探討自動化智能化鉆井新技術

焦延安

摘 要：科技化與信息化的蓬勃發展促使我國鉆井技術的持續改進與完善，自動化與智能化特點必定會是未來鉆井技術的發展方向，其對國內石油鉆井工程的可持續發展起到了至關重要的影響作用。為此本文首先分析了全面實現自動化智能化鉆井新技術的現實意義，而后基于鉆井技術特點，提出自動化智能化技術在鉆井過程中的有效應用，期望能行之有效地改善我國當前鉆井技術狀況。

關鍵詞：自動化;智能化;鉆井;新技術;分析

自動化智能化的鉆井技術勢必會發展成為當前我國石油鉆井項目的核心要素，其不僅僅決定某個國家或者地區的經濟發展水平與技術研發水平，而且還能夠充分地適應當前國家與地區的石油需求情況，能夠在一定程度上推動了國家的繁榮、社會的發展，而且全面實現自動化智能化鉆井新技術存在著不少優勢，例如增強石油鉆井的效率、減少人工操作失誤、降低作業成本、控制生產事故發生率等。因此本文對我國完成自動化智能化鉆井新技術的現實意義進行了深入地分析，闡述了當前我國自動化智能化鉆井新技術的應用平臺，期望能夠對全方面地提升石油鉆井工程的總效益有所裨益。

1 全面落實自動化智能化鉆井新技術的現實意義

1.1 能夠有效改善鉆井作業項目的質量

工作人員通過自動化智能化的鉆井新技術來落實一系列石油生產項目，確實能有效地改善作業項目的最終質量，主要表現為如下兩方面：首先，工作人員將導向鉆井以及實時數據反饋技術有效地融入到石油鉆井項目當中，能夠在一定程度上增強當前石油鉆井井身軌道的無誤性與有效性，從而在根本上讓石油鉆井質量有所改善。其次，工作人員將智能化技術滲透至石油鉆井項目當中，能夠利用控制整個鉆井范圍的傳感器來行之有效地了解與熟悉鉆井全過程的實際狀況，并借此來降低井眼失穩事故的發生概率，從而有效地改善當前石油鉆井生產質量。

1.2 有利于降低鉆井人員的工作強度與難度

一般而言，要有效地完成傳統式的石油鉆井項目就必須準備充分的人力、物力、財力來作為支撐，這無疑就在一定程度上增加了當代鉆井人員的工作強度與難度，給他們增添了巨大且無形的工作壓力。而若鉆井項目能夠全面實現自動化與智能化發展，則能夠使當代鉆井項目的作業現場升級為高效、理想化的運作狀態，基本上只需配置1～2名鉆井人員，由此可見自動化智能化鉆井新技術能夠有效地降低鉆井人員的工作強度與難度。

1.3 能夠科學、穩定、及時地了解與掌握鉆井項目的最新動態

將自動化與智能化滲透至當代石油鉆井項目當中，不僅僅能夠有效地減少鉆井作業項目的風險，而且還能夠科學、有效、穩定、及時地了解與掌握整個石油勘測過程中的數據資料、方案措施等相關信息，并且還能夠基于上述信息的前提下，進一步地為石油開采項目降低一定的風險因子，為完成高質量、高水平的石油開采工作奠定基礎。

1.4 能夠減少石油鉆井項目的作業周期

鉆井作業工程全面落實了自動化智能化性質后，即能夠實時、高效地完成收集、傳遞、運輸、整理、反饋、應用石油鉆井井下各方面的數據信息，并且會對某些作業異常情況提出適當的工藝技術調整口令，從而在根本上保證整個石油鉆井項目有效、穩定地落實。如果自動化智能化的鉆井技術存在著一定的實施問題或者障礙，就會邀請各個領域的專家前往施工現場進行專業化、高效化、實時化的技術指導，確保整個鉆井項目能夠在最短的時間內回復正常的運作軌道，從而在根本上有效地減少石油鉆井項目的作業周期。

1.5 能夠減少石油鉆井項目的綜合成本

將傳統化、勞動力集中式的石油鉆井項目逐漸轉變為自動化、智能化的鉆井工程，不但會讓鉆井技術有效地融入當代先進的技術特點，而且還能夠進一步完善整個鉆井程序，例如自動化智能化的鉆井新技術避免了電纜測井這一工作步驟，從整體上而言其在有效減少作業周期的同時還能夠進一步地控制石油鉆井項目的施工成本，為石油鉆井工程獲得較高的經濟效益與社會效益提供最大的實施空間。

