，管柱信息传输装置确定管具中的每一根目标管柱的身份信息，并获得各管柱的长度信息和定位信息。由此，通过对具有身份信息的每一根目标管柱的长度进行测量，以及对每一根目标管柱在空间中的位置进行标记定位，使得相应的单元设备能够被精确控制。接着，管柱信息传输装置将各管柱的身份信息、长度信息和定位信息输送至钻井处理装置11中。最后。钻井处理装置11根据各管柱的身份信息、长度信息和相应定位信息便能够对各管柱的在空间中的相对位置进行确定。由此，钻井处理装置11能够根据各管柱的身份信息、长度信息和定位信息辅助确定当前钻井工艺。

进一步，钻机管柱系统，还包括：区域信息传输装置。区域信息传输装置用于确定钻机管柱系统所在的目标作业井的空间坐标系，并基于空间坐标系，在当前钻井工艺的实施过程中，结合各管柱的视觉位置信息和各单元设备的视觉运行状态，确定针对各单元设备和各管柱的空间位置信息、以及当前钻井工艺对应的已实施节点信息。在本申请实施例中，区域信息传输装置在钻机管柱系统所在的目标作业井的井口位置建立空间坐标系，并根据各单元设备和各管柱在空间坐标系中的位置，建立关于空间位置数据信息的大数据库。

进一步，区域信息传输装置还利用视觉识别技术实时确定表征目标管具中各管柱之间相对空间位置关系的视觉位置信息，以及实时确定表征各单元设备之间相对空间位置关系和各单元设备工作状态的视觉运行状态信息，来获得目标管具中各管柱与各单元设备之间、各管柱之间和各单元设备之间的相对位置信息。其中，表征各单元设备工作状态的视觉运行状态信息主要包括：各单元设备中具有夹持功能的单元设备所对应夹持位置的夹持状态。将空间位置数据信息与利用视觉识别技术所获取的各管柱的视觉位置信息和各单元设备的视觉运行状态信息相结合，得到关于各单元设备和各管柱的实时空间位置信息，还能够确定当前钻井工艺对应的已实施节点信息。另外，基于实时空间位置信息来对各个设备的运动状态进行监控和管理，避免了作业期间可能存在的坠落、设备碰撞、干涉以及拉拽等一系列安全问题。

进一步，钻机管柱系统，还包括：采集装置。采集装置用于利用视觉识别技术和传感技术，获得各管柱的视觉位置信息和各单元设备的视觉运行状态。在本申请实施例中，采集装置利用视觉识别技术和传感技术，确定各管柱的视觉位置信息和各单元设备的视觉运行状态，从而对各个设备的运动状态进行监控和管理。

进一步，采集装置还对钻机管柱系统进行安全监控，以及根据所监控到的异常信息进行预警。具体地，在本实用新型中，采集装置对钻机管柱系统所涉及的整个钻井工艺的钻机管柱进行监控，并通过将利用视觉识别技术所获取的关于目标管具中各管柱的视觉位置和相应的视觉运行状态的实时信息，与历史数据进行对比，来获得实时信息中的异常数据信息，从而根据异常数据信息，提示钻机管柱系统中相应的显示装置进行预警。在本申请实施例中，钻机管柱系统中显示装置为触摸屏。

图2为本申请实施例的钻机管柱系统的具体结构示意图。参照图2，钻机管柱系统所涉及的单元设备至少包括：动力排管架、动力猫道、二层台排管装置、铁钻工、钻台机械手、缓冲机械手、动力卡瓦、液压吊卡、动力集成装置、钻机集成控制系统及顶驱、绞车、泥浆防溅盒、动力鼠洞和丝扣油涂抹装置。在本申请的一个具体实施例中，采用钻机管柱集成系统来行使集成管柱装置12的功能，以及采用动力集成装置分别对不同钻井作业类型中不同钻井工艺所涉及属于液压设备的单元设备进行智能按需供油。

接下来，分别对钻机管柱系统运行过程中所涉及的各钻井作业类型(建立柱作业、起钻作业和下钻作业)所对应的钻井工艺进行详细说明。

进一步，在当前钻井作业类型为起钻作业时，与当前钻井作业类型相关的各单元设备包括：动力集成装置、钻机集成控制系统及顶驱、液压吊卡、动力卡瓦、铁钻工、绞车、钻台机械手、二层台排管装置和泥浆防溅盒。另外，在正式进行起钻作业之前，起钻作业所涉及的各单元设备需要对自身的功能及性能进行自我检测，并在完成检测后向钻机管柱集成系统反馈准备就绪信息。在本申请实施例中，钻机管柱系统还对各单元设备中属于液压设备的单元设备进行气源压力检测以确保钻井作业能够安全实施。

