智能化石油钻井技术发展问题研究

李 阳

湖北省潜江市五七大道江汉石油管理局钻井一公司 湖北 潜江 433100

1 引言

石油钻井技术是目前油田开发中的重要作业技术,对于油田开发的质量、效率和安全具有重要意义。在目前人们对于石油等能源的需求量在急剧增加的趋势下,为了满足越来越多石油开采量以及越来越高石油开采质量的要求,在目前的石油钻井技术发展中也在逐渐应用自动化和智能化技术,通过自动化和智能化设备来代替人工作业方式,实现石油钻井作业效率、准确性和质量的提升,而且也减少了石油钻井作业过程中的安全事故及其造成的危害与损失,推动智能化石油钻井技术的快速发展和应用。

2 智能化石油钻井技术特征与优势

在目前的石油钻井作业中应用智能化石油钻井技术,不仅通过智能设备来代替人工方式,实现了人工作业量和作业人员需求量的减少,降低了人工成本的投入。其次在通过智能化石油钻井技术中的智能化平台来搜集、整理和分析数据,确保了数据的精确性,保证在此数据基础上制定的作业技术方案的准确性与合理性,减少了石油钻井作业过程中安全事故的概率,切实保证了作业人员的安全。此外,此种技术还可以通过有效的技术方法和标准的设定来满足具体环境特点的要求,可以应对复杂的地形环境,具有较高的环境适应性特点。此外,应用此种技术还可以显著缩短钻井周期和开采周期。这主要是通过计算机系统来进行数据收集、整理、分析和处理的同时,还可以开展对石油钻井过程中的动态监控,在保证施工质量的同时,也实现了作业效率的提升,进而实现了开采时间的缩短。最后就是在石油钻井钻进作业过程中,可以通过监控设备和传感器来实时掌握井段压力状况,合理掌握钻井速度来满足井段压力实际状况要求,并且保证钻头和轨道精度精确。

3 石油钻井技术发展现状分析

在目前我国石油钻井技术的发展和应用过程中,表现出套管质量具有较大差异性而影响石油钻具的应用和发展甚至导致石油井报废的问题。这不仅是由于套管自身质量存在问题,而且也是由于人为操作不当或者存在技术偏差等因素引起的。而针对此问题,可以通过顶驱钻井技术的应用,且在实际应用中表现出良好的稳定性,比较适合适宜尺寸和体积的石油钻井作业中,表现出可以实现经济投入的减少以及自动化水平提升的效果。此外,在目前的石油钻井技术中,还比较常用的位移井钻井技术、井下钻井全过程数据搜集与处理等技术。前者可以有效解决斜井段长、钻柱摩阻高和井内钻屑问题。而后者则可以采用旋转钻井的方式,对微电子和传感检测技术进行合理利用来实现对钻头作业数据的动态监控和处理。

4 自动化智能化新技术的具体应用

4.1 智能化钻井供电设备的应用 在石油钻井作业之前的石油搜集过程中,所应用的装置主要就是检测装置和仪器,而且在开展搜集作业中需要消耗较多的电能。而在目前的自动化智能化新技术的应用下,可以对高性能电池、导线传输、井下涡轮发电机等现代化的供电方式进行合理选择和应用,推动供电系统的智能化以及实现系统供电效率的提升和电能消耗与浪费的减少。其中针对高性能电池来说,在目前智能化石油钻井技术的发展中也正在向更大容量、更小体积以及更高稳定性的方向发展。而对于其中的发电机来说,则正在将应急发电机和柴油发电机进行组合来形成稳定的电力系统。此外,这些智能化供电设备的应用,可以实现对不同岗位用电情况的动态控制,在实时掌握不同岗位用电状况的同时,发挥其保护作用,保证供电设备和用电设备安全稳定运行的同时,实现电能消耗的合理配置和控制。

4.2 智能通信技术的应用 在目前的石油钻井作业中,为了提高地面和井下通信联系的及时性、准确性和快速型、稳定性,需要通过通信网络技术来对作业过程中的各种信息和决策进行整合与传输。其中所应用的智能通信新技术,主要就是在信息、网络以及通讯技术的基础上,实现对钻井数据和控制状况等数据信息的共享,而且可以开展钻井控制中心与现场智能化管理控制平台之间的有效数据传递。而且在上述过程中也表现出具有较快传输速度、较大容量以及加强稳定性的特点。

4.3 智能化计算机技术的应用 目前石油钻井作业中所应用的智能化计算机新技术,主要的作用就是通过专家编写的数据资料来进行数据信息的接收、整合和操作等命令的执行,而且开展对井下数据进行准确判断的工作。在此技术的应用过程中,首先就是通过井下传感器来对钻井数据信息进行搜集并且向地面进行传递,然后通过地面的计算机控制中心来对数据进行接收、整理与分析,并进行相应操作指令的下达。在石油钻井作业中应用此种新技术,在经过上述数据分析之后如果分析结果在允许的范围之内,则可以实现向井下进行指令的自动发送。而如果超出此范围,则需要下发参考命令并且将超出部分的数据向井下进行传送,然后通过智能专家系统来对此情况进行分析并寻找最佳的解决方法。在经过专家系统分析并进行指令下达的过程中,通过此技术还可以实现向数据库中进行数据的快速补充,逐步实现数据库和智能化的完善。

5 结语

在目前我国石油钻井行业在快速发展的同时,其在结合先进计算机信息技术的同时也在向智能化方向发展。通过智能化石油钻井技术的应用,不仅实现了石油钻井作业效率和质量的提升,而且也降低了作业过程中的安全事故概率,不仅确保了作业安全,而且还降低了石油钻井作业成本,实现了钻井作业经济效益的提升。这也使得智能化石油钻井技术成为未来石油钻井技术的必然发展趋势。