自动化智能化钻井新技术的应用发展研究

毋焱

摘 要：石油是我国发展重要依赖能源，对社会经济发展有着积极促进作用。而钻井技术的自动化与智能化程度，直接影响着石油开采质量效率与安全程度。本文主要对自动智能钻井技术与应用展开分析，希望对我国石油钻井工程发展起有效参照作用。

关键词：智能化;钻井技术;应用;发展

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.079

处于信息时代，新型石油钻井技术，在石油钻井工作中的应用越发自如。但我国自动化智能化钻井技术的应用仍处于摸索性前进阶段，对比国外发达国家，在节省生产力、成本等方面仍有较大差距。为切实发挥新钻井技术的作用，还需加强智能钻井工具、计算机监控系统等的应用，实现钻井系统的规范化与自动化程度。

1 落实新钻井技术的优势

（1）提高钻井作业质量。首先在石油钻井项目中，工作人员能够将实时数据反馈、导向钻井等技术融入其中，作业安全程度提高，钻井井身轨道精确度加强，钻井质量随之提高。各种智能化技术的应用，借助智能传感器，能够扩大钻井管控范围，钻井运作过程精确掌控，井眼危险事故得以有效规避，钻井生产成效进一步加强。

（2）钻井作业更便捷。石油开采危险系数高，传统钻井工作需要投入大量的资源，包括人力物力等，工作强度与难度、成本随之增加。运用各种智能化、自动化技术，作业质量效率将不断增强，钻井施工强度、难度随之降低。

（3）减少作业周期。石油钻井作业与现代科技结合，可以说是传递与掌握数据信息，作业不良问题实现了事前规避，为作业有序展开提供了保障。尤其是技术专家的指导，技术功能与作用最大程度发挥，作业周期得以确保。项目建设成本显著降低，工程效益随之提高。

2 自动化智能化钻井技术类型

（1）旋转导向钻井技术。该技术发展于上世纪末，通过井眼轨道明确了钻头轨迹，实现了钻头轨迹有效控制。关键技术在于井下旋转导向，核心是钻井工具系统，钻柱在旋转钻进过程中，实现了精确稳斜扭方位、增斜等。井下工具时刻处于旋转状态，井眼净化效果确切，位移延伸能力增强，适用于水平井、分支井与大位移井等。钻井系统工作机理，主要靠偏置机构的钻头或钻柱产生导向。

（2）地质导向钻井技术。该技术特征主要体现在以下几方面;一是将测井技术、钻井技术、油藏工程技术有效结合，形成带有电阻率、伽玛等近钻头地质参数，以及井斜角等进钻头钻井参数的短节。二使用无线信号短传，将参数传至MWD，再传至地面控制装置。三是用地面软件系统实时做出决策，实现随钻控制。该技术在非洲与欧洲等近50口井应用，技术效果与经济效益显著，广泛用于分支井、薄油层水平井、深探井等。

（3）随钻地震技术。随钻地震技术在国外上世纪90年代取得较大发展，技术研究开展取得了不错成绩。我国在上世纪末才引入该技术，随后高校研究机构，在噪音压制、信号检测等方面取得了不错成效，在随钻系统、专用设备研发方面取得了重要突破。地震勘探技术能够通过地震实验，借助地震波传感器，获得钻井中的地震震源等地层数据，借助地震技术、钻井技术提高钻井成效。

（4）近钻头测量技术。该技术实现了测井、钻井与油藏工程等技术有效结合，借助随钻控制手段，以及工程参数测量、近钻头地质等手段，确保井眼准确穿过储层位置，根据钻头传感装置获得的地址特性信息，合理调整井眼轨迹，具有识别与导向的功能。

（5）智能钻杆技术。该技术应用，提高了数据传输速率，数据高速传输的同时，实现了钻井信息实时分析，数据传输的稳定性随之提高。智能钻杆遥测系统由顶驱转动短节、井下接口短节、智能钻杆、信号放大器等组成，具有双向通讯、大容量、井筒实时监测、适用范围广、高速传输等功能。今后发展方向主要在提高数据传输速率、提高耐温能力与无缆顶驱转环短节研发等方面。

3 新钻井技术发展应用

（1）计算机监控系统。现代科技应用，实现了作业数据实时获取，资料时效化传送，实时获得反馈信息等功能，使得钻井系统管理与监控同步。借助井下感应器，可将作业中的数据，实时上传至监控设备，借助计算机监控系统，分析整理收集的数据，当处理结果与数据库一致，可尽快传输至井下，当处理结果不符，需与井下工作人员加强沟通，意见统一后继续施工。

（2）现代化钻井工具。钻井施工环境恶劣，易出现故障问题，需根据项目需要，合理配置设备工具，全面落实数据信息监测与收集等指令，确保钻井施工有序展开。现代化的钻井系统，运行机制作用强大，监测项目数据的同时，也是工程通井、修井等必不可少的。除此之外，能够规避环境产生的负面影响。

（3）钻井供电体系。钻井作业对电源要求较高，由于各设备耗电量不同，对此。需要提高供电系统的稳定性。供电系统涉及到应急，以及柴油机发电机组，供电危险系数降低。同时涉及低压、高压配电盘等，为钻井施工提供了稳定电源基础保障，满足照明与设备施工等需要。

（4）钻井通讯网络。通讯是数据信息传递、共享的关键要素，钻井通讯网络，在调控、共享中心间充当数据信息双向传输作用，通过集成化信息，为钻井施工人员提供信息资源与参考建议。

4 总结

现代化鉆井技术，在钻井作用中发挥着不可小觑的作用，但井口自动化程度低，设备与工具依赖进口、设备稳定与安全度低等问题不容忽视。还需加强新技术研发，以提高钻井成效，实现利益最大化。

参考文献：

[1]靳美成.石油钻井自动化智能化新技术研究[J].中国设备工程，

2018（17）：220-221.

[2]王君.信息化管理在钻井生产中的应用与发展探索[J].民营科技，

2018（08）：157.

[3]王作碧.石油地质勘探中新技术的应用[J].化工设计通讯，2018，

44（04）：210.

[4]杨春和，吕长文，李富.钻井新技术在大庆外围油田SS2井应用[J].西部探矿工程，2017，29（08）：29-31.

[5]张铁铭.精准计量新技术在高温高压井钻井液施工中的应用[J].中国石油和化工标准与质量，2017，37（12）：189-190.

[6]苏振.新形势下窥探高科技智能化钻井新技术[J].中国石油和化工标准与质量，2017，37（09）：191-192.