石油钻井自动化技术关键技术的应用研究

井志勇

摘 要：钻井是石油生产中的重要环节，关系到石油生产的产量及质量。为提升我国经济的整体实力，推进工业领域各行业的发展，利用先进的自动化技术提升企业的钻井技术已发展成为必然趋势。本文对我国石油开采现状进行了简单分析，然后从勘测、存储、调控三方面列举了自动化技术在钻井中的应用。

关键词：石油；钻井；自动化

1 概述

钻井是石油勘探与开发过程中必不可少的环节之一，技术密集、资金密集是钻井环节的主要特征。随着经济的不断发展，各领域对石油的需求量不断增加，全球石油资源可持续利用问题将更加突出，这就为石油生产各个环节提出了新的挑战。钻井技术作为石油生产中的重要环节之一，同样面临着新的挑战，需要相关的从业人员认真规划、研究并解决当前面临的技术难题。

2 我国石油开采现状分析

我国石油资源总量相对来说比较丰富，但由于我国经济的快速发展，各领域对于石油的年需求量也在急剧上升，这就给石油企业的生产提出了较为严峻的挑战，石油企业不仅要提高石油的产量，还应提高原油的质量，以满足各生产领域的需求。我国石油开采技术相对于国外先进的开采技术，仍存在一定差距，石油开采相关的设备技术含量相对较低，严重影响了石油的开采效率以及原油的质量。传统的石油开采技术在具体的操作上仍处于粗放式开采，这就降低了原油的质量，无法达到现代企业生产对原油质量的要求，必须通过后期的技术处理提升原油的质量，以满足生产的需求，这就大大延长了成品油的生产周期，降低了石油企业的经济效益。

石油开采作为一项技术密集型产业，对开采技术的要求相对较高，投入的成本自然较高，这就造成了我国石油企业面临着投入成本回收困难的难题。资金投入与经济效益之间的巨大差距，造成大部分没有先进设备或先进技术的石油企业不敢贸然投入开发资金。国内缺乏石油开采领域的核心技术产权，若引入国外的新型设备，需要消费大量的资金，这就加重了石油企业的投资成本，造成我国成品油价格居高不下，降低了我国石油产业在国际市场上的竞争力。要提高我国石油产业的综合实力，应从提高开采技术方面入手，对落后的技术设备进行更新升级，充分利用先进的自动化设备提升我国石油企业的开采效率。

3 自动化技术在石油钻井中的应用

3.1 勘测智能化技术 石油勘测是石油钻井的前提，利用先进的自动化技术，对原油资源区域进行有效检测，可为提高钻井效率提供前提保障。

3.1.1 勘测全面化 目前，我国掌握的勘测技术为电子感应技术，利用该技术可实现对地下200m内的物质进行准确探测，为分析油井的油量、结构、开采可行性提供可靠的数据。利用智能化的探测技术，石油企业可对某一区域进行全面的勘测，然后根据获得的地质、水体、岩层等多种物理数据，判定被探测区域是否存在具有开采价值的原油资源。

3.1.2 定位快速化 随着现代通信技术的不断发展，GIS及GPS定位技术应用范围不断扩大。石油勘探过程中，充分利用GIS和GPS先进技术，大大减少了勘测人员的分析时间，提高了勘测效率及准确率。利用快速定位技术，可对勘测到的原有资源区域进行准确的快速定位，从而为后期石油钻井提供便利的条件。

3.1.3 数据分析 数据分析是通过对勘测所得的各项物理数据进行综合处理，依据处理结果判定油井含量及油井深度等各项指标。智能化勘测技术，根据已经测得的数据，结合相关的理论知识，对油井进行全面、专业、科学的分析后，推测油井的各项技术性及竞技性指标。如根据地下岩层的厚度或者硬度可判断油井的深度，从而确定油井的开采深度。

3.2 存储虚拟化技术

现代计算机技术在提升数据处理速度方面已经取得了巨大的进步，利用虚拟化技术建立的云计算平台，在石油钻井技术领域中已经得到应用。

3.2.1 动态扩展能力 相对于传统的系统存储空间而言，虚拟技术可以将存储空间进行灵活的放大扩展，从而达到优化计算机资源运用控制的目的，这种动态扩展能力需要专业的技術人员对处理软件的结构进行适当调整，以满足特殊条件下存储及计算的需求。

3.2.2 复合分层能力 复合分层技术是将不同的数据进行整合后进行分层，从而建立起较为合理的、方便使用的数据库。分层技术主要是将数据库资源按不同标准进行分类划分，以方便数据的后期使用。利用云计算技术可将油井探测的相关数据进行复合式分层，通过自动化技术进行数据分析后，获得提升钻井操作的关键的技术参数。

3.2.3 容错能力 计算机技术面临的主要问题是安全问题，当数据库受到外界干扰时，数据信息的安全性将受到威胁，而利用计算机的容错技术可有效避免计算机的单点故障，保障重要数据信息的安全性。

3.3 调控自动化技术

3.3.1 自动操作技术 自动操作技术在钻井设备中应用较为普遍，石油企业可以通过无线电通信技术、信息技术以及计算机系统搭建自动化调控平台，从而完成操作的自动化。

3.3.2 逻辑表达技术 存储虚拟化技术实施的前提是逻辑表达技术发展到足够成熟，这是调控数据信息的关键性技术，借助这一技术，企业可以对钻井多项数据进行自动的分析、处理，为企业制定科学、合理的钻井方案提供必要的数据参考。

3.3.3 信息传递技术 将井下勘测数据准确传递到控制中心，需要用到信息传递技术。信息传递技术的准确性对于技术人员控制油井的深度具有重要作用，该技术不仅实现了数据信息资源的共享，还为钻井自动化操作的持续性提供了技术保障。

4 小结

石油企业是我国重要的经济来源，石油的生产不仅关系到我国工业、农业发展的进程，也关系到我国经济实力水平的提升。钻井是石油生产中重要的环节之一，钻井技术的高低，对于石油的产量和质量具有重要作用。利用先进的自动化技术，不仅可以提高石油企业的生产效率，还能提高原油质量，提升我国在国际经济舞台上的竞争力。

参考文献：

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