石油钻井工程事故的预警技术刍议

2023-01-26

一、前言

目前, 在石油钻井的工程项目上, 其具有资金投资要求较高、安全操作风险较高、施工技术要求较高以及隐蔽性较强等特点。因此, 在钻井的过程中, 一旦遇到复杂多变的地层或者某一工序失误时, 将有可能引发工程事故, 使整个工程受到影响, 对施工人员的人身安全与企业的财产安全具有巨大的威胁。因此, 做好事前的预警工作, 提前把可能出现的事故进行排除也就非常的重要。而智能化的模糊诊断专家系统技术由于属于对传统预警技术的升华, 主要运用到了计算机网络技术, 因此可以结合钻井工程的实际情况进行事故预警。

二、智能化的模糊诊断专家系统技术

1.设备故障诊断

在设备故障的诊断上, 主要有状态监测、分析诊断以及治理预防等三个阶段, 下面进行简要的列举。

(1) 、状态监测

状态监测所指的是对设备日常正常的运行状态进行检测, 主要运用到传感器对设备正常运行时的相关参数进行采集, 在免除干扰参数的基础上, 把钻井设备的主要特征参数进行检测。

(2) 、分析诊断

在传感器状态监测获取设备的相关参数后, 将对相关参数进行对比与分析, 对于与故障参数存在同向趋势的要进行故障原因与发生部位的排查, 从而为下阶段的治理预防提供最基本的数据。

(3) 、治理预防

在进行状态监测与分析诊断后, 对于出现故障或者有故障趋向的部位进行治理与预防, 保证设备在运行上的正常运转。目前, 传统经典数学预算方式已经不再可以很好的描述到诊断系统, 因此可以运用到模糊推理与理论来解决不确定的问题与故障。

2.专家系统

专家系统在定义上, 主要指的是在运用智能计算机网络程序后, 能够对人类提前输送的命令来模仿专家固有推断能力, 并根据命令要求来解决实际存在的故障与问题。因此, 具有鲜明的启发性、灵活性以及透明性的优点。目前, 专家系统从技术方面的设计, 其主要结构有:知识库、人机界面、推理机、知识库、综合数据库和解释器六个部分。

目前, 专家系统在预警技术上, 主要利用解释器向工作人员提出两个问题。一是专家系统为什么要向技术人员提出故障问题, 二是计算机技术是如何获取最后的结论。因此, 对于钻井工程的事故预警技术来讲, 不但是人类专家对系统知识的输送, 也是计算机技术对人类故障问题判断的一种供给。

在石油钻井工程的事故预警工作上, 其所花费的时间较长、环境较为恶劣, 因此对于从事预警工作的技术人员来讲具有巨大的挑战, 如果只是以人工经验或者参数监测是无法完成这个系统工程的。但是对于专家系统来说, 由于其并不会受到人力与精力等方面的影响, 只要计算机网络技术符合要求, 其就可以高效率的与连续的进行工作。另外, 对于日常的故障经验或者相关数据其可以长时间的保存, 在对其知识库进行升级后, 其还可以提升与吸取新的操作经验, 加强系统的预警技术。

3.建立系统模型

(1) 建立预警模型类库

在预警技术的运用上, 从事故对象的分析到预警技术的设计制造属于一个逐渐扩散与细化模型的步骤, 下面对其步骤进行简要的列举。

(1) 细化对象

对系统中对象之间的交互作用与相关行为进行细化, 从而形成一整套明确的、完整的以及稳定的定义。然后在根据参数和事故问题微秒关系的前提下, 把已经出现过事故的行为、趋向等进行关联, 确定参数的可用性。

(2) 认定类型

在预警技术模型的设计上, 一般都要求分为不同种类。例如出现溢流、井涌、井喷、气侵或者油侵等分到溢流的类型上。

(3) 重用支持设计

在根据某类对类库进行建设分类后, 还要对该类型进行重用与实例化。主要可以根据上面说简述到步骤, 设计出系统化的模型类库。

(2) 建立模型

(1) 在之前经验的基础上, 对事故参数的变化情况来确立事故发生特殊点, 然后对事故与参数行为、部件等属性进行联系。

(2) 对于出现过工程事故案例的钻井与设备条件、录井参数等进行分析与研究, 得到他们之间的关联点进行关系的确认。主要关系包括包含、继承、创建等静态关系。

(3) 建立动态对象间的主要关系, 然后才能形成一套较为全面的系统模型。如表1所示。

结论

综上所述, 石油钻井工程事故的预警技术可以良好的预防到事故的发生, 为钻井的施工工作人员提供人身安全的保障, 避免石油企业的财产不必要的损失。因此, 希望我国加大对这方面的研究力度。

摘要：近年来, 随着我国石油需求量增长趋势不断的提高, 我国无论是国内钻井采油还是国外投资工作都在呈现着快速增长的态势, 因此从钻井工程安全方面进行技术的改进与采用也就显得非常的重要。本文主要从石油钻井工程在事故预警技术方面进行刍议, 希望通过智能化的模糊诊断专家系统设计等方面的刍议来为部分钻井工作提供一份参考资料。

关键词：钻井工程,预警技术,要素,模糊诊断专家系统