智能化石油鉆井技術發展問題研究

李 陽

湖北省潛江市五七大道江漢石油管理局鉆井一公司 湖北 潛江 433100

1 引言

石油鉆井技術是目前油田開發中的重要作業技術,對于油田開發的質量、效率和安全具有重要意義。在目前人們對于石油等能源的需求量在急劇增加的趨勢下,為了滿足越來越多石油開采量以及越來越高石油開采質量的要求,在目前的石油鉆井技術發展中也在逐漸應用自動化和智能化技術,通過自動化和智能化設備來代替人工作業方式,實現石油鉆井作業效率、準確性和質量的提升,而且也減少了石油鉆井作業過程中的安全事故及其造成的危害與損失,推動智能化石油鉆井技術的快速發展和應用。

2 智能化石油鉆井技術特征與優勢

在目前的石油鉆井作業中應用智能化石油鉆井技術,不僅通過智能設備來代替人工方式,實現了人工作業量和作業人員需求量的減少,降低了人工成本的投入。其次在通過智能化石油鉆井技術中的智能化平臺來搜集、整理和分析數據,確保了數據的精確性,保證在此數據基礎上制定的作業技術方案的準確性與合理性,減少了石油鉆井作業過程中安全事故的概率,切實保證了作業人員的安全。此外,此種技術還可以通過有效的技術方法和標準的設定來滿足具體環境特點的要求,可以應對復雜的地形環境,具有較高的環境適應性特點。此外,應用此種技術還可以顯著縮短鉆井周期和開采周期。這主要是通過計算機系統來進行數據收集、整理、分析和處理的同時,還可以開展對石油鉆井過程中的動態監控,在保證施工質量的同時,也實現了作業效率的提升,進而實現了開采時間的縮短。最后就是在石油鉆井鉆進作業過程中,可以通過監控設備和傳感器來實時掌握井段壓力狀況,合理掌握鉆井速度來滿足井段壓力實際狀況要求,并且保證鉆頭和軌道精度精確。

3 石油鉆井技術發展現狀分析

在目前我國石油鉆井技術的發展和應用過程中,表現出套管質量具有較大差異性而影響石油鉆具的應用和發展甚至導致石油井報廢的問題。這不僅是由于套管自身質量存在問題,而且也是由于人為操作不當或者存在技術偏差等因素引起的。而針對此問題,可以通過頂驅鉆井技術的應用,且在實際應用中表現出良好的穩定性,比較適合適宜尺寸和體積的石油鉆井作業中,表現出可以實現經濟投入的減少以及自動化水平提升的效果。此外,在目前的石油鉆井技術中,還比較常用的位移井鉆井技術、井下鉆井全過程數據搜集與處理等技術。前者可以有效解決斜井段長、鉆柱摩阻高和井內鉆屑問題。而后者則可以采用旋轉鉆井的方式,對微電子和傳感檢測技術進行合理利用來實現對鉆頭作業數據的動態監控和處理。

4 自動化智能化新技術的具體應用

4.1 智能化鉆井供電設備的應用 在石油鉆井作業之前的石油搜集過程中,所應用的裝置主要就是檢測裝置和儀器,而且在開展搜集作業中需要消耗較多的電能。而在目前的自動化智能化新技術的應用下,可以對高性能電池、導線傳輸、井下渦輪發電機等現代化的供電方式進行合理選擇和應用,推動供電系統的智能化以及實現系統供電效率的提升和電能消耗與浪費的減少。其中針對高性能電池來說,在目前智能化石油鉆井技術的發展中也正在向更大容量、更小體積以及更高穩定性的方向發展。而對于其中的發電機來說,則正在將應急發電機和柴油發電機進行組合來形成穩定的電力系統。此外,這些智能化供電設備的應用,可以實現對不同崗位用電情況的動態控制,在實時掌握不同崗位用電狀況的同時,發揮其保護作用,保證供電設備和用電設備安全穩定運行的同時,實現電能消耗的合理配置和控制。

4.2 智能通信技術的應用 在目前的石油鉆井作業中,為了提高地面和井下通信聯系的及時性、準確性和快速型、穩定性,需要通過通信網絡技術來對作業過程中的各種信息和決策進行整合與傳輸。其中所應用的智能通信新技術,主要就是在信息、網絡以及通訊技術的基礎上,實現對鉆井數據和控制狀況等數據信息的共享,而且可以開展鉆井控制中心與現場智能化管理控制平臺之間的有效數據傳遞。而且在上述過程中也表現出具有較快傳輸速度、較大容量以及加強穩定性的特點。

4.3 智能化計算機技術的應用 目前石油鉆井作業中所應用的智能化計算機新技術,主要的作用就是通過專家編寫的數據資料來進行數據信息的接收、整合和操作等命令的執行,而且開展對井下數據進行準確判斷的工作。在此技術的應用過程中,首先就是通過井下傳感器來對鉆井數據信息進行搜集并且向地面進行傳遞,然后通過地面的計算機控制中心來對數據進行接收、整理與分析,并進行相應操作指令的下達。在石油鉆井作業中應用此種新技術,在經過上述數據分析之后如果分析結果在允許的范圍之內,則可以實現向井下進行指令的自動發送。而如果超出此范圍,則需要下發參考命令并且將超出部分的數據向井下進行傳送,然后通過智能專家系統來對此情況進行分析并尋找最佳的解決方法。在經過專家系統分析并進行指令下達的過程中,通過此技術還可以實現向數據庫中進行數據的快速補充,逐步實現數據庫和智能化的完善。

5 結語

在目前我國石油鉆井行業在快速發展的同時,其在結合先進計算機信息技術的同時也在向智能化方向發展。通過智能化石油鉆井技術的應用,不僅實現了石油鉆井作業效率和質量的提升,而且也降低了作業過程中的安全事故概率,不僅確保了作業安全,而且還降低了石油鉆井作業成本,實現了鉆井作業經濟效益的提升。這也使得智能化石油鉆井技術成為未來石油鉆井技術的必然發展趨勢。