石油鉆井自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用探討

盧舟進(jìn)

【摘要】石油能源在我國(guó)各項(xiàng)能源供應(yīng)中占據(jù)著非常重要的地位，促進(jìn)著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。鉆井是石油開(kāi)采過(guò)程中最主要的環(huán)節(jié)，也是最直接有效的操作環(huán)節(jié)，近幾年，我國(guó)的鉆井技術(shù)得到了較大的進(jìn)步，特別是在自動(dòng)化操作技術(shù)應(yīng)用到其中，為鉆井技術(shù)的發(fā)展提供了重要的操作保障和安全保證。本文主要探討了石油鉆井工程操作中各項(xiàng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】石油鉆井；自動(dòng)化；應(yīng)用分析

隨著與石油勘探開(kāi)發(fā)鉆井相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展，自動(dòng)化鉆井新技術(shù)如自動(dòng)垂直鉆井技術(shù)、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)、地質(zhì)導(dǎo)向鉆技術(shù)、隨鉆測(cè)井及地層評(píng)價(jià)技術(shù)等相繼出現(xiàn)，并在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中日益成熟。在這種社會(huì)社會(huì)發(fā)展現(xiàn)狀下，由機(jī)械化和信息化構(gòu)成的石油鉆井自動(dòng)化技術(shù)逐步受到各企業(yè)和單位的重視，同時(shí)也能夠在工作中形成一套系統(tǒng)的工作流程和理論體系。同時(shí)伴隨著IT行業(yè)的不斷興起，這些技術(shù)的應(yīng)用逐步朝著綜合化和復(fù)雜化邁進(jìn)，同時(shí)也為鉆井技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了廣闊的市場(chǎng)前景。

1.石油鉆井自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

石油工業(yè)的發(fā)展對(duì)石油鉆井技術(shù)發(fā)展要。為提高勘探開(kāi)發(fā)的綜合效益，進(jìn)行一系列的石油鉆井技術(shù)的研究，促進(jìn)新油氣藏系統(tǒng)的不斷更新。以智能化、自動(dòng)化、信息化為特點(diǎn)，進(jìn)行自動(dòng)化鉆井方法的發(fā)展，確保隨鉆地震環(huán)節(jié)、隨鉆測(cè)井環(huán)節(jié)、隨鉆測(cè)量環(huán)節(jié)、隨鉆地層評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)等的穩(wěn)定發(fā)展，促進(jìn)石油鉆井技術(shù)系統(tǒng)的內(nèi)部各個(gè)環(huán)節(jié)的有效協(xié)調(diào)，促進(jìn)鉆井程序的不斷優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)鉆井參數(shù)、地質(zhì)參數(shù)、流體參數(shù)等環(huán)節(jié)的不斷優(yōu)化，通過(guò)對(duì)相關(guān)石油數(shù)據(jù)信息的傳輸、測(cè)試、分析、執(zhí)行、反饋等實(shí)現(xiàn)鉆井系統(tǒng)的數(shù)字化技術(shù)發(fā)展。這是石油鉆井自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向，其關(guān)鍵技術(shù)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

現(xiàn)代石油鉆井自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)的發(fā)展，促進(jìn)了作業(yè)的集成化、智能化的實(shí)現(xiàn)，確保了石油鉆井行業(yè)的內(nèi)部各個(gè)環(huán)節(jié)的有效協(xié)調(diào)，促進(jìn)了作業(yè)控制機(jī)器測(cè)試工具、導(dǎo)向鉆具的智能化發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的進(jìn)步，集成鉆井作業(yè)系統(tǒng)與集成鉆井系統(tǒng)不斷得到更新，這也促進(jìn)了石油鉆進(jìn)自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了其鉆井設(shè)備的作業(yè)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)了鉆井技術(shù)的穩(wěn)定進(jìn)步，滿足了市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要。它有效改善了以往的一些油藏、氣藏環(huán)節(jié)的不足，確保了勘探成功率的實(shí)現(xiàn)，有利于石油鉆井系統(tǒng)的不斷完善，讓石油鉆井自動(dòng)化技術(shù)得到了更加廣泛的普及，促進(jìn)了石油鉆井環(huán)境的日益健全，滿足了市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要。

2.自動(dòng)化鉆井技術(shù)應(yīng)用分析

2.1勘測(cè)智能化技術(shù)的應(yīng)用。進(jìn)行石油鉆井的前提是通過(guò)運(yùn)用靈活的各項(xiàng)技術(shù)，從而對(duì)檢測(cè)到具有原油資源區(qū)域的有效開(kāi)采。目前隨著鉆井設(shè)備的研發(fā)以及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的深入，鉆井技術(shù)逐漸趨于自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)了借助于現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)備進(jìn)行油井的準(zhǔn)確勘測(cè)及定位。其中智能化勘測(cè)技術(shù)是石油鉆井自動(dòng)化的核心技術(shù)，其運(yùn)用情況如下文簡(jiǎn)述:(1)快速定位。對(duì)于勘測(cè)到的某區(qū)的原油資源，借助于快速定位技術(shù)可以在對(duì)油井的準(zhǔn)確位置進(jìn)行快速定位，從而為后期石油鉆井創(chuàng)造了極為有利的條件。快速定位技術(shù)綜合運(yùn)用了GIS以及GPS等現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)，從而最大化的節(jié)約了勘測(cè)人員所需的分析時(shí)間。(2)全面勘測(cè)。通過(guò)智能化勘測(cè)技術(shù)，石油公司可以對(duì)某一區(qū)域進(jìn)行較為全面的勘查，從而準(zhǔn)確的確定這一區(qū)域是否存在可供開(kāi)發(fā)以及利用的原油資源。目前我國(guó)掌握的電子感應(yīng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于地下200m以內(nèi)的物質(zhì)的探測(cè)，從而根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及結(jié)構(gòu)分析對(duì)油井進(jìn)行布置。(3)數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)分析主要負(fù)責(zé)對(duì)所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合化的處理，例如油井存量以及油井深度等指標(biāo)。這一智能化勘查技術(shù)可以通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的全面分析，同時(shí)結(jié)合前期勘查得到的數(shù)據(jù)對(duì)油井進(jìn)行更為纖細(xì)而準(zhǔn)確地判斷。例如根據(jù)地下巖層的厚度以及硬度可以得到油井的深度，從而可以推測(cè)油井開(kāi)采深度。

