智能化石油鉆井技術(shù)發(fā)展前景研究

曠軍(長城鉆探工程有限公司鉆井一公司，遼寧 盤錦 124011)

智能化石油鉆井技術(shù)發(fā)展前景研究

曠軍(長城鉆探工程有限公司鉆井一公司，遼寧 盤錦 124011)

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，石油需求量逐漸增長繼而成為支撐我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)?，F(xiàn)階段，石油鉆井逐漸趨于智能化導(dǎo)向。對此，筆者根據(jù)資料研究與經(jīng)驗總結(jié)，就智能化石油鉆井技術(shù)發(fā)展前景進(jìn)行簡要分析。

智能化；石油鉆井技術(shù)；發(fā)展前景；研究分析

眾所周知，石油鉆井具有難度大、技術(shù)水平要求高等特點，其智能化石油鉆井也使石油鉆井更為專業(yè)化，能夠提升鉆井質(zhì)量、提升開采率，降低安全事故發(fā)生頻率和人力投入，節(jié)省生產(chǎn)成本?，F(xiàn)階段智能化石油鉆井技術(shù)有待進(jìn)一步研究。

1 智能化石油鉆井技術(shù)特點分析

第一，智能化石油鉆井技術(shù)的應(yīng)用，無需投入較多人力支持，由智能設(shè)備取締傳統(tǒng)人工操作模式。此外，不僅在人力與經(jīng)濟(jì)投入上效果顯著，其安全性也得到了最大保障。第二，智能化石油鉆井技術(shù)提升安全指標(biāo)，利用智能化平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)信息搜集、分析更具精確性，降低事故發(fā)生率，確保了人員的生命安全。第三，該種技術(shù)形式也可以結(jié)合具體環(huán)境特點，制定有效的技術(shù)方法與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定。例如：在地形復(fù)雜區(qū)域中，傳統(tǒng)人工石油鉆井具有一定困難性；而智能化技術(shù)的出現(xiàn)能夠有效幫助應(yīng)對困難，這也是傳統(tǒng)人工操作形式所不可比擬的。第四，鉆井周期與開采周期縮短。通過計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、整合、分析處理，對鉆井過程進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控，使施工質(zhì)量得到保障，節(jié)省開采時間并提高工作效率。第五，智能化石油技術(shù)可以加快鉆井速度，通過監(jiān)控設(shè)備與傳感器實時掌握井段壓力狀況，確保鉆頭與軌道精度準(zhǔn)確。第六，這種技術(shù)形式對相關(guān)行業(yè)也具有一定促進(jìn)作用，進(jìn)而加快了石油鉆井技術(shù)的提升。

2 石油鉆井技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，我國石油鉆井技術(shù)中，套管質(zhì)量差異性對石油井具有較大影響，嚴(yán)重時造成石油井報廢。結(jié)合現(xiàn)階段狀況分析，這種問題出現(xiàn)具有一定可能性。另一方面，若套管自身質(zhì)量較差將會造成更加嚴(yán)重的破壞；在使用過程中若操作不當(dāng)或是技術(shù)偏差等都會造成套管損壞。全液壓鉆井技術(shù)具有超強(qiáng)的穩(wěn)定性；當(dāng)尺寸與體積較為適度時更具有一定應(yīng)用價值。同時降低經(jīng)濟(jì)投入，提升自動化水平。

3 石油鉆井技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程

目前，我國石油鉆井技術(shù)趨于成熟，其中包含：大位移井鉆井技術(shù)、井下鉆井全過程數(shù)據(jù)搜集與處理等。水平鉆井技術(shù)相對于直井技術(shù)，更能夠節(jié)省投入，提升產(chǎn)量，總體發(fā)展趨勢更為樂觀。大位移井鉆井技術(shù)具有斜井段長、鉆柱摩阻高和井內(nèi)鉆屑問題能夠得到處理，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。井下鉆井?dāng)?shù)據(jù)搜集、處理與應(yīng)用主要利用旋轉(zhuǎn)鉆井形式，鉆頭到達(dá)鉆孔內(nèi)，在地層結(jié)構(gòu)作用下出現(xiàn)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動，鉆頭磨損。不過應(yīng)用微電子與傳感檢測技術(shù)后，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)監(jiān)控與處理將鉆頭作業(yè)動態(tài)監(jiān)控。欠平衡壓力鉆井技術(shù)：這種方法在較早以前就已經(jīng)出現(xiàn)，不過由于科學(xué)技術(shù)水平較低未得到推廣與應(yīng)用。而在井控裝置與技術(shù)出現(xiàn)后，這種技術(shù)方式也得到了推廣與應(yīng)用。

