智能化石油钻井技术的发展前景

赵永斌（胜利油田黄河钻井三公司 山东 东营 257000）

前言：

石油钻井技术的智能化发展对于一些石油开采难度较高的地区具有十分重要的意义，实现智能化石油钻井能够实现石油开采的专业化，对钻井质量、开采效率有促进作用，同时事故发生平率以及劳动强度都有所降低，还能一定程度的降低生产成本。智能化石油钻井技术需要不断引进先进技术，也是一个国家经济及科技水平的见证和标志。

一、智能化石油钻井技术的特点

智能化石油钻井技术的特点主要表现为以下几个方面：第一，劳动强度大幅降低，机械操作代替人工体力操作，在降低劳动强度和劳动成本的前提下，提高了劳动人员的安全性；第二，智能化石油钻井技术能提高安全系数，通过智能化钻井平台，对相关信息和数据进行更精密的分析，将钻井过程中事故发生频率大大降低，对员工的生命财产安全提供更有利的保障；第三，智能化石油钻井技术能够根据实际的复杂地质环境，提供相应的技术措施和技术规范，在一些地形较为复杂的地区，石油钻井难度较高，而使用智能化机械就能有效解决这一问题；第四，钻井速度和开采周期都有大幅度提升，这也是智能化石油钻井技术的最大优势，利用计算机技术对数据搜集、整理、分析并处理，还能对钻井的整个过程进行监控，保证施工质量和施工安全，将开采时间降到最低从而提高钻井效率；第五，智能化石油钻井技术能够提高钻井质量和钻井速度，利用监视器和传感器对井段压力情况进行监测，可以将钻头动态及轨道精度保证没有任何误差；第六，智能化石油钻井技术的发展带动其他领域技术发展和进步，推动了石油钻采设备及技术的发展。

二、我国石油钻井技术的发展现状分析

根据我国目前的石油钻井技术来看，套管质量不同会对石油井造成不同程度的影响，甚至可能导致石油井报废，根据目前发展情况来看，这种可能性是存在的。而且套管自身质量如果不好还会引起更严重的损坏，在实际应用中由于检验方法不当或技术应用错误等原因，都会使套管损坏。全液压钻机技术优势较多，最明显的优势是性能稳定，在尺寸和重量相对适度时，与传统钻机相比使用价值更高。使用成本有所降低，同时自动化程度也相应提高。

三、现代钻井技术主要进展

现代钻井技术发展已经比较成熟，具体有水平井及大位移井钻井技术、井下钻井动态数据采集和处理技术等。水平井钻井技术与直井技术相比，成本更低、产量更高，而且综合发展方向较好，大位移井钻井技术和水平井的主要区别是斜井段更长，钻柱摩阻增生以及井内钻屑问题解决后，其使用范围更加广泛；井下钻井数据采集、处理及应用技术：大多采用旋转钻井，钻头进入到钻孔内后会受到地层结构影响，发生横向或转向转动，钻头会受到一定程度磨损。但引入微电子及传感检测技术后，动态数据监测和处理体系将钻头作业实时监测成为现实；欠平衡压力钻井技术：此概念在很早以前就已经提出，但是受到技术水平的限制始终在实践中没有得到认可，当井控设备及技术研发成功后，欠平衡压力钻井技术也开始扩大应用。

四、对石油钻井技术智能化的发展前景

石油钻井技术必然向智能化、信息化和自动化的方向发展，其中智能化石油钻井技术必然占据石油钻井技术的主导地位，实现智能化石油钻井技术就要实现井下智能工具、计算机智能系统、智能通讯和智能供电等系统。

1.智能化钻井供电装置

井下石油智能化采集过程中，所使用的各种测量设备和仪器耗电量很大，因此，供电系统的高效化和智能化是必然的发展方向。目前主要的供电措施有三种：井下涡轮发电机、高性能电池和导线传输。高性能电池在日后会向大容量、微型化和高稳定性的方向发展，电力系统通常是由应急发电机和柴油发电机构成，智能化钻井供电装置体系要对所有岗位用电进行实时管理，监控所有环节的用电情况并给予保护。

2.智能化通讯体系应用技术

智能化通讯体系通常由网络技术、信息技术和通信技术三个部分组成。智能化通讯体系是智能化石油钻井技术的关键环节，在钻井过程的作用十分重要。主要体现为钻井控制中心及现场智能化管理控制平台之间的互相传输上，将钻井信息及控制情况进行共享。主要优势是传输速度快、储存能力强大、交互功能方便、稳定性高等。通信网络技术对石油钻井技术具有辅助决策和分析的作用，实现了地面与井下的通讯，做到地面指令与井下信息的快速互动和沟通。

3.智能化计算机体系应用

智能化石油钻井技术的计算机体系中，安装了由专家编写的数据库信息，对数据的接收、分析和指令的发布等任务进行执行，对井下数据快速精准的分析。智能化计算机体系运行流程：首先由井下传感器将钻井数据发送到地面，智能化计算机体系对数据自动做出相应研究和分析，从而做出相应的反映，主要优势是当分析结果在数据库所允许的范围内，计算机将自动将指令发布到井下，而分析结果在数据库范围以外，会向井下发布一个参考指令，并将超出的范围也同时发送到井下，同时将该情况发送到网络中的智能专家以尽快找到解决措施。在专家体系向井下发送指令时，会对数据信息迅速补充到数据库中，从而形成一个逐步完善的数据库和智能化平台。

4.井下智能化钻井工具的使用

井下智能化钻井工具的使用在石油钻井过程中非常重要，可以检测数据并执行指令，使石油钻井更加方便快捷。石油钻井技术在未来的发展过程中，要在保证高性能的前提下，向微型化方向发展，井下智能化钻井工具主要是在通井、检测、修井等工艺方面。井下使用金钻头参数测量技术，通过传感器对钻头工作状态实时监控以保证钻井的效率和安全性。

结束语

石油钻井技术向智能化方向发展，不仅能够大幅度降低钻井所需成本和事故发生频率，还能提高钻井效率和钻井质量，为未来的石油钻井技术指明了方向。

[1]蔡斌华.智能化石油钻井技术的发展前景.科技传播.2012.(19).

[2]殷平水.王赢.王炎飚.智能化石油钻井技术的发展前景.石油和化工设备.2012.(03).

[3]张扬.我国石油钻井技术现状及发展趋势初探.河南科技.2013.(21).