图3为本申请实施例的钻机管柱系统中与起钻作业相关的指令集合的执行效果示意图。参照图3，与起钻作业类型相匹配的钻井工艺相关的指令集合包括：用于指示起钻作业中起立柱和坐卡瓦工艺启动并运行的第一起钻作业指令集合(通过第一起钻作业指令集合，依次使得液压吊卡抓取并扣合目标管具中的钻杆、动力卡瓦将目标管具中的钻杆卡持于转盘、铁钻工进入待命位置、以及绞车在接箍进入铁钻工的工作范围时停止移动)；用于指示起钻作业中卸扣和防溅工艺启动并运行的第二起钻作业指令集合(通过第二起钻作业指令集合，依次使得铁钻工卸扣、以及泥浆防溅盒进入井口防溅)；用于指示起钻作业中立根盒钻杆就位工艺启动并运行的第三起钻作业指令集合(通过第三起钻作业指令集合，使得钻台机械手抓住管柱并将立根排至立根盒第x排第y根位置)；用于指示起钻作业中交换管柱及二层台自动排管工艺启动并运行的第四起钻作业指令集合(通过第四起钻作业指令集合，依次使得液压吊卡打开、二层台排管装置中二层台机械手抓住管柱并将立根排至指梁第x排第y根位置、以及二层台机械手和钻台机械手退回初始位置)。

进一步，在当前钻井作业类型为下钻作业时，与当前钻井作业类型相关的各单元设备包括：动力集成装置、钻机集成控制系统及顶驱、液压吊卡、动力卡瓦、铁钻工、绞车、钻台机械手、二层台排管装置和丝扣油涂抹装置。另外，在正式进行下钻作业之前，下钻作业所涉及的各单元设备需要对自身的功能及性能进行自我检测，并在完成检测后向钻机管柱集成系统反馈准备就绪信息。在本申请实施例中，钻机管柱系统还对各单元设备中属于液压设备的单元设备进行气源压力检测以确保钻井作业能够安全实施。

图4为本申请实施例的钻机管柱系统中与下钻作业相关的指令集合的执行效果示意图。参照图4，与下钻作业类型相匹配的钻井工艺相关的指令集合包括：用于指示下钻作业中二层台自动取管并与吊卡交接管柱工艺启动并运行的第一下钻作业指令集合(通过第一下钻作业指令集合，依次使得二层台机械手将第x排第y根立根取出并送至待命位置、丝扣油涂抹装置在井口处进行丝扣涂抹并在完毕后退回初始位置、二层台机械手将管柱推送至液压吊卡中、液压吊卡打开并扣合管柱、钻台机械手抓取管柱并将其送至井口附近的临时待命位置、以及二层台机械手松开钻杆并退回至安全位置)；用于指示下钻作业中立根盒取钻杆至井口并对扣工艺启动并运行的第二下钻作业指令集合(通过第二下钻作业指令集合，使得钻台机械手将管柱进行对扣处理)；用于指示下钻作业中铁钻工自动上扣工艺启动并运行的第三下钻作业指令集合(通过第三下钻作业指令集合，依次使得铁钻工进入待命位置进行上扣、以及钻台机械手退回)；用于指示下钻作业中开卡瓦和下钻并坐卡瓦工艺启动并运行的第四下钻作业指令集合(通过第四下钻作业指令集合，依次使得动力卡瓦将目标管具中的钻杆和管柱卡持于转盘、液压吊卡打开、以及丝扣油涂抹装置进入丝扣涂抹准备位置)。

进一步，在当前钻井作业类型为建立柱作业时，与当前钻井作业类型相关的各单元设备包括：动力集成装置、钻机集成控制系统及顶驱、液压吊卡、动力卡瓦、铁钻工、绞车、钻台机械手、二层台排管装置、缓冲机械手、动力猫道、动力排管架、丝扣油涂抹装置和动力鼠洞。另外，在正式进行建立柱作业之前，建立柱作业所涉及的各单元设备需要对自身的功能及性能进行自我检测，并在完成检测后向钻机管柱集成系统反馈准备就绪信息。在本申请实施例中，钻机管柱系统还对各单元设备中属于液压设备的单元设备进行气源压力检测以确保钻井作业能够安全实施。

图5为本申请实施例的钻机管柱系统中与建立柱作业相关的指令集合的执行效果示意图。参照图5，与建立柱作业类型相匹配的钻井工艺相关的指令集合包括：用于指示建立柱作业中钻杆坐鼠洞工艺启动并运行的第一建立柱作业指令集合(通过第一建立柱作业指令集合，依次使得动力猫道将钻具移动至动力鼠洞并退回、液压吊卡扣合钻具、缓冲机械手扶持管柱至鼠洞位置、以及动力鼠洞关闭)；用于指示建立柱作业中鼠洞位置对扣、铁钻工上扣工艺启动并运行的第二建立柱作业指令集合(通过第二建立柱作业指令集合，依次使得液压吊卡打开和翻转、丝扣油涂抹装置进行丝扣油涂抹并在完成涂抹动作后返回至初始位置、铁钻工上扣、以及动力鼠洞打开)；用于指示建立柱作业中立根盒钻杆就位工艺启动并运行的第三建立柱作业指令集合(通过第三建立柱作业指令集合，依次使得钻台机械手扶持钻柱、以及推送管柱至立根盒设定位置并在立柱生根时收回)；用于指示建立柱作业中二层台交接并排管工艺启动并运行的第四建立柱作业指令集合(通过第四建立柱作业指令集合，依次使得二层台机械手从井口抓取钻杆、液压吊卡打开和翻转、以及二层台机械手排管)。