4 智能化石油鉆井技術(shù)發(fā)展前景研究

結(jié)合有關(guān)資料與實踐經(jīng)驗，筆者認(rèn)為：智能化石油鉆井技術(shù)是行業(yè)發(fā)展主導(dǎo)方向，同時逐漸趨于信息化、智能化、自動化方向。而想要完成智能化石油鉆井技術(shù)首要前提就是井下智能技術(shù)、計算機(jī)智能化、智能化通訊等，這對智能化石油鉆井技術(shù)的提升具有推動作用。

（1）智能化鉆井供電設(shè)備

在石油搜集階段，需要借助有關(guān)檢測裝置與儀器進(jìn)行搜集，但是這些設(shè)備耗電量巨大。所以，供電系統(tǒng)智能化成為當(dāng)務(wù)之急?，F(xiàn)階段的供電方法較為多樣，即：高性能電池、導(dǎo)線傳輸、井下渦輪發(fā)電機(jī)。其中，高性能電池在后續(xù)應(yīng)用中將趨向更大容量、小型化、穩(wěn)定化發(fā)展。應(yīng)急發(fā)電機(jī)與柴油發(fā)電機(jī)構(gòu)成電力系統(tǒng)，智能化鉆井供電設(shè)備應(yīng)對不同崗位用電展開動態(tài)控制，掌握各崗位用電狀況并做好保護(hù)。

（2）智能通信技術(shù)

智能化通信由信息、網(wǎng)絡(luò)、通訊技術(shù)構(gòu)成，在智能化石油鉆井技術(shù)中，智能化通信占據(jù)重要地位，發(fā)揮著重要作用。集中體現(xiàn)在：鉆井控制中心和現(xiàn)場智能化管理控制平臺數(shù)據(jù)傳遞，有效共享鉆井?dāng)?shù)據(jù)與控制狀況。智能化通信技術(shù)的發(fā)展具有傳輸快、容量大、穩(wěn)定性強(qiáng)等特點。通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要是幫助決策與整合，將地面和井下有效的連接，實現(xiàn)溝通、交流順暢。

（3）智能化計算機(jī)技術(shù)

智能化計算機(jī)主要有專家編寫的數(shù)據(jù)資料，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的接受、整合、操作等執(zhí)行命令，進(jìn)行井下數(shù)據(jù)準(zhǔn)確判斷。智能化計算機(jī)執(zhí)行程序為：第一，井下傳感器根據(jù)鉆井?dāng)?shù)據(jù)信息將其傳遞至地面，由智能化計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)研究分析做出相關(guān)操作。該種技術(shù)主要特點在于：結(jié)果分析在數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，計算機(jī)能夠自動發(fā)布指令至井下；如果在大于數(shù)據(jù)范圍外，則將會向井下發(fā)布參考命令，同時把超過的部分一同傳至井下，并在智能專家系統(tǒng)中找出解決方法。專家系統(tǒng)在對井下發(fā)布指令過程中，能夠?qū)?shù)據(jù)快速補(bǔ)充至數(shù)據(jù)庫內(nèi)進(jìn)而達(dá)到數(shù)據(jù)庫與智能化完善。

5 結(jié)語

總而言之，石油鉆井技術(shù)的智能化發(fā)展方向，可以節(jié)省石油鉆井經(jīng)濟(jì)投入，最為重要的是降低事故發(fā)生率，對鉆井質(zhì)量與效果的提升具有幫助作用。對此，筆者分別從：智能化石油鉆井技術(shù)特點分析、現(xiàn)狀、方向、前景四方面進(jìn)行分析，希望對智能化石油鉆井技術(shù)今后發(fā)展起到幫助性作用，提供參考。

[1]陳浩,涂星宇,王艷潔.智能化石油鉆井技術(shù)發(fā)展前景研究[J].石化技術(shù),2015（11）.

[2]趙永斌.智能化石油鉆井技術(shù)的發(fā)展前景[J].化工管理, 2014（09）.

[3]王小玉.關(guān)于智能化石油鉆井技術(shù)的發(fā)展研究[J].石化技術(shù),2015（08）.