石油鉆井工程事故的預(yù)警技術(shù)的應(yīng)用

王國(guó)申

摘 要：石油對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重大的作用，因此注重石油開(kāi)采是非常重要的。但石油開(kāi)采環(huán)境較為復(fù)雜惡劣，導(dǎo)致石油在開(kāi)采過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)各種安全事故，這不僅影響了石油工作的順利展開(kāi)，而且還影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，所以在石油鉆井工程中應(yīng)用事故預(yù)警技術(shù)是十分必要的，只有注重事故預(yù)警技術(shù)應(yīng)用，才能確保石油鉆井工程安全穩(wěn)定運(yùn)行，從而提升石油開(kāi)采質(zhì)量和效果。

關(guān)鍵詞：石油鉆進(jìn)工程;事故預(yù)警技術(shù);應(yīng)用

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，人們對(duì)石油的需求日益增加，為了滿足人們的石油需求，石油鉆井工程項(xiàng)目逐漸增加。但石油鉆井工程在施工時(shí)，具有操作風(fēng)險(xiǎn)高、投資成本高、施工技術(shù)難等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)導(dǎo)致石油鉆進(jìn)工程施工中存在諸多安全隱患，因此石油鉆井工程施工時(shí)，要注重事故預(yù)警技術(shù)的應(yīng)用，只有這樣才能確保石油鉆井工程在預(yù)期內(nèi)完工。

1 石油鉆井工程事故類型

1.1 鉆頭事故類型

鉆頭是石油鉆井工程中常用的工具，常見(jiàn)的石油鉆井鉆頭有牙輪式和刮切式，但這兩種鉆頭在應(yīng)用是經(jīng)常出現(xiàn)事故。牙輪式鉆頭出現(xiàn)事故的主要原因是：在使用牙輪式鉆頭作業(yè)時(shí)，沒(méi)有正確安裝操作導(dǎo)致鉆頭磨損，要是施工人員不規(guī)范操作堵水管也會(huì)導(dǎo)致牙輪式鉆頭出現(xiàn)事故;刮刀式鉆頭出現(xiàn)事故的主要原因是：鉆頭經(jīng)常要與巖石摩擦，導(dǎo)致鉆頭出現(xiàn)老化現(xiàn)象，進(jìn)而影響鉆頭的使用效果。要想在石油鉆井工程中減少安全事故發(fā)生，其相關(guān)施工人員要正確使用這兩種鉆頭，只有熟練規(guī)范操作鉆頭，定期對(duì)鉆頭進(jìn)行維護(hù)，延長(zhǎng)鉆頭的使用年限，才能確保石油鉆井工程安全穩(wěn)定進(jìn)行。

1.2 井漏事故類型

石油鉆井出現(xiàn)井漏是較為普遍的現(xiàn)象，出現(xiàn)井漏的主要原因是：在鉆井過(guò)程中鉆井液逐漸滲透地層，進(jìn)而導(dǎo)致鉆井出現(xiàn)井漏型事故。另外，要是鉆井施工不規(guī)范操作或者是井底低壓過(guò)高，都會(huì)出現(xiàn)井漏事故，如果出現(xiàn)井漏事故沒(méi)有及時(shí)科學(xué)處理，就會(huì)擴(kuò)大事故損壞率，這不僅會(huì)嚴(yán)重影響石油鉆井工程的安全穩(wěn)定運(yùn)行，而且還會(huì)影響石油鉆井工程企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

1.3 井涌、井塌型事故

石油鉆井工程出現(xiàn)井涌事故的主要是因?yàn)殂@井溢流沒(méi)有得到及時(shí)處理。出現(xiàn)鉆井溢流主要是因?yàn)榫惨旱膲毫Φ陀诘貙訅毫?，致使鉆口和井口不斷的噴灑泥漿，要是沒(méi)有及時(shí)對(duì)噴灑的泥漿進(jìn)行處理，就會(huì)導(dǎo)致泥漿的噴灑面積變大，進(jìn)而出現(xiàn)井涌事故。影響井涌事故的主要因素有：施工技術(shù)、地層壓力、地質(zhì)條件及鉆井技術(shù)。石油鉆井工程出現(xiàn)井塌事故主要是因?yàn)榈貙拥姆€(wěn)定性遭到破壞。地質(zhì)層中含有鹽和礦物質(zhì)，這些物質(zhì)要是和地層水平應(yīng)力產(chǎn)生作用，就會(huì)導(dǎo)致地層的穩(wěn)定性受到破壞，進(jìn)而出現(xiàn)井塌事故。另外，在石油鉆井工程中，要是出現(xiàn)油氣層或者地層側(cè)壓大的情況，也會(huì)出現(xiàn)井塌事故，出現(xiàn)井塌事故不僅嚴(yán)重威脅施工人員的生命安全，而且還會(huì)影響石油開(kāi)采工作順利展開(kāi)。

