石油钻井自动化技术应用研究

石油钻井自动化技术应用研究

李建军,张双强  ,姚敏哲,段金龙,李东

中石化西南石油工程有限公司钻井一分公司  四川 成都 610000

摘要：在我国社会发展的过程中，石油资源一直以来都受到人们的广泛关注，并且随着社会的发展，石油资源成为了世界经济发展过程中最为重要的能源之一。这一资源在各个行业的应用比较广泛，很多国家的发展中，甚至把石油资源当成了国家必备的主要能源。我国在对石油开采阶段拥有着较为先进的技术，其中自动化技术就能够帮助石油开发得到有效的进步。所以还需要真正的结合自动化技术的应用，及具体的应用方法，有针对性地展开研究，从而真正地为石油钻井自动化发展找到未来良好的应用前景。

关键词：石油钻井；自动化技术；应用

引言

在石油开采方面，我国石油企业缺乏关键核心技术，大多数技术和设备从国外引进，这样不仅会提高成本，还会使得我国石油企业过于依赖国外技术，缺乏自主技术，降低企业竞争力。为了进一步提高石油企业的竞争力，就需要加大技术研发，提升设备的性能，不断提高石油开采自动化水平。不仅保障国家经济可持续发展，也是保障国家能源安全。

1自动化关键技术在石油钻井中应用的意义

为了提升石油钻井质量，相关企业应加大自动化技术的应用力度，如：智能勘测技术、地质导向钻井技术等，不断提升信息收集与数据处理能力，降低钻井作业问题的出现几率，提高钻井质量。此外，自动化钻井系统可依据采集到的数据信息，自动完成信息分析、故障诊断与偏差测定等操作，降低人为因素对石油钻井过程的影响，杜绝人为操作不当情况的发生。与此同时，自动化技术应具备自动纠偏与环境适应能力，以帮助石油钻井企业降低工作难度，并且传感器可以对所处环境进行感知，操作人员可直接在监控室下达控制命令，确保相关设备处于正常工作状态。自动化技术的出现，可以降低石油钻井工作中人为因素的影响，凭借自动化系统强大的数据分析、收集以及整理等功能，可以自动完成相关石油钻井作业，提升石油钻井作业质量，降低安全事故发生几率，对全面提升石油钻井作业水平具有重要意义。

2石油钻井自动化关键技术

2.1虚拟存储技术

在石油钻井过程中，由于技术起步时间较晚，为了存储钻井过程中产生的各类信息与数据，最初是使用纸质笔记本进行记录与汇总。但是纸质材料的缺点有目共睹，不仅容易丢失，而且检索、管理的难度也大幅增加，影响作业效率。比如，在设备出现故障后，值班人员要对比设备运行的前后数据，才可判断出故障型式，有针对性地了解问题的产生原因，从而为维修工作提供依据。但是，纸质记录查询困难，所以会延长设备故障处理时间，无疑会对整个石油作业的效率产生影响，不利于油气资源产量的增加，同时也会存在安全隐患。因此，可在虚拟存储技术的帮助下完成数据库搭建，并将云空间设置在云服务器中，在数据库中录入相关施工数据，并针对设备运行参数进行整理，存储到云存储空间中，方便后期资料查询与检索。在应用虚拟存储技术时，注意遵循数据存储与查询流程，加快处理器的运行速度，缩短数据检索的时间。

2.2自动垂直钻井技术

我国机械式自动垂直钻井技术已经与国际先进水平接轨，具备现场试验能力。由位于天津市经济技术开发区的中国石油集团渤海钻探工程有限公司研发的垂直钻井BH-VDT5000系统、中国石油集团西部钻探工程有限公司研发的xd-AVDS系统，通过在几十口井下成功应用，达到井斜角小于0.5°的技术效果。由宝石机械与西安石油大学，联合研发的全自动垂直钻井系统，能够通过全旋转推靠式钻井，现场使用后，井斜角控制小于1°。由中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院开发的捷联式自动垂直钻井系统(SL-AVDS)现场试验成功，该系统依靠捷联式自动垂直钻井系统动态推靠，主动防止斜角、矫正斜角，能够将斜角控制在小于1°的范围内。

