摘要:现阶段我国石油钻井技术的发展水平越来越高,这直接体现在智能化这个趋势上,其一方面可以完成信息采集,之后在开采和钻井技术当中发挥重要的作用,这样一来,石油开采的效率也越来越高。本文针对未来一段时间内的智能化石油钻井技术的发展前景进行了简要分析探讨,并且总结了其现阶段的进展,希望可以给相关工作的开展提供一些参考。
关键词:智能化;钻井技术;开采;发展
在现阶段的社会发展中,石油资源起着非常重要的作用,但是很多地区的石油开采难度较大,例如山地、荒漠和海洋等等,所以针对这些地区的开采技术进行分析探讨就显得尤其重要。智能化已经成为近年来石油钻井技术发展的重要趋势,其不仅能够给钻井环节带来很大的便利,在后续开采过程中也能起到重要作用,大幅提高生产的安全性、降低生产成本。所以智能化技术闲杂已经成为衡量一个国家科学技术应用水平高低的重要标准,本文针对智能化石油钻井技术发展的情况进行了简要分析。
一、智能化技术的特点分析
在石油钻井技术党中,智能化可以在以下几个环节得到体现:数据的勘测和分析、开采工具器械的指令、实时工作状态的分析等等,可以总结为以下几点。
(一)降低劳动强度
降低劳动强度可以说是智能化石油钻井技术最为重要的一个特点,由于其具有较高的机械化和智能化水平,很多原本由体力完成的工作均已由机械来替代,这样一来,不仅降低了工作人员的压力、还能提高工作效率、避免出现安全事故。
(二)提高工作效率
大幅提高工作效率也是智能化石油钻井技术最为重要的一个特点,由于提高了工作效率,开采周期也大幅缩短。举例来说,数据的采集和分析处理其全程都是由计算机来完成的,并且通过这项技术也能够全程监控钻井工作,让施工工艺得到了有效保证,缩短工期一方面能够节约大量成本,同时也给经济效益带来了保证。
(三)保证钻井质量
由于智能化石油钻井技术采用大量传感器和监视器等设备,其可以让工作人员实时掌握井段压力状况,这也给控制轨道精度带来了可能,钻头动态的控制也上升到了一个新的高度,与此同时,对钻井所进行的动态分析也可以大大的提高钻井质量。
(四)提高安全性、降低成本
通过智能化钻井平台,我们可以有效分析钻井数据,及时掌握钻井的动态,避免出现安全事故。另外这项技术也可以最大程度上缩减工作人员、简化井下作业的流程,这些都可以有效降低成本。智能化技术也给复杂地质环境下的开采带来了可能,过去的一段时间里,山地、丘陵和海洋等地带的开采工作难度很高,需要克服重重困难,但通过使用智能化技术,石油开采领域都得到了有效的拓宽,这也给未来的开采工作带来了很大的便利。
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二、智能化石油钻井技术的进展
(一)智能化计算机控制平台
智能化计算机控制平台可以进行数据接收、数据分析、指令下达等工作。智能化计算机控制平台内安装有数据库,这个数据库由钻井相关的各行业专家编写,为井下实时数据分析提供参考。当井下传感器反馈各种钻井数据时,智能化计算机控制平台将对其进行分析和演算。若这些钻井数据在该数据库的范围,则会实时反馈指令到井下;若超出了数据库的范围,智能化计算机控制平台会实时反馈一个参考指令给井下,智能化控制平台一方面将这些指令迅速送到井下,另一方面对这些信息进行吸收演绎,以补充数据库。据此,一个实时智能化控制平台具有实时性、稳定性、安全性等特性。
(二)智能化钻井工具
智能化钻井工具可执行数据检测、指令执行任务,可分为检测装置及执行机构。在保证较高性能的前提下,井下智能工具应当向微型化发展。油田钻井工具的智能化体现在检测(打铅印)、修井、通井、修井、冲砂修井、打捞修井(倒扣捞矛打捞油管)、打捞修井(公锥打捞油管)、打捞修井(三球打捞器打捞油管)、磨铣修井等工艺上。智能化井下工具是旋转导向的核心,旋转导向钻井系统通过偏置机构分别偏置钻头或钻柱,从而产生导向力,通过旋转导向系统可以实现对钻头轴线的导控,造斜率由工具本身确定,从而不受地层岩性的影响。近钻头参数测量技术可以通过各种传感器,实时清晰地了解井下钻头的工作状况,实现安全快速钻井。
(三)智能化钻井供电系统
在钻井作业中,井下各种测量仪器消耗着大量电能。钻井平台的电力系统一般由多台柴油发电机组和应急发电机组构成,钻井平台的配电系统有高压配电盘、钻井配电盘(为钻井设备变频电机供电)、低压配电盘、井下作业用生活照明用电。智能化的功率管理系统(PMS),能够有效地管理各岗位用电,具有电力系统保护功能。目前,有三种较为可行的供电方法,即高性能电池、井下涡轮发电机以及导线传输。未来的高性能电池将向微型化、大容量、高稳定性方向发展。
(四)智能化通讯网络
智能化地面网络通讯系统可使钻井信息在控制中心和现场的智能化控制平台之间进行双向传输,以实现远程钻井控制及钻井信息共享。在通过网络传输数据的过程中,具有较高的集成度和特征,如强大的储存能力、快速传输、便捷的交互功能、低延伸和稳定的性能等。同时,所有这些通信网络技术都具有分析和辅助决策的功能。智能化钻杆技术可实现井下测量数据的实时传输,并通过对井下数据的分析和评价实现数据的高速传输,这样贯穿于井下与地面之间的通讯连接,能够把井下的信息快速地传递到地面,也可以快速地将指令下达到井下工具。
(五)智能化信息传输技术
地质导向钻井技术可以实现井眼轨迹测量和随钻测井技术联合应用,这就相当于给钻头安装了眼睛,工程师根据仪器的信息反馈就可以清楚地了解岩层的性质、钻井的轨迹和孔隙流体物性。随钻地震技术的应用能够将钻井作业中钻头破岩时产生的机械振动,通过安装在井下和钻杆顶端的传感器转换为振动信号,传递给地面的检波器,经过参数处理和信息评价,清晰地了解地层的特征。井下和地面控制平台的信息传递实现双向传输是智能化石油钻井技术的研究课题。目前钻井信息的传递一般采用声波法、钻井液压力脉冲法、电磁法和感应法等,这些技术尚无法实现地面对井下的控制。研究目标是不但要从井下得到有效的数据和信息,更要实现地面对井下指令信息的下达。
三、结语
经过前文总结我们已经知道,在现阶段的发展中,智能化技术已经成为决定石油钻井技术水平的重要因素,不断提高智能化水平,可以大大降低石油钻井的工作效率,降低成本,减少故障和事故,本文针对未来一段时间内的智能化石油钻井技术的发展前景进行了简要分析探讨,并且总结了其现阶段的进展,希望可以给相关工作的开展提供一些参考。
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论文作者:李鹏程
论文发表刊物:《防护工程》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/21
标签:井下论文; 技术论文; 石油论文; 数据论文; 钻头论文; 实时论文; 指令论文; 《防护工程》2018年第1期论文;