1.6 能夠讓石油鉆井項目所涉及的作業領域更為廣泛

自動化智能化的鉆井新技術不僅能夠行之有效、有條不紊地處理常規井，而且還能夠深入分析、探究、開采工作環境惡劣與工作條件較差的特殊井，例如位于海洋、沙漠等特殊環境下的石油鉆井項目，這些鉆井項目復雜、難度大，如果仍然選擇傳統化的鉆井技術就很難處理好各種問題，而通過全面自動化智能化鉆井新技術則能夠有效地實現機械代替人力的運作目標，完成這些特殊環境下的鉆井項目，從而在根本上使得石油鉆井項目所涉及到的作業領域變得更為廣泛。

2 自動化智能化鉆井新技術的應用分析

2.1 自動化智能化的計算機監督控制系統

自動化、信息化、技術化與智能化的計算機監督控制系統，可以實時有效地完成收集作業信息、分析數據資料、傳送施工命令、反饋落實結果等一系列工作步驟，從根本上為建設全新型的鉆井系統提供根本性的基礎條件。與此同時該計算機監督控制系統還配置了強大的數據信息資料庫，其主要是通過大量鉆井領域的專家學者共同撰寫而完成的，能夠行之有效、實時穩定地了解與掌握當下石油鉆井開采項目的具體情況。首先，石油鉆井開采項目的井下感應器會借助相應的設備將當前石油開采工程的井下數據信息上傳至自動化智能化的計算機監督控制系統當中，而后該計算機監督控制系統就會將這部分的數據信息進行分類、整理、評測等工序，若其評測結果是處于該數據資料庫的有效控制范圍的，則將當前所得的數據結論高效、直接、快速地輸送至鉆井井下，而若其評測結果不處于該數據資料庫的有效控制范圍的，則需求該計算機監督控制系統的工作人員與井下作業人員取得必要的聯系，并對于該評測結果雙方必須要獲得一致的意見。再者，工作人員要對這部分數據信息進行快速有效的整理、分析、演繹步驟，就必須將有用的數據資料整理至當前計算監督控制系統的數據信息資料庫，從而行之有效、科學穩定地更新升級數據信息資料庫的內容。換而言之，自動化智能化的計算機監督控制系統具備著科學化、及時化、信息化、高效化、安全化等特點性能。在實際的石油開采項目當中，鉆井作業工程所配置的數據通信接口平臺主要涉及到兩大構成要素：第一是修井操控平臺，第二是修井遠程操控體系，上述的兩種鉆井平臺能夠讓當代鉆井項目在根本上完成三維式的監督控制體系，從而為全面實現智能傳輸、隨鉆地震等新型的鉆井技術提供強有力的基礎條件。

2.2 自動化智能化的鉆井工具

正常情況下，石油鉆井項目所配置的設備工具都能夠落實好對施工過程數據信息的收集、整理、檢測、演繹等指令，為科學有效地完成當前石油開采工程提供堅實的科學手段。為此，基于自動化智能化鉆井系統具備強大、穩定的運行機制的前提下，鉆井井下作業工具應當朝著微型化的方向轉型發展，不但作用于石油鉆井項目的數據監測工序，而且還能夠將其運用至修井、通井等核心環節。這部分自動化智能化的鉆井工具能夠在一定程度上確保當前石油鉆井項目的具體程序，能夠有效地確定與固定井下作業鉆頭與鉆柱的具體位置與方向，進而使其成為整個石油井下開采工程的導向指標，與此同時自動化智能化的鉆井工具能夠高效、快速、直接地完成旋轉鉆井工作，從而在根本上降低巖層等復雜施工環境對鉆井工具所造成的不良作用。除此以外對于石油井下作業的技術參數，工作人員可以借助感應器來進一步地了解與掌握，從而實時有效地監督與控制當前石油開采鉆頭的運作實況，促進石油井下開采工程朝著安全、高效的方向進步發展。

2.3 自動化智能化的鉆井供電體系

眾所周知，不同的鉆井工具會對應著不同的電能消耗量，那么一項石油井下開采項目就必須配置著性能高效的供電系統，與此同時該鉆井供電系統務必要具備柴油機發電機組以及應急發電機組這兩部分，唯有如此方能使當前的電力供應在根本上滿足當前的石油井下開采任務，方能科學有效地降低供電系統的危險性。石油鉆井工程所需配置的供電系統則涉及到高壓配電盤、低壓配電盤等部分，這些供電系統的構成部分能夠有效地給當前的井下開采項目給予充足的電力能量，為石油鉆井工程實現可持續發展戰略提供較好的照明條件。新型的PMS系統能夠根據石油鉆井項目各部門、各環節實際的用電情況，為各部門提供充足有效的電量，而且就目前我國石油鉆井工程的供電形式而言，高性能電池、導線電力傳輸以及渦輪發電機組都是當代安全性高、效率強、運作穩定的供電手段，同時筆者認為鉆井所需的電池在未來必定會朝著體積小型化、容量巨大型的方向發展。

