訾錦春 任建沖 張楠 張彥瑞

摘要：定向井鉆技術(shù)作為我國(guó)開(kāi)采石油的重要技術(shù)手段已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于石油勘測(cè)過(guò)程中，但是在開(kāi)展定向井鉆井的過(guò)程中還存在著很多技術(shù)問(wèn)題，這些問(wèn)題的存在限制了油田開(kāi)采的效率和質(zhì)量，因此本文在此基礎(chǔ)上就相關(guān)技術(shù)問(wèn)題做了一定的探索，從而更好促進(jìn)我國(guó)石油行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：定向井鉆井技術(shù);常見(jiàn)問(wèn)題;對(duì)策分析

隨著信息技術(shù)和智能制造技術(shù)不斷發(fā)展，各種先進(jìn)的鉆井技術(shù)不斷被應(yīng)用于使用生產(chǎn)過(guò)程中，極大提高了石油生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。但是在開(kāi)展定向井鉆井技術(shù)的過(guò)程中由于技術(shù)不夠成熟，使得在技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中還存在著很多問(wèn)題。本文主要從技術(shù)的角度對(duì)于相關(guān)問(wèn)題提出了幾點(diǎn)解決方案，從而更好促進(jìn)定向井鉆井技術(shù)的發(fā)展，從而促進(jìn)我國(guó)石油行業(yè)的發(fā)展。

1.定向井鉆井技術(shù)常見(jiàn)問(wèn)題

1.1定向儀的精讀及故障

測(cè)量?jī)x器在定向工作中的使用是至關(guān)重要的，如果在測(cè)量過(guò)程中儀器發(fā)生障礙就會(huì)使得定位和測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，從而使得鉆井軌跡出現(xiàn)誤差。導(dǎo)致定向儀器出現(xiàn)故障的方法有很多種。第一測(cè)量方法不科學(xué)，導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)存在著很大的偏差。第二，測(cè)量?jī)x器在長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)程中出現(xiàn)了螺絲老化，從而影響了最終結(jié)果的測(cè)量，從而誤導(dǎo)最終的鉆井軌跡。第三，儀器如果出現(xiàn)螺桿彎曲、地層傾角大等原因也會(huì)影響最終的測(cè)量工作。在測(cè)量過(guò)程中，總之，定向儀是定向鉆井技術(shù)中重要的測(cè)量?jī)x器，保障定向儀測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和精密性是保障定向鉆井技術(shù)開(kāi)展的重要保障。如果由于各種故障存在就會(huì)使得測(cè)量誤差變得很大，從而影響最終鉆井的質(zhì)量和效率，造成資源的浪費(fèi)。

1.2定向鉆井的軌跡控制

定向鉆井技術(shù)對(duì)于鉆井的軌跡要求十分嚴(yán)格，因此需要對(duì)于鉆井的軌跡進(jìn)行嚴(yán)格的控制，從而保障最終鉆井的軌跡符合實(shí)際項(xiàng)目的需求，在開(kāi)展定向鉆井技術(shù)控制過(guò)程中如何進(jìn)行軌跡的控制是保障鉆井技術(shù)開(kāi)展的重要因素。但是在開(kāi)展鉆井過(guò)程中由于技術(shù)的限制以及選用的控制算法不合適就會(huì)使得軌跡和預(yù)定的軌跡偏離比較嚴(yán)重，因此如何選擇合適的控制算法和控制策略是保障鉆井技術(shù)成功的重要因素。但是在實(shí)際過(guò)程中很多因素都會(huì)導(dǎo)致軌跡出現(xiàn)偏差。例如，在地下油田的開(kāi)采過(guò)程中，往往需要鉆出多口井，而且這些井口還需要保持聯(lián)通，對(duì)于軌跡的精度要求很高，一個(gè)很小的誤差就可能導(dǎo)致項(xiàng)目的失敗。目前，目前在軌跡控制過(guò)程中，實(shí)鉆井眼往往不能完全按照預(yù)先設(shè)計(jì)的軌跡運(yùn)行，導(dǎo)致偏差過(guò)大，導(dǎo)致與目標(biāo)偏差過(guò)大。這大大增加了鉆井成本，并可能導(dǎo)致安全事故。

1.3定向鉆井技術(shù)實(shí)施中的清潔問(wèn)題

清潔問(wèn)題是在實(shí)際的油田開(kāi)采過(guò)程中經(jīng)常面臨的問(wèn)題，比如開(kāi)采的石油的過(guò)程中常常會(huì)帶出很多巖石碎屑，如果這些碎屑堆積在一塊就容易造成管道堵塞。因此如何及時(shí)將這些殘?jiān)鍧嵏蓛粢彩翘岣呤托实年P(guān)鍵因素，否則就會(huì)增加開(kāi)采阻力。