2 石油鉆井工程事故預(yù)警技術(shù)

2.1 模糊診斷專家系統(tǒng)技術(shù)

2.1.1 診斷設(shè)備故障

診斷設(shè)備故障時(shí)要從以下幾方面進(jìn)行：第一，檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，將設(shè)備的日常運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，同時(shí)還要應(yīng)用傳感器收集設(shè)備運(yùn)行中各種參數(shù)，對(duì)于那些各種干擾參數(shù)進(jìn)行屏蔽刪除，有用參數(shù)在設(shè)備中進(jìn)行檢查;第二，對(duì)故障進(jìn)行分析和判斷，利用傳感器可以獲取各種參數(shù)，將這些獲取到的參數(shù)進(jìn)行分析對(duì)比，就會(huì)找出故障原因。在找尋故障原因時(shí)，其故障參數(shù)和發(fā)展趨勢(shì)也會(huì)產(chǎn)生大量參數(shù)，這些參數(shù)可以為后續(xù)工作提供數(shù)據(jù)支撐;第三，預(yù)防和治理，完場(chǎng)兩方面操作后，要對(duì)出現(xiàn)故障的部位或者存在故障隱患的部位，積極展開(kāi)預(yù)防治理工作，確保設(shè)備能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行。但要注意的是，傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)預(yù)算方法已經(jīng)無(wú)法滿足新時(shí)期施工需求，要是一旦出現(xiàn)無(wú)法明確的故障問(wèn)題，可以采取模糊推理的方法進(jìn)行處理。

2.1.2 專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)是指在應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，模仿專家的推斷能力，可以設(shè)置命令，在應(yīng)用時(shí)將設(shè)置的命令輸入其中。但要注意的是在設(shè)置命令時(shí)，一定要圍繞實(shí)際問(wèn)題和故障進(jìn)行設(shè)置，所以專家系統(tǒng)在應(yīng)用時(shí)，具有較強(qiáng)的靈活性。隨著科技的進(jìn)步，應(yīng)用預(yù)警技術(shù)的中專家系統(tǒng)時(shí)，要想?yún)R報(bào)故障問(wèn)題，需要用到應(yīng)用解釋器和計(jì)算機(jī)技術(shù)，因此預(yù)警技術(shù)中的專家系統(tǒng)其主體不僅僅專家，還要依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)進(jìn)行判斷。另外，要是在工作環(huán)境惡劣的環(huán)境中應(yīng)用事故預(yù)警事故，要需要很長(zhǎng)時(shí)間才能讓其發(fā)揮作用，尤其是根據(jù)參數(shù)檢測(cè)和人工操作，無(wú)法讓預(yù)警事故技術(shù)達(dá)到預(yù)期效果。要是將專家系統(tǒng)應(yīng)用到預(yù)警事故中，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行分析對(duì)比，不僅可以提高預(yù)警工作效率，而且還能確保各種預(yù)警參數(shù)更具精準(zhǔn)性，為事故預(yù)警技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展提供了支撐。

2.2 構(gòu)建系統(tǒng)模型

2.2.1 預(yù)警模型類庫(kù)的建立

在石油鉆井工程中應(yīng)用事故預(yù)警技術(shù)，不僅要對(duì)設(shè)計(jì)制造和事故對(duì)象進(jìn)行分析，而且還要建立相應(yīng)的細(xì)化模型，因此建立預(yù)警模型類庫(kù)時(shí)，可以從以下幾方面考慮：第一，細(xì)化對(duì)象，將系統(tǒng)內(nèi)部之間的交互作用和對(duì)象之間內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化，確保構(gòu)建的相關(guān)定義更具穩(wěn)定性、科學(xué)性和準(zhǔn)確性。事故之間和參數(shù)之間存在一定的關(guān)系，要想確定其關(guān)系，就要根據(jù)事故問(wèn)題和趨勢(shì)，確定有效參數(shù);第二、類型確認(rèn)，在設(shè)計(jì)石油鉆井預(yù)警技術(shù)模型時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況劃分多種模型，確保設(shè)計(jì)的模型符合鉆井事故;第三，加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)的重視度，在構(gòu)建某一類型模型時(shí)，要進(jìn)行實(shí)地考察，全面了解鉆井周邊的地質(zhì)情況，根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況設(shè)計(jì)模型種類，促使設(shè)計(jì)模型在實(shí)際操作中得到更好的利用。

