智能化石油钻井技术的发展前景

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摘要 随着我国经济的快速发展，国家对石油的需求量不断增多，石油钻井技术也不断先进，智能化、信息化、自动化成为其未来发展的必然趋势，本文主要阐述了智能化石油钻井技术的特点及优势，并在此基础上对它未来的发展前景进行了展望。

关键词 智能化；钻井技术；发展前景

中图分类号TE1 文献标识码A 文章编号 1674—6708（2012）76—0084—02

实现石油钻井技术的智能化是未来发展的必然趋势，它不但是一个国家经济实力和科学技术水平的重要标志，还是进行更加专业石油开采的需要，实现技术的智能化有诸多好处，它可以提高钻井效率和质量，降低技术人员的劳动强度，控制生产成本，还可以有效降低事故发生的频率，因此实现石油钻井技术的智能化势在必行，下面我们就来进行具体的阐述。

1 石油钻井技术发展的历程

上个世纪50年代之前，我国在进行石油钻井时采用的是经验钻井的技术，进入五十年代以后开始步入科学化钻井时期，这个阶段一直持续到80年代，这一阶段主要发展了喷射钻井技术、优选参数钻井技术、平衡压力钻进技术、丛式井钻井技术等多种先进技术，但是这些技术多为单项技术，80年代中后期至当前，钻井技术开始朝着信息化、智能化的方向发展，也取得了一定的成就，主要表现在：一是开发了井下导向和井下闭环钻井系统；二是发现了新油气层，提高了油田采收率和开采的技术和方法，为开采提供了便利；三是发展了随钻测量、随钻测井、随钻地震等各种井下信息实时监测技术，便于更好的掌握钻进的动态和方向。钻井技术智能化、信息化的发展不但为钻井提供了诸多便利，还可以获得更好的经济和社会效益。

2 实现石油钻井技术智能化的诸多优势

2.1 智能化技术可提高钻井质量

采用智能化技术提高钻井质量主要体现在两点，一是采用导向钻井和实时数据反馈技术，可有效提高井身轨道的准确性和精确度，准确性和精确度的提高可以有效穿越油藏并提高油井质量；二是采用智能化技术，可通过放在全井长度范围的传感器来及时掌握全进各段压力情况，进而有效防止井眼失稳，有效提高了钻井的质量。

2.2 可有效减轻钻井工人的劳动强度

传统的石油钻进需要消耗大量的人力，物力，对工人的劳动强度是一个不小的挑战，钻井技术实现智能化、自动化以后，钻井现场会达到一个较为理想的状态，只需要一两名工人即可，而且在劳动强度上也大大降低，比如避免了工人更换钻柱的重体力活。

2.3 可以更好对钻井的动态进行实时诊断和掌握

钻井技术实现智能化以后，不但可以降低钻井的风险，还可以及时掌握油田勘探开发阶段的相应数据、模型和措施，在对这些数据和资料分析的基础上，可以为油藏的成功开采减少不确定的因素和风险。

2.4 可以有效缩短钻井的周期和时间

实现智能化、自动化以后，可以及时采集、传输、处理、反馈井下的各种信息和情况，一旦出现异常，可以及时对施工工艺进行调整，从而确保施工的快速、正常进行，当施工遭遇困难的时候，也方便各领域的专家及时进行分析和解决，保障钻进工程尽快步入正轨，从而有效缩短了钻井的周期。

2.5 可以降低钻井的成本

钻井信息化、智能化、自动化的实现，使钻井技术更加先进，钻井的程序也相对减少，比如电缆测井工序的取消，不但缩短了钻井的工期，还使钻井的综合成本有效降低，便于实现经济效益的最大化。

2.6 使钻井的领域更加宽泛

石油钻井技术的智能化，不但可以做到快速有效的钻常规井，还可以开钻复杂地质条件下的复杂井和特殊井，比如在山地、丘陵、沙漠、海洋等地区人工开采石油是非常困难的，但是采用智能化的机械采集完全可以实现在这些地区的石油开采，这就大大拓宽了石油开采的领域和范围。

