關(guān)于自動(dòng)化智能化鉆井新技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展研究

姜大巍

摘 要：在油田生產(chǎn)過(guò)程中，鉆井是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，考慮到地質(zhì)條件以及鉆井技術(shù)對(duì)鉆井過(guò)程的重要影響，只有不斷升級(jí)鉆井技術(shù)，才能滿足油田鉆井生產(chǎn)需要。結(jié)合當(dāng)前鉆井新技術(shù)的發(fā)展來(lái)看，隨著鉆井新設(shè)備的不斷應(yīng)用，自動(dòng)化智能化鉆井新技術(shù)成為了鉆井技術(shù)的重要發(fā)展方向，并在鉆井過(guò)程中得到了重要應(yīng)用?；谶@一認(rèn)識(shí)，我們不但要對(duì)自動(dòng)化智能化鉆井新技術(shù)引起足夠的重視，還要對(duì)其應(yīng)用及發(fā)展過(guò)程進(jìn)行深入研究，推動(dòng)自動(dòng)化智能化鉆進(jìn)新技術(shù)的應(yīng)用，推動(dòng)鉆井技術(shù)的快速發(fā)展和升級(jí)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化 智能化 鉆井新技術(shù) 應(yīng)用及發(fā)展

中圖分類號(hào)：TE24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）02（c）-0069-01

從當(dāng)前油田生產(chǎn)來(lái)看，鉆井技術(shù)的發(fā)展是關(guān)系到油田生產(chǎn)效率的關(guān)鍵因素。結(jié)合當(dāng)前鉆井技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀，自動(dòng)化智能化鉆井新技術(shù)得到了快速發(fā)展和應(yīng)用，并對(duì)鉆井過(guò)程和油田生產(chǎn)帶來(lái)了良好的促進(jìn)作用。為此，我們不但要對(duì)自動(dòng)化智能化鉆井新技術(shù)引起足夠的重視，還要對(duì)自動(dòng)化智能化鉆井關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行認(rèn)真分析，并對(duì)自動(dòng)化智能化鉆井新技術(shù)的分類和應(yīng)用有清醒認(rèn)識(shí)，同時(shí)還要掌握自動(dòng)化智能化鉆井新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，為自動(dòng)化智能化鉆井技術(shù)的發(fā)展提供有力支持，保證自動(dòng)化智能化鉆井新技術(shù)取得積極的應(yīng)用效果。

1 自動(dòng)化智能化鉆井關(guān)鍵技術(shù)分析

自動(dòng)化智能鉆井關(guān)鍵技術(shù)—閉環(huán)鉆井系統(tǒng)主要由地面監(jiān)控系統(tǒng)、雙向通訊系統(tǒng)、井下工具系統(tǒng)、精細(xì)測(cè)量系統(tǒng)及短程通訊系統(tǒng)等組成，其特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）井下測(cè)量系統(tǒng)通過(guò)隨鉆測(cè)量鉆井工程參數(shù)，如鉆頭鉆壓、扭矩、鉆柱內(nèi)外的壓力變化等可以實(shí)現(xiàn)對(duì)井下工具工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

在自動(dòng)化智能化鉆井關(guān)鍵技術(shù)中，井下測(cè)量系統(tǒng)是重要組成部分。通過(guò)井下測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)井下鉆井?dāng)?shù)據(jù)的測(cè)量，并將數(shù)據(jù)及時(shí)反饋到控制系統(tǒng)中，為下一步操作提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和依據(jù)，保證鉆井作業(yè)取得積極效果。

（2）井下隨鉆井系統(tǒng)和隨鉆地震系統(tǒng)通過(guò)隨鉆測(cè)量所鉆地層的地質(zhì)參數(shù)以及隨鉆預(yù)測(cè)鉆頭前方的地層特性。

井下隨鉆系統(tǒng)，是自動(dòng)化智能化鉆井關(guān)鍵技術(shù)的重要組成部分，對(duì)獲取地質(zhì)參數(shù)以及分析地層特性有著重要的促進(jìn)作用。這一系統(tǒng)的出現(xiàn)，代表自動(dòng)化智能化鉆井關(guān)鍵技術(shù)在獲取地層數(shù)據(jù)上有了重要工具。

（3）地面監(jiān)控分析系統(tǒng)通過(guò)隨鉆測(cè)量的工程參數(shù)及地質(zhì)參數(shù)可以實(shí)時(shí)判斷井下工具的工作狀態(tài)。

對(duì)地質(zhì)參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和判斷，是自動(dòng)化智能化鉆井技術(shù)的突出優(yōu)勢(shì)，對(duì)提高鉆井?dāng)?shù)據(jù)分析質(zhì)量和滿足鉆井?dāng)?shù)據(jù)分析需要具有重要作用?；谶@一優(yōu)勢(shì)，地面監(jiān)控分析系統(tǒng)在鉆井作業(yè)中得到了重要應(yīng)用。

2 自動(dòng)化智能化鉆井新技術(shù)的分類及應(yīng)用

結(jié)合當(dāng)前自動(dòng)化智能化技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化智能化鉆井新技術(shù)主要分為三類，并在鉆井作業(yè)中得到了重要應(yīng)用。其分類和應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)

旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)是20世紀(jì)末國(guó)際鉆井界發(fā)展起來(lái)的鉆井新技術(shù)。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)作為幾何導(dǎo)向鉆井的最高階段，以設(shè)計(jì)井眼軌道為最終控制目標(biāo)。

該技術(shù)通過(guò)設(shè)計(jì)專用的井眼軌道，為鉆頭確定了固定的軌跡，使鉆頭在鉆進(jìn)過(guò)程中軌跡得到了有效控制，對(duì)提高鉆井效果和提高鉆頭軌跡控制質(zhì)量具有重要作用。結(jié)合當(dāng)前鉆井作業(yè)實(shí)際，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)得到了重要應(yīng)用。

2.2 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)

旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的核心是井下旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具系統(tǒng)。其中導(dǎo)向方式主要分為推靠式和指向式。

在這一系統(tǒng)中，對(duì)鉆頭的鉆進(jìn)方向進(jìn)行了指定，并保證了鉆井的整體效果。基于這一優(yōu)勢(shì)，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)在鉆井作業(yè)中的應(yīng)用范圍較為廣泛，目前已經(jīng)在多數(shù)油田的水平井和大井斜大位移的中深井鉆井作業(yè)中得到了不同程度的應(yīng)用。

2.3 地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)

地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)是隨鉆測(cè)井技術(shù)日益成熟的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，以所開發(fā)的油氣層為最終控制目標(biāo)。

地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于鉆井能夠根據(jù)地層數(shù)據(jù)自行選擇鉆井軌跡，并對(duì)鉆井軌跡合理優(yōu)化，最終達(dá)到縮短鉆井深度，提高鉆井效率的目的。以最快的速度鉆達(dá)油氣層，使鉆井效果得到全面提升。

3 自動(dòng)化智能化鉆井新技術(shù)的發(fā)展

從上述技術(shù)可知，自動(dòng)化智能化鉆井新技術(shù)在油田鉆井作業(yè)中得到了重要應(yīng)用。隨著自動(dòng)化智能化技術(shù)的發(fā)展，基于自動(dòng)化智能化技術(shù)的鉆井技術(shù)水平將得到大幅提高。結(jié)合當(dāng)前自動(dòng)化智能化鉆井新技術(shù)應(yīng)用實(shí)際，鉆井新技術(shù)的發(fā)展將朝著以下方向發(fā)展。

3.1 隨鉆地震技術(shù)

隨鉆地震技術(shù)是地震勘探技術(shù)與是有鉆井工程相結(jié)合的產(chǎn)物?？紤]到鉆井過(guò)程中的地震勘探的重要性，隨鉆地震技術(shù)不但能夠?qū)崿F(xiàn)在鉆井過(guò)程中進(jìn)行地震實(shí)驗(yàn)并獲得地層數(shù)據(jù)，還能將鉆井技術(shù)與地震技術(shù)結(jié)合在一起，提高鉆井技術(shù)的實(shí)用性。因此，隨鉆地震技術(shù)將成為未來(lái)自動(dòng)化智能化鉆井技術(shù)的重要發(fā)展方向。

3.2 近鉆頭參數(shù)測(cè)量技術(shù)

在現(xiàn)代石油鉆井中，對(duì)鉆頭參數(shù)的測(cè)量關(guān)系到鉆井過(guò)程的優(yōu)化?；谶@一現(xiàn)實(shí)需要，近鉆頭參數(shù)測(cè)量技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。這種技術(shù)主要是在鉆頭內(nèi)部安裝傳感裝置，將鉆頭近地層中的地質(zhì)數(shù)據(jù)傳給控制單元，從而對(duì)鉆頭地層進(jìn)行有效分析，最終達(dá)到優(yōu)化鉆井路徑的目的。

3.3 智能鉆桿技術(shù)

智能鉆桿技術(shù)可解決鉆井過(guò)程中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸速率低的瓶頸問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，可以實(shí)現(xiàn)鉆井信息實(shí)時(shí)分析。利用這一技術(shù)，可以有效解決鉆井?dāng)?shù)據(jù)傳輸問(wèn)題，并保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼w速率和傳輸穩(wěn)定性，為提高鉆井?dāng)?shù)據(jù)分析能力，滿足鉆井?dāng)?shù)據(jù)分析提供有力支持，保證鉆井?dāng)?shù)據(jù)能夠取得實(shí)效。為此，智能鉆桿技術(shù)將會(huì)在未來(lái)得到重要應(yīng)用。

4 結(jié)論

通過(guò)文中的分析可知，在未來(lái)發(fā)展中，自動(dòng)化智能化鉆井新技術(shù)將成為鉆井作業(yè)的主要技術(shù)，不但能夠解決鉆井作業(yè)中的速率和數(shù)據(jù)分析及傳輸問(wèn)題，同時(shí)也能提高鉆井工作效果。為此，我們只有對(duì)自動(dòng)化智能化鉆井新技術(shù)引起足夠的重視，并積極應(yīng)用自動(dòng)化智能化鉆井新技術(shù)，才能保證油田鉆井作業(yè)取得積極效果。

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