2.4 自動化智能化的鉆井通訊網絡

所謂的自動化智能化鉆井通訊網絡，即是指數據信息能夠同時借助共享中心以及調控中心來完成雙向化的傳輸功能的一個鉆井體系，其在根本上為石油鉆井工程提供巨大的共享信息資料。對于雙向化的共享數據信息而言，其具備著強大的集成化特質，例如巨大的儲存容量、快速的傳輸效率、廣泛的應用區域等，與此同時其仍還反映出高效、安全的數據信息解析演繹性能，能夠為鉆井人員提供具體有效的策略意見。自動化智能化的鉆井新技術能夠在一定程度上實現數據信息的及時傳輸、整理演繹、檢測反饋等任務目標，為更好地加強井下與井上的聯系奠定基礎，不僅方便了井下信息的有效反饋，而且還有利于井下傳送具體指令。

2.5 自動化智能化的鉆井信息傳達技術

就現階段我國石油鉆井信息傳達技術的應用情況而言，自動化智能化的鉆井信息傳達技術主要包括井眼軌道檢測以及隨鉆測井技術兩方面，這些技術的應用就猶如工作人員在井下鉆頭處安裝高效安全的監督控制設備，從而有助于鉆井項目的技術工程人員能夠通過一定的數據信息反饋來分析、研究、掌握當前施工巖層的具體特征以及鉆井軌道的有關資料等內容。自動化智能化的鉆井信息傳達新技術能夠借助有關的設備感應器來將數據信息轉變為相關的震動信號，而后利用檢波設備來對其進行下一步的數據處理工序，從而行之有效地解析當前施工巖層的具體數據信息。從目前國內鉆井信息傳達技術的研究、開發與應用實況來看，比較常用的自動化智能化鉆井信息傳達技術則包括聲波法、電磁感應法等，為此鉆井技術工程師要靈活地應用這些先進性的信息傳達技術，就務必要深入地了解與掌握這些技術的特點與性能，熟悉每種技術的優劣勢，從而為往后更有效的應用提供知識支撐。

3 自動化智能化鉆井新技術的開發建議

從現階段國內自動化智能化鉆井新技術的研究與推廣情況來看，自動化智能化的鉆井新技術確實獲得了一定的落實成效，并且不少的自動化智能化鉆井新技術已經逐漸被廣泛應用至石油鉆井的各個領域、各個階段、各個環節，對有效提高石油開采項目的經濟效益與社會效益起到了良好的促進作用。然而與其它發達國家相比，我國所開發、推廣與應用的自動化智能化鉆井新技術仍然存在著一些問題與不足，主要表現在技術性能、程序步驟等層面上，例如現階段我國鉆井項目當中所運用的井口的自動化與智能化程度比較弱，很多先進、優秀的技術、設備、工具都是完全依賴于國外進口，在很大程度上難以擺脫國外的技術支持。除此以外，目前我國的鉆井新技術在實際的使用期間，其的安全性、有效性、穩定性等特征性能仍然需要進一步地完善，否則其會給整個石油開采項目帶來不必要的風險因素。所以，對于石油鉆井新技術，我們務必要著重強調與重視自動化智能化鉆井技術的研究與開發工作，不斷引進先進良好的技術、工藝、設備、觀念，進而在根本上提升當代自動化智能化鉆井新技術的具體性能，不斷增強鉆井工程的效率與質量，行之有效地減少石油鉆井的總成本，從而科學有效地提高當代石油鉆井項目的經濟效益與社會效益。

總而言之，國家要實現可持續發展戰略就務必會在一定程度上提高當代的石油需求量，為此石油行業要更好地適應社會要求、完成新的產業改革，就必須從鉆井技術出發，從根本上為高效、安全、科學、穩定的石油開采項目提供可行的落實手段，所以石油行業務必要重視與支持自動化智能化的鉆井新技術，從計算機監督控制系統、通訊網絡、鉆井工具、信息傳達技術、供電系統等方面出發，不斷完善與規范當前的鉆井技術體系，從而促使石油鉆井新技術逐漸向自動化、智能化、信息化、穩定化、安全化、綜合化的方向發展。

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