3 对石油钻井技术智能化的展望

在未来国际石油钻井技术将呈现信息化、智能化和自动化的发展趋势，特别是智能化将主导石油钻井技术的发展，要实现钻井技术智能化的发展，关键是要实现计算机智能专家系统、井下智能工具、井下供电装置及提供高速双向数据传输的通讯网络系统的发展，智能化的发展具有广阔前景，它会在很大程度上提升石油开采的整体水平。

3.1 智能化的计算机系统

计算机智能专家系统安装了由钻井相关的各行业专家编写的数据库，主要执行接受数据、数据分析、发送指令的任务，从而为井下的实时数据分析提供参考，计算机智能专家系统的工作流程大概是这样的，当井下传感器反馈各种钻井数据时，计算机智能专家系统会自动做出反应，对其进行分析、研究和探讨，根据不同的钻井数据做出不同的反应，主要表现在当钻井数据在数据库范围之内时，系统会自动实时反馈指令到井下，一旦钻井数据超出了数据库的范围，该专家系统会实时反馈一个参考指令给井下，并将超出数据范围的钻井数据及时传递到互联网上的专家，互联网专家会根据反馈的信息及时采取措施，一方面计算机智能专家系统会将这下指令迅速送到井下，一方面会对这些信息进行吸收演绎，迅速补充进数据库，据此一个实时、稳定、安全的智能化控制平台呈现了出来，智能化石油钻井技术集成了地质导向钻井、旋转导向钻井、随钻地震、钻井测井等技术，采用计算机智能系统可以更有效的确保钻井的安全和快速，使操作更加规范和科学。

3.2 采用智能化的钻井供电系统

在进行地下石油智能化采集时，各种测量仪器会消耗大量的电能，基于这种情况，采用高效的供电系统势在必行，在当前主要有三种比较可行的供电方法，他们分别是高性能电池、井下涡轮发电机以及导线传输，而且高性能电池未来会朝向微型化、大容量、高稳定的方向发展，电力系统主要由多台柴油发电机和应急发电机组成，配电系统主要又高压配电盘、钻井配电盘、低压配电盘、井下作业用生活照明用电组成，智能化钻井供电系统可以有效管理各岗位用电，对电力系统具有保护的作用。

3.3 井下智能化钻井工具的应用

在井下应用智能化钻井工具会在施工过程中发挥重要作用，它可执行数据检测、指令执行的任务，为石油钻井提供了极大的便利，在未来的发展中，在保障较高性能的基础上应该朝着微型化的方向前进，当前石油钻井工具的智能化主要体现在检测、修井、通井、冲砂修井、打捞修井等诸多工艺上，井下实施的是近钻头参数测量技术，这种技术可通过各种传感器，从而有效清晰的了解井下钻头的实际工作状况，确保安全快速的进行钻井。

3.4 智能化通讯网络系统的应用

智能化通讯网络系统主要涵盖了三大技术，它们分别是信息技术、网络技术和通信技术，作为智能钻井技术的重要组成部分，其在钻井过程中发挥着举足轻重的作用，主要表现在使钻井信息在控制中心和现场的智能化控制平台之间进行双向传输，实现了远程钻井控制及钻井信息的共享；所有的通信网络技术都具有分析和辅助决策的功能；拥有强大的存储能力、快速传输、便捷的交互功能、低延伸和稳定的性能等。通信网络技术的应用实现了井下和地面之间的通讯连接，使井下信息的反馈和地面的快速指令实现了很好的交流和互动。

4 结论

智能化钻井技术的应用是未来发展的必然趋势，它为石油钻井技术的发展开拓了一片新的前景和天地，降低了石油开采的成本，减少了钻井事故的发生，提高了钻井质量，极大的促进了钻井技术的进步和发展。

参考文献

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