在本实用新型的一个具体实施例中，钻台机械手能够获取管柱尺寸、方位，辅助抓取管柱，由此确定立柱是否生根或提离立根盒。同时，钻台机械手始终与二层台机械手排放方式保持一致，能够精确标定各排立柱倾斜角度和偏移位置。

在本实用新型的一个具体实施例中，缓冲机械手具有前倾位移传感器和管柱探测传感器，能够对自身是否扶持住管具的夹持状态进行探测，从而能够实现精确扶持管柱至鼠洞、井口的目的，同时缓冲机械手还能够与动力猫道配合实现吊卡从猫道提升管柱时猫道小车随动。

在本实用新型的一个具体实施例中，铁钻工能够获取接箍高度等数据，还能够获取管柱尺寸，以及能够调节钳头至接箍高度并对上卸扣扭矩进行调节，同时还能够在旋扣完毕后自动开始上扣。

在本实用新型的一个具体实施例中，二层台排管装置能够在起钻时确定立根方位，二层台排管装置中二层台机械手能够找准管柱位置，准确从吊卡中抓取管柱。另外，二层台排管装置还能够在下钻时确定钻杆和吊卡的位置，抓取钻杆送入吊卡中，以及能够确认吊卡状态，从而对吊卡状态的进行准确判断。

本实用新型实施例提出了一种钻机管柱系统。该系统通过钻井处理装置获取当前需要进行输送的目标管具的尺寸信息和当前钻井作业类型，调取与当前钻井作业类型相匹配的钻井工艺。之后，集成管柱装置根据钻井工艺，调用相应的待机驱动指令，以及生成用于控制当前各单元设备的运行的指令集合，从而使得当前各单元设备在指令集合的作用下完成当前钻井工艺。最后，多种单元设备根据待机驱动指令、以及指令集合，完成当前钻井工艺中的指定工艺环节。本实用新型全面实现了管柱处理的机械化，提升了管柱处理的效率。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

应该理解的是，本实用新型所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构、处理步骤或材料，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。

说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。

虽然本实用新型所披露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种钻机管柱系统，其特征在于，所述系统包括：

钻井处理装置，其用于获取目标管具的尺寸信息、以及确定当前钻井作业类型，并调取与当前钻井作业类型相匹配的钻井工艺；

集成管柱装置，其用于根据所述钻井工艺，从与钻井工艺相关的各单元设备的待机驱动指令中，调用用于表征与当前钻井工艺相关的各单元设备的待机驱动指令，以及结合各单元设备的运行状态特征信息，生成用于控制当前各单元设备运行的指令集合，从而使得当前各单元设备在所述指令集合的作用下完成当前钻井工艺；

所述多种单元设备，其用于确定与自身相关的待机驱动指令、以及所述指令集合中与自身相关的控制参量，基于所确定的信息完成当前钻井工艺中的指定工艺环节。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

动力集成装置，其用于对各单元设备的液压单元进行按需供油。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

管柱信息传输装置，其用于确定目标管柱的身份信息，并获得各管柱的长度信息和定位信息，以及将所述身份信息、长度信息和定位信息输送至所述钻井处理装置。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

区域信息传输装置，其用于确定所述钻机管柱系统所在的目标作业井的空间坐标系，并基于所述空间坐标系，在当前钻井工艺的实施过程中，结合各管柱的视觉位置信息和各单元设备的视觉运行状态，确定针对各单元设备和各管柱的空间位置信息、以及当前钻井工艺对应的已实施节点信息。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

采集装置，其用于利用视觉识别技术和传感技术，获得所述各管柱的视觉位置信息和所述各单元设备的视觉运行状态。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，

所述采集装置，其还用于对所述钻机管柱系统进行安全监控及预警。

7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

在当前钻井作业类型为起钻作业时，与当前钻井作业类型相关的各单元设备包括：所述动力集成装置、钻机集成控制系统及顶驱、液压吊卡、动力卡瓦、铁钻工、绞车、钻台机械手、二层台排管装置和泥浆防溅盒。

8.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

在当前钻井作业类型为下钻作业时，与当前钻井作业类型相关的各单元设备包括：所述动力集成装置、钻机集成控制系统及顶驱、液压吊卡、动力卡瓦、铁钻工、绞车、钻台机械手、二层台排管装置和丝扣油涂抹装置。

9.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

在当前钻井作业类型为建立柱作业时，与当前钻井作业类型相关的各单元设备包括：所述动力集成装置、钻机集成控制系统及顶驱、液压吊卡、动力卡瓦、铁钻工、绞车、钻台机械手、二层台排管装置、缓冲机械手、动力猫道、动力排管架、丝扣油涂抹装置和动力鼠洞。

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