宋天智

(大慶鉆探工程公司鉆井一公司,黑龍江大慶 163411)

石油鉆井自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用研究

宋天智

(大慶鉆探工程公司鉆井一公司,黑龍江大慶 163411)

伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,石油鉆井自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用效果越來越顯著。本文從我國石油開采情況分析出發(fā),在明確石油鉆井自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用必要性的基礎(chǔ)上,探討了石油鉆井自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。該研究對(duì)我國石油鉆井自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的理論研究與實(shí)踐應(yīng)用有一定的借鑒作用。

石油 鉆井 自動(dòng)化技術(shù) 應(yīng)用

上個(gè)世紀(jì)九十年代開始石油自動(dòng)化鉆井技術(shù)便引領(lǐng)著世界鉆井的發(fā)展趨勢(shì)。鉆井自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的必然選擇是閉環(huán)鉆井，其通過傳感器對(duì)鉆井的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，并通過人工智能技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)獲取所需數(shù)據(jù)，再通過向自動(dòng)設(shè)備發(fā)出指令完成操作任務(wù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鉆井的無人操作[1]。本文對(duì)石油鉆井自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行研究。

1 我國石油開采情況分析

隨著我國工業(yè)化程度的不斷加快，人口數(shù)量的增多，社會(huì)的生產(chǎn)、生活對(duì)石油能源的需求也大幅度上漲。我國應(yīng)用傳統(tǒng)的石油鉆井技術(shù)導(dǎo)致的問題主要有生產(chǎn)效率較低、石油產(chǎn)量不高、成本投入高、回收期長(zhǎng)以及設(shè)備工藝落后等方面[2]。受歷史因素的影響，我國的石油鉆井技術(shù)人員的素質(zhì)和發(fā)達(dá)國家的技術(shù)人員的素質(zhì)存在一定的差距，加之設(shè)備工藝的落后，容易導(dǎo)致生產(chǎn)效率低的問題。尤其是在沒有應(yīng)用智能化勘測(cè)的前提下，發(fā)生油井定位失效以及油氣層位置不合理的情況較多，進(jìn)而使得石油產(chǎn)量不高。除此以外，由于我國石油分布的地理位置通常都是巖石層堅(jiān)硬等比較特殊的區(qū)域，在鉆井設(shè)備不足的情況下，對(duì)于巖層鉆進(jìn)會(huì)造成不利的影響，進(jìn)而降低的石油開采效果。

2 石油鉆井自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的必要性

正如前文所述我國傳統(tǒng)的石油開采如果采用傳統(tǒng)的方式，必然會(huì)制約石油資源的有效利用。因而有必要加強(qiáng)石油鉆井自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。石油鉆井自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的必要性主要體現(xiàn)在提高石油企業(yè)的開采效率、提高石油產(chǎn)量以及提高鉆井的工藝水平等方面。以石油鉆井的勘測(cè)技術(shù)的應(yīng)用為例，通過合理的工藝流程的應(yīng)用，避免油井定位出現(xiàn)失效，以準(zhǔn)確的油氣層位置，確保原油產(chǎn)量達(dá)標(biāo)。又如上文所所提到的我國石油分布的地理位置通常都是巖石層堅(jiān)硬等比較特殊的區(qū)域的實(shí)際問題，可以通過鉆井自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，針對(duì)不同區(qū)域的地層地質(zhì)情況，提高鉆井機(jī)的承受強(qiáng)度，防止石油生產(chǎn)的持續(xù)性受到限制。又如石油鉆井自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以有效的提高鉆井和固井的質(zhì)量水平，譬如固定的支撐結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固，同時(shí)采用水泥砂漿進(jìn)行加固[3]。綜上所述，我國的石油企業(yè)有必要結(jié)合自身的情況加強(qiáng)石油鉆井自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。

3 石油鉆井自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用探討

結(jié)合我國石油鉆井自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際情況，本文對(duì)勘測(cè)智能化、存儲(chǔ)虛擬化以及調(diào)控自動(dòng)化等技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行探討。

3.1 勘測(cè)智能化技術(shù)

進(jìn)行石油鉆井的前提是通過運(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)域的有效開采，可以助于現(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)，其在具體的應(yīng)用中可以實(shí)現(xiàn)快速定位、全面勘測(cè)以及數(shù)據(jù)分析。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?？焖俣ㄎ患夹g(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。通過智能化勘測(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)域是否存在可供開發(fā)以及利用的原油資源。目前我國掌握的電子感應(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。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)。

3.2 存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)

通過運(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。以復(fù)合分層技術(shù)為例，通過該技術(shù)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[4]。這里的分層指的是將獲得的數(shù)據(jù)庫資源經(jīng)過合理的劃分運(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。又如動(dòng)態(tài)擴(kuò)展技術(shù)，該技術(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)。

3.3 調(diào)控自動(dòng)化技術(shù)

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質(zhì)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。以自動(dòng)操作技術(shù)為例，該技術(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。又如調(diào)控自動(dòng)化技術(shù)中的信息傳遞技術(shù)，該技術(shù)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。

4 結(jié)語

石油鉆井自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用的主要優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在，能夠保證鉆井安全，提高鉆井效率，節(jié)省鉆井時(shí)間，優(yōu)化鉆井過程，從而獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。因而能夠有效的解決傳統(tǒng)的石油鉆井技術(shù)在應(yīng)用中的一些弊端[5]。正是從這個(gè)層面出發(fā)，企業(yè)應(yīng)結(jié)合自身的實(shí)際情況，靈活的應(yīng)用使用鉆井自動(dòng)化技術(shù)，進(jìn)而推動(dòng)我國石油鉆井水平的不斷提升。

[1]蔡德若.石油鉆井自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用方案分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2013(8):162-163.

[2]秦景峰,李偉芝.淺談石油鉆井自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2013(12):55.

[3]劉源.談石油鉆井自動(dòng)化核心技術(shù)的運(yùn)用[J].價(jià)值工程,2012(3): 46-47.

[4]孫山峰.石油鉆井自動(dòng)化以及應(yīng)用過程的現(xiàn)象分析[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2012(3):149.

[5]蔡德若.石油鉆井自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用方案分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2013(8):162-163.