現(xiàn)代信息技術(shù)在石油鉆井中的應(yīng)用

*通訊作者：王懷濤，1984年5月，男，漢族，河南濮陽人，現(xiàn)任中原石油工程有限公司鉆井三公司HSE監(jiān)督，助理工程師，本科。研究方向：油氣工程，現(xiàn)場(chǎng)安全相關(guān)工作。

摘? ? 要：在石油鉆井中，加強(qiáng)現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用，不僅能促進(jìn)生產(chǎn)效率的提升，而且還能促進(jìn)石油產(chǎn)品質(zhì)量的提升。而石油鉆井工程與一般工程又存在諸多不同，其主要是在地下進(jìn)行，因而具有較強(qiáng)的隱蔽性，加上信息多，信息較為繁雜，若采取傳統(tǒng)工藝來讀取與量化，勢(shì)必會(huì)對(duì)信息的采集受到影響。在當(dāng)前信息化的時(shí)代，加強(qiáng)對(duì)其的應(yīng)用，能更好地促進(jìn)信息采集質(zhì)量的提升，為整個(gè)石油鉆井工程在信息數(shù)據(jù)上提供更多的決策支持。以下筆者就此展開探究性的分析。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代信息技術(shù);石油鉆井;應(yīng)用

一、石油鉆井中應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)的必要性

第一，因?yàn)槭豌@井作業(yè)復(fù)雜，環(huán)境隱蔽，所以大都是在千米深的地下進(jìn)行有關(guān)信息的采集。這樣才能更好地對(duì)井下環(huán)境進(jìn)行判斷，給鉆井工程的開展提供信息數(shù)據(jù)上的決策支持。

第二，在石油鉆井中，因?yàn)榫颅h(huán)境變化速度較快，加上信息較多，所以為了確保信息的正確性和及時(shí)地傳遞，就必須加強(qiáng)信息技術(shù)的應(yīng)用，才能確保井下變化清理的有關(guān)信息及時(shí)地傳遞，從而更好地及時(shí)地利用信息來判斷和識(shí)別，有助于鉆井流程的規(guī)范和操作的完善。

第三，在石油鉆井中形成的地下信息數(shù)據(jù)量較大，借助現(xiàn)代信息技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)其的分析和處理，能更好地獲取真實(shí)的信息，給鉆井施工效率的提升提供信息支持[1]。

二、分析傳統(tǒng)石油鉆井技術(shù)存在的弊端

（一）傳統(tǒng)石油鉆井技術(shù)成本高

對(duì)于石油企業(yè)而言，需要投入高額的成本，由于多種因素的限制，一般來說很難短時(shí)間收回成本。由于石油產(chǎn)業(yè)的特殊性，在日常維護(hù)中需要大量資金為作為支撐，造成石油企業(yè)預(yù)期目標(biāo)與最終獲利目標(biāo)之間存在較大差距。

（二）開采難度系數(shù)大

傳統(tǒng)石油鉆井技術(shù)無法滿足時(shí)代發(fā)展的需求，開采難度系數(shù)大，加之部分技術(shù)人員尚未熟練地掌握石油鉆井技術(shù)，在很大程度上加劇了開采難度。

（三）勘探水平有待提升

傳統(tǒng)石油鉆井技術(shù)油井定位準(zhǔn)確度低、生產(chǎn)工藝低下，無法實(shí)施一定高難度的或是指定的生產(chǎn)工藝，導(dǎo)致開采期間的原油產(chǎn)量不達(dá)標(biāo)，亟待革新技術(shù)[2]。

（四）缺乏先進(jìn)的鉆井設(shè)備

縱觀當(dāng)前受多種因素的影響石油鉆井設(shè)備不足且工作效率低下，在面對(duì)一些堅(jiān)硬地區(qū)的巖石層的時(shí)候，無法進(jìn)行有效開發(fā)，制約了石油生產(chǎn)的連續(xù)性。

三、現(xiàn)代信息技術(shù)在石油鉆井工程中優(yōu)勢(shì)

（一）有助于確保信息采集的真實(shí)性

油氣資源屬于地下型礦產(chǎn)資源，根據(jù)圈閉類型的不同，可以將油、氣藏分為構(gòu)造油氣藏、地層油氣藏和巖性油氣藏三大類，以將油氣藏分為稠油（重油）油藏、普通黑油油藏、揮發(fā)性油藏、凝析氣藏和天然氣藏。稠油（重油）油藏是指地下原油黏度大于50 mPa·s（原油比重大于0.9，API重度小于25度）的油藏，液體顏色一般為黏稠黑色。普通黑油油藏是指地下原油粘度低于50 mPa·s（原油比重在0.82～0.9之間，API重度在25～41度）的油藏，液體顏色一般為黑色。因此為做好石油鉆井工程的設(shè)計(jì)，需要通過信息的采集與分析，以此做出相應(yīng)的工程決策，并依賴信息所反映的情況及時(shí)解決針對(duì)性問題，因此信息采集必須真實(shí)、及時(shí)[3]。

