浅谈自动化智能化钻井新技术的应用

2023-01-20

引言

随着时代的发展, 石油工业快速发展, 各种新技术和新工具等也不断的被开发出来, 促进了钻井技术的不断完善。尤其是随着科技水平的不断提高, 各种新设备和新仪器、新设备开始被应用到钻井技术之中, 提高着其可视化和自动化以及智能化水平。为了进一步提高钻井工程的作业效率, 实现勘探开发整体效益的稳步提高, 积极的在作业现场应用各种自动化智能化钻井新技术显然是必不可少的。

一、自动化智能化钻井

现代钻井技术中包含了大量新型的钻井技术, 可以实现地质导向、随钻地震、碎钻测量、旋转导向、智能钻杆等的高度一体化。在智能化自动化模式下进行钻井作业, 可以利用计算机和各种信息技术, 方便快捷的获取各种钻井作业相关数据信心, 并实现快速解释编程, 然后准确的发出各种指令。在整个钻井过程中, 各种参数均由传感器进行自动检测, 并通过各种自动设备进行执行, 然后发出指令, 予以自动化无人操作。因此, 实现自动化智能化钻井, 可以有效提高作业效率, 节约工程成本, 提高整体效益。整体来看, 自动化智能化钻井技术可以分为两部分, 即地面钻机自动化和井下钻井自动化。地面自动控制系统可以分为部分钻机系统自动化和全系统自动化, 在地面自动控制系统中, 工作人员利用计算机对整个地面情况进行控制, 并在自动化管理模式下, 利用自动化钻机完成各项钻井作业任务, 例如钻进和起下钻等。井下自动控制系统则主要包括地质导向系统和旋转自动导向闭环钻井系统, 以及旋转导向工具系统。其中, 旋转自动导向闭环钻井系统属于一种智能化的定向钻井系统, 该系统是通过信息流闭系统来予以实现的。该系统可以实现方位和井斜的自动调整, 从而有效的提高复杂结构井、薄储层等高难度作业的速度和质量。旋转导向工具系统的信息传输通道是MWD (或智能钻柱) , 主要被用于海上大位移钻井作业之中。

二、自动化智能化钻井新技术的应用分析

我们以智能化自动化钻井的井下自动化为例, 分析智能化自动化钻井新技术的应用。目前, 在实际的钻井作业过程中, 井下闭环钻井技术是异性较为重要的新技术。井下闭环钻井技术在进行应用的时候, 采用的是完全自动化和智能化的模式, 而不需要借助人工操作进行完成。钻井作业过程中, 在作业开始之后, 在各种计算机技术的操控下, 会对作业过程进行实时监测和控制。对于监控所需要了解的相关数据和信息, 也会实现即时的测量和收集。在信息收集完毕, 数据测量结束之后, 便会按照设定好的程序, 自动进行传输。在井下设置有中心电脑, 数据和信息首先会被传送到中心电脑中。中心电脑在收到数据和信息之后, 比那会自动按照程序设定进行分析和处理。然后, 按照得出的分析结果, 得到相应的下一步指令。从而对井下作业的各种设备进行控制, 适当调整期工作状态等。而当井下的中心电脑

按照程序安排进行数据和信息处理的同时, 这些数据和信息也会被传送到地面。在地面, 也会有相应的电脑负责接收。地面电脑在接收到这些信息和数据之后, 也同样会按照自身设定的程序进行工作, 并按照程序安排进行模拟研究。从而更加真实、直观的模拟出井下作业的实际情况, 帮助工作人员更好的对井下作业情况进行检测。在模拟研究完毕之后, 地面电脑还会将相关处理结果和指令等及时的传达给井下的电脑。于是, 井下电脑在接到指令之后, 便可以按照指令的具体要求, 对井下的不同设备和工具进行控制和安排, 从而保证钻头可以按照预先设计的轨迹进行稳定钻进。而且, 井下的各种作业设备和工具还可以在自动系统的控制下, 合理的按照实际作业情况做出一定的应变反应, 提高工作效率。但是, 需要注意到的是, 为了而保证地面和井下信息和数据传输的稳定性和安全性, 在应用井下闭环钻井技术的时候, 需要具备一定的软硬件条件。例如, 井下作业自动化智能化控制中至关重要的中心电脑必须具备良好的性能, 要具备强大的信息和数据处理能力, 并且还要能够耐受井下恶劣的环境条件, 保证长期稳定的工作。

三、思考与建议

近年来, 我国在自动化智能化钻井新技术方面取得了一定的成果, 通过上文的分析我们也了解到, 目前, 很多新型的钻井新技术已经被应用于实际的钻井作业之中, 并发挥出巨大的作用。但是, 较之世界上其他一些国家, 我国在自动化、智能化钻井技术的开发和应用等方面仍然存在一定的差距。例如, 目前, 钻井的井口的自动化程度还相对偏, 各种技术水平较高的钻井设备和工具等还需要进口。以及在各种新型钻井技术的应用过程中, 还存在一定的不足之处, 安全性和稳定性上需要予以提高等。因此, 在今后, 我们还需要进一步提高各种自动化智能化钻井新技术的开发力度, 以更好的提高钻井速度, 降低钻井成本, 取得良好的社会经济效益。