石油鉆井自動化技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用研究

井志勇

摘 要：鉆井是石油生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，關(guān)系到石油生產(chǎn)的產(chǎn)量及質(zhì)量。為提升我國經(jīng)濟(jì)的整體實力，推進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域各行業(yè)的發(fā)展，利用先進(jìn)的自動化技術(shù)提升企業(yè)的鉆井技術(shù)已發(fā)展成為必然趨勢。本文對我國石油開采現(xiàn)狀進(jìn)行了簡單分析，然后從勘測、存儲、調(diào)控三方面列舉了自動化技術(shù)在鉆井中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：石油；鉆井；自動化

1 概述

鉆井是石油勘探與開發(fā)過程中必不可少的環(huán)節(jié)之一，技術(shù)密集、資金密集是鉆井環(huán)節(jié)的主要特征。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各領(lǐng)域?qū)κ偷男枨罅坎粩嘣黾樱蚴唾Y源可持續(xù)利用問題將更加突出，這就為石油生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)提出了新的挑戰(zhàn)。鉆井技術(shù)作為石油生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)之一，同樣面臨著新的挑戰(zhàn)，需要相關(guān)的從業(yè)人員認(rèn)真規(guī)劃、研究并解決當(dāng)前面臨的技術(shù)難題。

2 我國石油開采現(xiàn)狀分析

我國石油資源總量相對來說比較豐富，但由于我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各領(lǐng)域?qū)τ谑偷哪晷枨罅恳苍诩眲∩仙@就給石油企業(yè)的生產(chǎn)提出了較為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，石油企業(yè)不僅要提高石油的產(chǎn)量，還應(yīng)提高原油的質(zhì)量，以滿足各生產(chǎn)領(lǐng)域的需求。我國石油開采技術(shù)相對于國外先進(jìn)的開采技術(shù)，仍存在一定差距，石油開采相關(guān)的設(shè)備技術(shù)含量相對較低，嚴(yán)重影響了石油的開采效率以及原油的質(zhì)量。傳統(tǒng)的石油開采技術(shù)在具體的操作上仍處于粗放式開采，這就降低了原油的質(zhì)量，無法達(dá)到現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)對原油質(zhì)量的要求，必須通過后期的技術(shù)處理提升原油的質(zhì)量，以滿足生產(chǎn)的需求，這就大大延長了成品油的生產(chǎn)周期，降低了石油企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

石油開采作為一項技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，對開采技術(shù)的要求相對較高，投入的成本自然較高，這就造成了我國石油企業(yè)面臨著投入成本回收困難的難題。資金投入與經(jīng)濟(jì)效益之間的巨大差距，造成大部分沒有先進(jìn)設(shè)備或先進(jìn)技術(shù)的石油企業(yè)不敢貿(mào)然投入開發(fā)資金。國內(nèi)缺乏石油開采領(lǐng)域的核心技術(shù)產(chǎn)權(quán)，若引入國外的新型設(shè)備，需要消費(fèi)大量的資金，這就加重了石油企業(yè)的投資成本，造成我國成品油價格居高不下，降低了我國石油產(chǎn)業(yè)在國際市場上的競爭力。要提高我國石油產(chǎn)業(yè)的綜合實力，應(yīng)從提高開采技術(shù)方面入手，對落后的技術(shù)設(shè)備進(jìn)行更新升級，充分利用先進(jìn)的自動化設(shè)備提升我國石油企業(yè)的開采效率。

3 自動化技術(shù)在石油鉆井中的應(yīng)用

3.1 勘測智能化技術(shù) 石油勘測是石油鉆井的前提，利用先進(jìn)的自動化技術(shù)，對原油資源區(qū)域進(jìn)行有效檢測，可為提高鉆井效率提供前提保障。

3.1.1 勘測全面化 目前，我國掌握的勘測技術(shù)為電子感應(yīng)技術(shù)，利用該技術(shù)可實現(xiàn)對地下200m內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確探測，為分析油井的油量、結(jié)構(gòu)、開采可行性提供可靠的數(shù)據(jù)。利用智能化的探測技術(shù)，石油企業(yè)可對某一區(qū)域進(jìn)行全面的勘測，然后根據(jù)獲得的地質(zhì)、水體、巖層等多種物理數(shù)據(jù)，判定被探測區(qū)域是否存在具有開采價值的原油資源。