（二）有助于信息收集的互通性

石油鉆井工程屬于系統(tǒng)性、長期性工程，鉆井工程作為前提和基礎(chǔ)，必須要掌握精確的操作技術(shù)，以此來完成對(duì)鉆井工程的指導(dǎo)。因此，在利用信息技術(shù)時(shí)應(yīng)建立井上與井下之間的聯(lián)絡(luò)，通過綜合錄井儀與便攜式鉆井參數(shù)收集設(shè)備，形成地面與井下之間的聯(lián)絡(luò)，從而獲取更加完備的數(shù)據(jù)信息，以了解井下詳細(xì)的數(shù)據(jù)參數(shù)。

（三）有助于確保信息參數(shù)的精準(zhǔn)性

鉆井工程的數(shù)據(jù)信息通常屬于動(dòng)態(tài)的，其會(huì)隨著施工進(jìn)度的不同而產(chǎn)生差異，這種不固定、不清晰、隨機(jī)的信息處理方式，使鉆井施工難以獲取實(shí)時(shí)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，而這種參數(shù)的不確定性也成為其主要特點(diǎn)。并且，受制于不同施工條件的影響，要想改變這一困境相對(duì)較難，因此在實(shí)踐中通常需要借助模糊數(shù)學(xué)、混沌理論、突變理論以及非線性數(shù)學(xué)等相關(guān)理論，深度分析信息參數(shù)的特點(diǎn)，進(jìn)而選擇最佳的施工方式[4]。

四、現(xiàn)代信息技術(shù)在石油鉆井中的具體應(yīng)用

（一）數(shù)據(jù)采集與信息管理

石油鉆井工程是獲取能源的重要方式，伴隨著現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，其與傳統(tǒng)的方法產(chǎn)生了顯著的差異性，一般以數(shù)字化及信息化的方式傳遞。這其中也涵蓋了相關(guān)的鉆井設(shè)備及過程的信息收集、整理，這些均是現(xiàn)代石油鉆井的技術(shù)應(yīng)用方式。一般情況下，在石油鉆井的過程中，根據(jù)現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，將相關(guān)的鉆井?dāng)?shù)據(jù)向設(shè)備和外部傳遞，并通過數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)鉆井工程的數(shù)據(jù)化精準(zhǔn)控制。

（二）信息分析和自動(dòng)化管理

對(duì)于石油鉆井工程而言，其具備一定的系統(tǒng)化特征，在現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用中，可以說實(shí)現(xiàn)了較為深入的滲透，包括在信息技術(shù)分析及自動(dòng)化管理層面。

首先，基于信息分析角度看，石油鉆井所應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)眾多，其涉及到各個(gè)類型和領(lǐng)域，而大量的信息產(chǎn)生均要通過系統(tǒng)進(jìn)行分析處理，并形成量化的數(shù)據(jù)指標(biāo)，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化的統(tǒng)一管理和調(diào)整，進(jìn)一步增強(qiáng)石油鉆井的效率。在此過程中，信息操作系統(tǒng)可以將無效信息進(jìn)行過濾，并對(duì)有效信息進(jìn)行整合，以提煉出鉆井所需要的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。在出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)時(shí)，同樣會(huì)進(jìn)行顯示預(yù)警，以提升鉆井施工的安全性?；诂F(xiàn)代信息技術(shù)的支撐，在石油鉆井工程中還包括部分專業(yè)數(shù)據(jù)信息，這些信息的收集與處理則需要依賴專用系統(tǒng)，如物理分析、地質(zhì)分析等。通過對(duì)不同類型數(shù)據(jù)的分類處理，可以更好地優(yōu)化數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，及時(shí)給予鉆井施工以指導(dǎo)和優(yōu)化，為現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)提供必要的參考依據(jù)[5]。

（三）專家系統(tǒng)和可視化系統(tǒng)

