针对石油钻机中司钻控制房内人机交互系统和控制系统展开论述,分析了国外HMHW、NOV和斯伦贝谢(SLB)公司在司钻操作座椅、钻井参数优化、工况判别、风险分析、人机交互、安全监测等方面的技术现状及代表产品。建议国内应在司钻信息抬头显示(HUD)、司钻房内主动降噪(ANC)、操作人员疲劳监测与提醒、自动辅助钻井等几方面进行技术突破,以缩小与国外差距,应用新技术快速提升产品性能,构建环境友好型钻机人机交互系统,提升司钻作业人员体验感和现场作业的安全性。

为实现绞车盘刹系统在自动化钻机的安全可靠操作,开发了基于idriller®双司钻操作的盘刹控制系统。该系统采用冗余的双司钻操作终端,基于操作元件功能复用的概念,取消原有司钻操作工位的开关、电位计、仪表盘等,通过多功能手柄、多功能键盘完成操作命令的分发,实现盘刹工作钳刹车、盘刹急停、盘刹液压站远程启动等功能的集成化操作与显示。通过厂内实验表明,该系统通过总线传输的控制信号减少了操作元件数量,提高了设备的可靠性和稳定性,在保证钻机游吊系统操作安全的同时,提升了设备的自动化水平。目前该系统已经应用在国内各大油田。

针对钻井作业过程中人员劳动强度大、危险系数高、作业环境恶劣等问题,提出适用于改造钻机的管柱自动化处理系统解决方案.主要包括：动力猫道、铁钻工、二层台机械手、液压吊卡、集成司钻等多个设备.为实现管柱处理全过程的远程自动化控制,解决多设备联动、防碰和互锁等问题,开发集成司钻控制系统（简称集控）.通过集控实现作业人员远离井口、二层台无人值守,确保人员本质安全.最后结合该系统的现场应用情况,提出改造钻机增加管柱自动化处理系统需要解决的主要问题.

针对钻机电控系统变频器工作时产生的干扰引起发电机组故障、钻井仪表显示不正确的现象,通过进一步试验分析找到了变频器产生干扰的原因,并给出了相应的解决办法,从而有效地解决了变频器对发电机组、钻井仪表的干扰问题, 确保了钻井作业的正常进行.

随着钻机自动化程度的提高,为克服常规钻机垒积木式的操作模式,对钻机操作集成化提出了更高的要求。在对操作集成化的总体规划下,提出了一体化集成椅座模式以实现操作集成化方案。借助于星型或环形工业态网通信网络,使各自动化的设备能集中管理。此方案可以解决各设备单独操作,布局凌乱等问题;提高了钻机操作效率,为以后钻机智能化打下基础。