摘要：当前我国已经进入全面的信息时代，在此背景下钻井技术也有了突破和创新，其逐渐朝着自动化、智能化的方向发展，在很大程度上提高了石油钻井的整体水平。文章主要以此为基础对石油钻井工艺进行分析，并探讨自动化、智能化钻井技术的应用发展。
关键词：自动化；钻井技术；智能化；技术应用
引言
目前越来越多的行业采用了自动化和智能化技术,而且自动化和智能化给各行业带来了便利和经济效益,由此在石油钻井技术中应用自动化和智能化也是必然的结果。自动化和智能化应用到钻井技术中能够一定程度上加快石油采取的效率,从而适应日益增长的社会需求和推动社会的经济发展;由自动化设备和智能化设备代替人工,能够保证钻井作业的准确性和安全性,减少事故的发生,让石油钻井作业有序的进行。
1石油钻井工艺技术分析
在现如今的石油钻井工艺技术中,所投入的经费比较大,占石油开发的45%左右。在石油钻井的技术上进行优化,能够达到节能的要求,提高石油钻井的工作效率,有效减少环境污染。为降低石油钻井的投入成本,应选用先进的钻井设备,在缩短钻井时间的基础上,得到更深的钻探深度,提高机械设备的工作效率,以达到最优石油开采效果。以这种方式进行石油的钻探,能够有效减少石油钻井施工过程中所产生的成本,避免在施工过程中造成井下坍塌的现象出现,解决井壁失稳的问题,为施工创造有利的条件,为提高石油开采率提供有力保障。石油钻探的流程较为繁琐复杂,只有将科学的钻探方法与先进的钻井设备紧密结合,才能有效提高钻井效率。在石油钻探的过程中,应做好充足的钻前准备,确定靶区后,应进行施工现场与钻井设备的选择、安装,严格按照钻井流程,调整钻井深度并进行施工,施工完毕后,应设计相应的竣工方案,使石油顺利流入井中,达到石油开采的目的。
2落实新钻井技术的优势
第一，提高钻井作业质量。首先在石油钻井项目中,工作人员能够将实时数据反馈、导向钻井等技术融入其中,作业安全程度提高,钻井井身轨道精确度加强,钻井质量随之提高。各种智能化技术的应用,借助智能传感器,能够扩大钻井管控范围,钻井运作过程精确掌控,井眼危险事故得以有效规避,钻井生产成效进一步加强。第二，钻井作业更便捷。石油开采危险系数高,传统钻井工作需要投入大量的资源,包括人力物力等,工作强度与难度、成本随之增加。运用各种智能化、自动化技术,作业质量效率将不断增强,钻井施工强度、难度随之降低。第三，减少作业周期。石油钻井作业与现代科技结合,可以说是传递与掌握数据信息,作业不良问题实现了事前规避,为作业有序展开提供了保障。尤其是技术专家的指导,技术功能与作用最大程度发挥,作业周期得以确保。项目建设成本显著降低,工程效益随之提高。
3自动化智能化钻井新技术的应用
3.1井下测量系统
该系统主要完成了钻井工程参数的测量,确保了相关钻井工具在实际的运行中保持正常状态。对于井下测量系统来说,其主要测量了钻井工具在钻压、钻柱内外力变化、钻头、扭矩等方面的数据,实现了对钻井工具工作状态的实时监测。井下测量系统的应用实现了钻井数据的实时测量与保存,且可以将相应的数据信息反馈至控制系统,为相关工作人员制定后续操作计划提供参考。
3.2地质导向钻井技术
该技术特征主要体现在以下几方面;一是将测井技术、钻井技术、油藏工程技术有效结合,形成带有电阻率、伽玛等近钻头地质参数,以及井斜角等进钻头钻井参数的短节。二使用无线信号短传,将参数传至MWD,再传至地面控制装置。三是用地面软件系统实时做出决策,实现随钻控制。该技术在非洲与欧洲等近50口井应用,技术效果与经济效益显著,广泛用于分支井、薄油层水平井、深探井等。
3.3调控自动化技术
调控自动化技术的运用为石油钻井工作建立了坚实的数据信息共享平台。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一是提供的自动操作技术利用互联网技术、无线电通信技术集合计算机信息处理技术等,实现自动化操作技术,实现设备的本安型操作要求。二是建立的逻辑表达技术是运用计算机技术进行储存虚拟化技术实施的先提条件,通过成熟的逻辑表达技术,有效利用信息技术。实现石油钻井工作中各种数据的技术分析,主动处理,提供先进的钻井工艺路线。三是实现数据共享。通过将井底工作中产生的数据通过信息传递技术传输到控制中心,不但实现了数据的共享,还为钻井自动化操作提供技术连接。