2. 提高定向井鉆井技術(shù)的幾點(diǎn)建議

2.1提高石油測(cè)井儀器的探測(cè)器創(chuàng)新

石油測(cè)井儀器系統(tǒng)工作原理如圖1所示。探測(cè)器構(gòu)件作為石油測(cè)井儀器中最關(guān)鍵的部件之一，對(duì)保障測(cè)井技術(shù)開(kāi)展提供了技術(shù)保障。石油測(cè)井儀器的創(chuàng)新很多就是對(duì)于探測(cè)器的創(chuàng)新，如何提高探測(cè)器的質(zhì)量和技術(shù)創(chuàng)新也是促進(jìn)石油測(cè)井儀器發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。在實(shí)際加強(qiáng)石油測(cè)井儀器的發(fā)展過(guò)程中，往往是從實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)際創(chuàng)新，可以根據(jù)探測(cè)器的個(gè)數(shù)、種類(lèi)和排列位置進(jìn)行科學(xué)合理的選擇，這樣就能夠更好地進(jìn)行信號(hào)接收和處理，從而使得檢測(cè)性能得到進(jìn)一步提高和優(yōu)化。例如在實(shí)際項(xiàng)目中，可以加強(qiáng)電磁流量計(jì)的應(yīng)用，這樣就能夠使得一些項(xiàng)目的測(cè)量精度和效率得到很大的提高。電磁流量計(jì)主要利用電磁感應(yīng)原理制造的一個(gè)傳感器，通過(guò)檢測(cè)流過(guò)傳感器內(nèi)部的液體的帶電情況來(lái)進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算。需要注意地是在連接井下儀器過(guò)程中，需要借助單芯電纜和數(shù)控測(cè)井地面設(shè)備進(jìn)行配接。但是需要對(duì)于電流和電壓進(jìn)行鄉(xiāng)音的控制，電壓最好保證在60到80V范圍之內(nèi)，而電流最好控制在80mA。通過(guò)這樣的方式在進(jìn)行連續(xù)測(cè)量過(guò)程中，就可以保障地下檢測(cè)信號(hào)傳遞的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，同時(shí)能夠有效避免信號(hào)之間的干擾問(wèn)題，通過(guò)單芯電纜能夠?qū)⑿盘?hào)分為相互獨(dú)立的信號(hào)，這樣在數(shù)控測(cè)井地面設(shè)備的脈沖道中獲得準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)。因此對(duì)于探測(cè)器的優(yōu)化需要結(jié)合具體的實(shí)際項(xiàng)目的需求進(jìn)行開(kāi)展，從而保障優(yōu)化的效率性和經(jīng)濟(jì)性。

2.2數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用于定向鉆井的軌跡控制中

將數(shù)據(jù)挖掘的相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于定向鉆井的軌跡控制中，可以有效挖掘出數(shù)據(jù)背后的規(guī)律和結(jié)論。對(duì)于不同測(cè)量項(xiàng)目的環(huán)節(jié)往往采用的算法不盡相同，基于傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)的算法包括了決策樹(shù)、隨機(jī)森林、聚類(lèi)算法以及粗糙集等，基于深度學(xué)習(xí)的方法可以應(yīng)用于分類(lèi)和回歸等各個(gè)環(huán)節(jié)。但是深度學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)挖掘算法往往需要很大的數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練，同時(shí)還需要人為進(jìn)行數(shù)據(jù)集的標(biāo)定等等，但是基于深度學(xué)習(xí)的方法往往在準(zhǔn)確率方面的性能遠(yuǎn)超于傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)。

另外，相關(guān)性是數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)很重要的一個(gè)特征。在數(shù)據(jù)挖掘環(huán)境下，通過(guò)分析數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性，往往可以得出來(lái)很重要的結(jié)論。具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程就是通過(guò)相關(guān)分析大量數(shù)據(jù)來(lái)挖掘數(shù)據(jù)背后存在的顯著性的統(tǒng)計(jì)因素，然后利用這些統(tǒng)計(jì)因素進(jìn)一步分析得到預(yù)期結(jié)果。進(jìn)行相關(guān)分析的技術(shù)手段有很多，常見(jiàn)的手段有基于最小二乘方法或者利用多回歸模型來(lái)構(gòu)建數(shù)據(jù)挖掘模型，然后進(jìn)行回歸分析得到影響變量的主要因素，然后這些因素就可以廣泛應(yīng)用于定向鉆井的軌跡控制中。往往通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘得出來(lái)的影響因素可以直接用在信號(hào)分析和處理過(guò)程中，可以有效分析出井下復(fù)雜的情況。因此，在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的背景下，大量的數(shù)據(jù)為定向鉆井的軌跡控制中發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，通過(guò)相關(guān)分析就可以很快得到各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)各項(xiàng)指標(biāo)的參數(shù)以及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估情況，以此制定的各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃更加的科學(xué)合理。

3.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，定向井鉆井技術(shù)中很多環(huán)節(jié)都影響著最終鉆井的效率和質(zhì)量問(wèn)題，因此解決這些問(wèn)題能夠顯著提高石油開(kāi)采的效率和質(zhì)量問(wèn)題。尤其隨著信息技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，極大促進(jìn)了石油鉆井技術(shù)的發(fā)展。

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