2.2存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)應(yīng)用。通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)平臺(tái)可以對(duì)收集到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，尤其是借助于存儲(chǔ)虛擬計(jì)算機(jī)技術(shù)更是極大的推進(jìn)了石油鉆井自動(dòng)化進(jìn)程。(l)復(fù)合分層技術(shù)。復(fù)合分層技術(shù)通過(guò)將不同分層所得到的數(shù)據(jù)予以整合，從而建立起豐富的數(shù)據(jù)庫(kù)。這里的分層指的是將獲得的數(shù)據(jù)庫(kù)資源經(jīng)過(guò)合理的劃分運(yùn)用到不同的方面。基于計(jì)算機(jī)平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)復(fù)合分層技術(shù)對(duì)油井相關(guān)資料數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理，從而獲得提升鉆井操作的準(zhǔn)確性。(2)容錯(cuò)能力技術(shù)。當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)受到外部千擾時(shí)就會(huì)危及數(shù)據(jù)信息的安全性，而借助于容錯(cuò)技術(shù)就可以有效地避免計(jì)算機(jī)的單點(diǎn)故障，實(shí)現(xiàn)對(duì)于重要數(shù)據(jù)的備份及存儲(chǔ)，從而保證了數(shù)據(jù)的安全性。(3)動(dòng)態(tài)擴(kuò)展技術(shù)。動(dòng)態(tài)擴(kuò)展技術(shù)主要針對(duì)于系統(tǒng)存儲(chǔ)空間而言，借助于不斷地放大空間的方式來(lái)優(yōu)化計(jì)算機(jī)資源運(yùn)用控制。這一應(yīng)用系統(tǒng)需要技術(shù)人員對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理，從而在需要使用時(shí)及時(shí)調(diào)控系統(tǒng)。

2.3調(diào)控自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用基于計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)以及通信技術(shù)的調(diào)控自動(dòng)化技術(shù)可以顯著地提升石油鉆井自動(dòng)化水平，從而有效提升石油鉆井量。企業(yè)要綜合數(shù)據(jù)分析結(jié)果對(duì)人力、物力以及財(cái)力進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)配，從而維持鉆井施工秩序。(1)邏輯表達(dá)技術(shù)。邏輯表達(dá)技術(shù)是存儲(chǔ)虛擬化的前提，在運(yùn)行存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)后要使用到邏輯表達(dá)，從而有力的促進(jìn)數(shù)據(jù)信息的調(diào)控。借助于這一技術(shù)可以對(duì)鉆井多項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析、處理，從而為制定鉆井方案提供參考。(2)自動(dòng)操作技術(shù)。自動(dòng)操作技術(shù)主要應(yīng)用于鉆井設(shè)備的自動(dòng)化操作，石油企業(yè)可以基于無(wú)線通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及信息技術(shù)等搭建自動(dòng)化調(diào)控平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。例如通過(guò)計(jì)算機(jī)可以對(duì)制定的鉆井工藝進(jìn)行分析模擬，從而及時(shí)的發(fā)現(xiàn)其中存在的錯(cuò)誤并進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整。(3)信息傳遞技術(shù)。信息傳遞主要負(fù)責(zé)將井下勘測(cè)數(shù)據(jù)技術(shù)準(zhǔn)確的傳遞到控制中心，從而引導(dǎo)控制人員控制油井的深度。這一技術(shù)不僅滿足了用戶對(duì)于數(shù)據(jù)信息的共享，同時(shí)也保證了鉆井自動(dòng)化操作的持續(xù)性。

3.結(jié)語(yǔ)

要著眼前沿，自主創(chuàng)新，堅(jiān)持以專(zhuān)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展前沿及中石化油氣勘探開(kāi)發(fā)需求為導(dǎo)向，密切關(guān)注和認(rèn)真把握隨鉆測(cè)控技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)走向和基本規(guī)律，根據(jù)油田的科研生產(chǎn)需求，著力開(kāi)展以隨鉆測(cè)控技術(shù)基礎(chǔ)理論、儀器研發(fā)及應(yīng)用研究為主的創(chuàng)新性工作，逐漸形成以隨鉆測(cè)控基礎(chǔ)及前瞻性技術(shù)、隨鉆測(cè)量?jī)x器標(biāo)定刻度技術(shù)、隨鉆測(cè)控儀器性能綜合評(píng)價(jià)技術(shù)為核心的專(zhuān)業(yè)技術(shù)體系，破解制約瓶頸，研發(fā)自主技術(shù)，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的重大突破，大力提升核心技術(shù)實(shí)力和規(guī)模化推廣應(yīng)用水平，向國(guó)際先進(jìn)水平看齊，向國(guó)際領(lǐng)先水平?jīng)_刺，引領(lǐng)隨鉆測(cè)控技術(shù)沿著正確的軌道不斷發(fā)展前進(jìn)。

4.參考文獻(xiàn)

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