3自动化技术在石油生产过程中的运用

3.1采用自动化系统监测石油生产活动

应当注重购买先进的设施和设备，综合采用自动化系统监测石油整体的生产活动。在开展石油生产工作的过程中，无论是对开采环境还是各个环节的进行情况都会详细记录各种类型的数据和参数，借助自动化系统对这些数据进行管理和存储，并在后台进行总体的分析。以便于相关操作人员能够从数据信息当中了解石油开采工作进行的情况，同时，也可以借助现代网络控制系统，根据油田所呈现出的信息采取远程指导的措施。在开展石油生产活动的过程中，借助自动化系统可以对不同生产环节的进程和进度进行有效的监控，一旦发现异常和问题能够及时上报，并采取相应的解决和应对措施。对于现场控制来说，在一定程度上能够预防安全事故的发生，推动生产活动得到顺利地开展和进行。对此，石油企业内部应当重视创新，为企业增添新鲜技术活力，通过采用自动化系统更有利于提高整体的效益，解决实际工作当中所面临的一些困难和问题。

3.2随钻测井和地质导向钻井技术应用

相比较于西方国家对钻井技术的研究，我国在随钻测井方面的实践还有发展的空间，近些年来也在尝试采用自主研发的设备和技术，但整体来看，关于钻井技术还需要进一步研究和优化。在采用地质导向钻井技术的过程中，首先要对开采环境的情况进行总体的分析，了解区域地质的特征，才能够更好地预测和判断井眼的具体位置。在开展钻井工作的过程中，为了更好地控制实验过程，需要采取预实验环节，对整个开采工作进行模拟，以便于降低实验耗费的成本，也可以提高整体的施工效率。对此，在开展测井工作之前也需要落实预处理环节，通过这种方式才可以提高结果的精确度和准确性。相关技术人员也要综合运用各种手段来减小其中存在的数据误差，尽可能打造一个与实际开展环境类似的实验环境条件，并对整个开采作业的过程和步骤进行模拟，才可以提高结果的准确性。相比较于传统的钻井技术，地质导向钻井技术的应用，更有利于推动我国石油开采行业的发展。

3.3监控系统的应用

石油钻井中所使用的自动化技术，其所具有的核心作用就是能够确保这项工作在开展的过程中，达到自动化的标准和目的。监控系统是钻井设备的自动化作业过程中最为核心的保障，其不仅能够最大程度地对钻井作业的程序进行分析和优化，也能够使整个操作的流程变得更加优秀，从而对风险进行预警，对事后的工作开展效果进行评估，起到合理有效的作用。所以系统监控事件工作开展过程中，还需要结合计算机的软件，真正的对钻井设备的作业数据，以及卓越的内容进行收集，在短时间内形成幼稚的评估报告，帮助工作人员更加清晰井下作业的实际情况，从而有效地对其任务的工作实施方向进行发布。在作业完成之后，也可以通过自动化监控的系统对其进行回顾，从而未来的工作中更好地对相关流程进行优化，提高整个实施工作中自动化的水平。特别是一些具有较大难度的钻井环境，更是可以对监控的系统数据进行模拟。通过模拟中存在的问题，提前做好针对性的措施和应对方案，有效地优化石油钻井工作的开展效果。

结束语

石油资源已经成为国家运行的必要能源，在许多领域当中都得到了广泛的应用。在石油资源开采工作的过程当中，应当结合现阶段石油资源开采现状，注重加强对先进科技的应用，不断探索出高科技手段和自动化技术更有利于提高国民经济水平，帮助企业获得理想的社会效益。对此，国家应当提高重视程度和支持力度，推动石油自动化开采技术获得更好的应用和发展。

参考文献

[1]刘刚军,陈宇飞,吴家坤,等.探讨钻井工程技术现状及发展趋势[J].中国石油和化工标准与质量,2022(10):146-148.

[2]尹东流.浅谈石油钻井自动化技术应用[J].设备管理与维修,2022(14):135-136.

[3]陈曜东.石油钻井自动化技术应用探析[J].中国石油和化工标准与质量,2021,41(23):185-186.