2.2.2 模型的構(gòu)建

在構(gòu)建模型時(shí)，要先對(duì)事故的原因和特殊點(diǎn)進(jìn)行了解，不僅要掌握事故參數(shù)變化情況，而且還要對(duì)事故成因或者關(guān)聯(lián)屬性進(jìn)行分析掌握;其次要是大型施工設(shè)備在鉆井過(guò)程中出安全事故時(shí)，要及時(shí)了解事故原因，將可能出現(xiàn)事故的因素進(jìn)行有效關(guān)聯(lián)，并將其中存在的關(guān)系進(jìn)行確定，如靜態(tài)關(guān)系，它主要包含創(chuàng)建、繼承等;最后，要是在鉆井過(guò)程中出現(xiàn)動(dòng)態(tài)現(xiàn)象，也要對(duì)其主要關(guān)系進(jìn)行確定，只有確定關(guān)系后才能建立模型，這樣才能讓建立的模型更具全面性，進(jìn)而為石油鉆井工程順利完工提供保障。

2.3 智能預(yù)警技術(shù)和預(yù)警系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

2.3.1 智能預(yù)警技術(shù)

智能預(yù)警技術(shù)可以實(shí)時(shí)的對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)管，因此要想在設(shè)備中應(yīng)用智能預(yù)警技術(shù)時(shí)，要注重以下幾點(diǎn)：第一，實(shí)時(shí)監(jiān)管各種運(yùn)行設(shè)備，確保運(yùn)行設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)還要將收集各種參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄;第二，將收集到的的參數(shù)數(shù)據(jù)作為樣本，為之后參數(shù)數(shù)據(jù)提供對(duì)比依據(jù);第三，合理判斷事故原因，并采取相應(yīng)的處理措施，讓鉆井事故問(wèn)題得到科學(xué)、合理解決，要是出現(xiàn)類似鉆進(jìn)事故就能得到提請(qǐng)預(yù)防，這不僅可以降低事故發(fā)生率，而且還能節(jié)約施工成本，促使石油企業(yè)實(shí)現(xiàn)增效降本。

2.3.2 預(yù)警系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

在石油鉆井工程中經(jīng)常出現(xiàn)鉆頭事故類型、井漏事故類型、井涌、井塌型事故，但要使用預(yù)警系統(tǒng)時(shí)，要對(duì)各個(gè)故障問(wèn)題進(jìn)行細(xì)化分析，才能讓預(yù)警系統(tǒng)發(fā)揮其作用，因此在使用預(yù)警系統(tǒng)時(shí)，要將事故和設(shè)備、工作環(huán)境、施工人員之間建立相應(yīng)關(guān)系，只有這樣才能讓預(yù)警系統(tǒng)形成數(shù)據(jù)監(jiān)控，進(jìn)入為實(shí)現(xiàn)預(yù)警系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。另外，還要對(duì)各種鉆井事故進(jìn)行種類劃分，讓預(yù)警系統(tǒng)更加科學(xué)、合理，總的來(lái)說(shuō)，只有將細(xì)化工作和種類劃分，才能確保石油鉆進(jìn)工程在鉆井過(guò)程中得到實(shí)時(shí)監(jiān)控，進(jìn)而促使事故預(yù)警功能得到最大化發(fā)揮，從而為石油鉆井工作的順利實(shí)施奠定基石，提升石油開(kāi)采率。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，石油鉆井出現(xiàn)安全事故是不可避免的，要是出現(xiàn)事故沒(méi)有及時(shí)得到解決，不僅會(huì)延遲施工工期，而且還會(huì)浪費(fèi)大量的人力、物力，要是在石油鉆井中應(yīng)用事故預(yù)警技術(shù)，可以有效的降低事故發(fā)生率。隨著科學(xué)技術(shù)的的發(fā)展，模糊診斷專家系統(tǒng)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，雖然模糊診斷專家系統(tǒng)技術(shù)具有很多特點(diǎn)，但在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)也要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)合理使用，只有這樣才能提高石油企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉勝娃，周雅潔，高翔等.基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的井下異常預(yù)警平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2020，10（03）：67-69.

[2]孫新風(fēng).鉆井工程事故檢測(cè)和預(yù)警方法研究[J].化工管理，2019（14）：88.

[3]馮帆.深水鉆井重大事故防控技術(shù)研究進(jìn)展與展望[J].石化技術(shù)，2019，26（03）：184.