3.4智能化钻井供电体系
在实际的石油开采过程中,钻井环节对电源的稳定性、安全性有着较高的要求。具体来说,就是在钻井操作中要确保电能提供的充足与持续性。同时,对于不同的钻井项目来说,受到钻井工具选择差异的影响,对电能的实际需求也不尽相同,因此,开发与应用智能化钻井供电体积极为重要。为了确保电能提供的持续性,在钻井操作中,要利用柴油发电机组以及应急发电机组共同构成钻井供电系统,提升供电的稳定性。另外,由于钻井供电系统常会应用到高低压配电盘,所以在现在与未来的发展中,小体积、大容量的电池开发与应用是主要的发展方向。
3.5随钻地震技术
随钻地震技术在国外上世纪90年代取得较大发展,技术研究开展取得了不错成绩。我国在上世纪末才引入该技术,随后高校研究机构,在噪音压制、信号检测等方面取得了不错成效,在随钻系统、专用设备研发方面取得了重要突破。地震勘探技术能够通过地震实验,借助地震波传感器,获得钻井中的地震震源等地层数据,借助地震技术、钻井技术提高钻井成效。
3.6智能压裂
在高精准智能压裂方面,美国Quantico能源公司利用人工智能技术,将静态模型与地球物理解释紧密耦合,对不良数据进行质量控制,形成高精度预测模型,用于压裂设计,在二叠纪盆地和巴肯的100多口油井中使用了该项技术。与邻井对比结果表明,优化后的完井方案不仅可以使产量提高10%-40%,还可以降低整体压裂作业成本。近年来,水平井分段压裂呈现压裂段数越来越多、支撑剂和压裂液用量越来越大的发展趋势。从长远看,实现压裂段数少、精、准,才是水力压裂技术的理想目标。目前业界在探索大数据、人工智能指导下的高精准压裂技术和布缝优化技术,但是真正能够“闻着气味”走的压裂技术还有待研究和突破。随着“甜点”识别、压裂监测技术和人工智能技术的发展,未来的高精准智能压裂技术有望使每一级压裂都压在油气“甜点”上,对降本增效意义重大。
3.7虚拟存储技术的应用
随着时代的发展,科技技术不断被更新应用,许多先进的信息化技术都有着广泛的应用。尤其是在数据处理上的技术发展也是非常迅速的,在石油钻井中的自动化技术的应用中虚拟存储技术的应用对石油钻井工作起到了很大的帮助。虚拟技术与传统技术相比之下,虚拟技术具备有更多传统技术不具备的优点,例如,通过使用虚拟技术将计算机使用存储空间扩大或者是优化计算机使用系统,能够使得计算机更加符合石油钻井工作。但是在石油钻井虚拟存储技术的应用过程中需要注意数据库的处理,一旦在信息化数据库中出现问题,那么直接会威胁到整个工程相关资料的整理工作。
结语
综上所述,在技术和科技快速发展的今天,我国已经步入信息化时代,各个领域发展中自动化、智能化已经广泛使用。石油企业钻井工作时,自动化关键技术的运用对促进工作效率和准确性有很重要的作用,将石油开采操作技术和自动化技术的结合,可以大幅度增加石油企业经济效益,推进石油开采的高效执行。
参考文献
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[2]苏振.新形势下窥探高科技智能化钻井新技术[J].中国石油和化工标准与质量,2017,37(09):191~192.
[3]姜大巍.关于自动化智能化钻井新技术的应用发展研究[J].科技创新导报,2015,12(06):69.
论文作者:沈东杰
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第13期
论文发表时间:2019/9/4
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