在石油鉆井作業(yè)中，由于所涉及的內(nèi)容繁雜且關(guān)鍵，一旦缺乏科學(xué)的操作，勢(shì)必在影響效率的同時(shí)，也會(huì)增加安全風(fēng)險(xiǎn)。因此在實(shí)際的鉆井過程中，仍然需要依賴于有效的專家系統(tǒng)及可視化系統(tǒng)，通過豐富的系統(tǒng)支持使鉆井工程安全有序推進(jìn)。在石油鉆井工程中，需要借助現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行綜合運(yùn)用，包括GPS定位技術(shù)、GIS地理信息技術(shù)等，在鉆井工程施工中進(jìn)行融合作用，形成具有直觀性的可視化系統(tǒng)，為施工現(xiàn)場(chǎng)與專業(yè)技術(shù)人員之間建立互通渠道，對(duì)相關(guān)的技術(shù)問題進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)解答。而在多元技術(shù)支撐之下，能夠使石油鉆井工程更加趨于智能化，使石油企業(yè)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端的監(jiān)控和管理，極大地提升了技術(shù)水平，對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也具有重要影響，不僅降低了支出成本，更挖掘出現(xiàn)代信息技術(shù)的巨大應(yīng)用潛力，對(duì)于鉆井技術(shù)領(lǐng)域的突破大有裨益[6]。

（四）自動(dòng)化調(diào)控技術(shù)

眾所周知，石油鉆井工程具有顯著的動(dòng)態(tài)性，其在操作過程中各類參數(shù)均處于不斷變化的過程，必須依賴現(xiàn)代信息技術(shù)加強(qiáng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，以及時(shí)掌握必要的信息數(shù)據(jù)，推進(jìn)鉆井工程的有序推進(jìn)。自動(dòng)化作為現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的重要方向，其能夠改變傳統(tǒng)的操作方式，解決傳統(tǒng)人力物力投入上的問題，使石油鉆井變得便捷化和智能化。對(duì)于石油企業(yè)而言，利用現(xiàn)代信息技術(shù)，可以降低工程實(shí)施難度，并通過一次性的技術(shù)投入取得豐富的成效。自動(dòng)化調(diào)控技術(shù)作為其中的關(guān)鍵類型，能夠在實(shí)際的工程中發(fā)揮出重要的支撐作用，使鉆井操作更加趨于無人化，大幅提升了鉆井施工的質(zhì)量和進(jìn)度。

（五）數(shù)據(jù)資源共享技術(shù)

數(shù)據(jù)資源共享是現(xiàn)代信息化的重要特征，尤其是基于現(xiàn)代信息技術(shù)背景下，石油鉆井施工覆蓋面廣，數(shù)據(jù)內(nèi)容豐富，不僅需要實(shí)現(xiàn)深度的傳輸，更需要對(duì)數(shù)據(jù)資源實(shí)施有效處理，從而應(yīng)用于鉆井工程之中，達(dá)到相互促進(jìn)的目的。例如，在某區(qū)域建立鉆井技術(shù)信息庫，依據(jù)對(duì)該區(qū)域的綜合信息收集、整理與存儲(chǔ)，使其信息數(shù)據(jù)日益豐富和完善，而后續(xù)的施工過程中僅需要依賴對(duì)數(shù)據(jù)庫的共享，便可以讓各類設(shè)備獲得所需的參數(shù)，從而不再需要進(jìn)行重復(fù)的設(shè)置，極大地便利了鉆井工程的開展，降低了石油鉆井工程的管理成本。

五、結(jié)束語

作為一個(gè)工作環(huán)境多樣、系統(tǒng)復(fù)雜的工程，在石油鉆井工程中引入現(xiàn)代信息技術(shù)，可以減少成本投入，打破傳統(tǒng)信息分析存在的弊端，依托先進(jìn)科學(xué)的分析系統(tǒng)，精準(zhǔn)分析數(shù)據(jù)信息，對(duì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化，解決復(fù)雜問題，規(guī)避安全事故隱患的發(fā)生，從整體上促進(jìn)石油鉆井工程質(zhì)效的提升，同時(shí)還有助于保護(hù)油氣層，減少環(huán)境污染，為石油企業(yè)帶來顯著經(jīng)濟(jì)效益，助力石油行業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]姚玲.試論現(xiàn)代信息技術(shù)在石油鉆井中的應(yīng)用與研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用， 2015（35）：140.

[2]劉亮.信息化技術(shù)在石油鉆井企業(yè)安全生產(chǎn)管理中的應(yīng)用[J].大科技， 2018（18）：308.

[3]龔天帆.信息技術(shù)在強(qiáng)水敏地層鉆井液中的應(yīng)用[J].科學(xué)與信息化， 2017（08）：45-46.

[4]宋智，丁隨軍，丁海軍，龍沛民.淺談現(xiàn)代信息技術(shù)在石油鉆井中的應(yīng)用[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量， 2013（19）：101.

[5]蒲旭明.現(xiàn)代信息技術(shù)在石油鉆井中的應(yīng)用[J].石化技術(shù)， 2016（05）：259.

[6]藍(lán)南慶.淺談現(xiàn)代信息技術(shù)在石油鉆井中的應(yīng)用[J].化工管理， 2017（18）：137.