3.1.2 定位快速化 隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的不斷發(fā)展，GIS及GPS定位技術(shù)應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。石油勘探過程中，充分利用GIS和GPS先進(jìn)技術(shù)，大大減少了勘測人員的分析時間，提高了勘測效率及準(zhǔn)確率。利用快速定位技術(shù)，可對勘測到的原有資源區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確的快速定位，從而為后期石油鉆井提供便利的條件。

3.1.3 數(shù)據(jù)分析 數(shù)據(jù)分析是通過對勘測所得的各項物理數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，依據(jù)處理結(jié)果判定油井含量及油井深度等各項指標(biāo)。智能化勘測技術(shù)，根據(jù)已經(jīng)測得的數(shù)據(jù)，結(jié)合相關(guān)的理論知識，對油井進(jìn)行全面、專業(yè)、科學(xué)的分析后，推測油井的各項技術(shù)性及競技性指標(biāo)。如根據(jù)地下巖層的厚度或者硬度可判斷油井的深度，從而確定油井的開采深度。

3.2 存儲虛擬化技術(shù)

現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)在提升數(shù)據(jù)處理速度方面已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步，利用虛擬化技術(shù)建立的云計算平臺，在石油鉆井技術(shù)領(lǐng)域中已經(jīng)得到應(yīng)用。

3.2.1 動態(tài)擴(kuò)展能力 相對于傳統(tǒng)的系統(tǒng)存儲空間而言，虛擬技術(shù)可以將存儲空間進(jìn)行靈活的放大擴(kuò)展，從而達(dá)到優(yōu)化計算機(jī)資源運(yùn)用控制的目的，這種動態(tài)擴(kuò)展能力需要專業(yè)的技術(shù)人員對處理軟件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以滿足特殊條件下存儲及計算的需求。

3.2.2 復(fù)合分層能力 復(fù)合分層技術(shù)是將不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合后進(jìn)行分層，從而建立起較為合理的、方便使用的數(shù)據(jù)庫。分層技術(shù)主要是將數(shù)據(jù)庫資源按不同標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類劃分，以方便數(shù)據(jù)的后期使用。利用云計算技術(shù)可將油井探測的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)合式分層，通過自動化技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析后，獲得提升鉆井操作的關(guān)鍵的技術(shù)參數(shù)。

3.2.3 容錯能力 計算機(jī)技術(shù)面臨的主要問題是安全問題，當(dāng)數(shù)據(jù)庫受到外界干擾時，數(shù)據(jù)信息的安全性將受到威脅，而利用計算機(jī)的容錯技術(shù)可有效避免計算機(jī)的單點(diǎn)故障，保障重要數(shù)據(jù)信息的安全性。

3.3 調(diào)控自動化技術(shù)

3.3.1 自動操作技術(shù) 自動操作技術(shù)在鉆井設(shè)備中應(yīng)用較為普遍，石油企業(yè)可以通過無線電通信技術(shù)、信息技術(shù)以及計算機(jī)系統(tǒng)搭建自動化調(diào)控平臺，從而完成操作的自動化。

3.3.2 邏輯表達(dá)技術(shù) 存儲虛擬化技術(shù)實施的前提是邏輯表達(dá)技術(shù)發(fā)展到足夠成熟，這是調(diào)控數(shù)據(jù)信息的關(guān)鍵性技術(shù)，借助這一技術(shù)，企業(yè)可以對鉆井多項數(shù)據(jù)進(jìn)行自動的分析、處理，為企業(yè)制定科學(xué)、合理的鉆井方案提供必要的數(shù)據(jù)參考。

3.3.3 信息傳遞技術(shù) 將井下勘測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確傳遞到控制中心，需要用到信息傳遞技術(shù)。信息傳遞技術(shù)的準(zhǔn)確性對于技術(shù)人員控制油井的深度具有重要作用，該技術(shù)不僅實現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息資源的共享，還為鉆井自動化操作的持續(xù)性提供了技術(shù)保障。

4 小結(jié)

石油企業(yè)是我國重要的經(jīng)濟(jì)來源，石油的生產(chǎn)不僅關(guān)系到我國工業(yè)、農(nóng)業(yè)發(fā)展的進(jìn)程，也關(guān)系到我國經(jīng)濟(jì)實力水平的提升。鉆井是石油生產(chǎn)中重要的環(huán)節(jié)之一，鉆井技術(shù)的高低，對于石油的產(chǎn)量和質(zhì)量具有重要作用。利用先進(jìn)的自動化技術(shù)，不僅可以提高石油企業(yè)的生產(chǎn)效率，還能提高原油質(zhì)量，提升我國在國際經(jīng)濟(jì)舞臺上的競爭力。

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