基于COMSOL的钻井液面声波反射特性的研究

在钻井过程中,钻井液通过地面循环与井下循环,及时地把钻屑带到地面上来,从而保证钻井过程的连续进行,并保障各项安全。若未及时检测到井下泥浆状况,将会发生井漏或井涌甚至井喷事故,造成财产和和人员损失。因此,预警和实时监测泥浆变化情况,对了解和监控溢流井涌等异常工况,对井控安全十分重要。基于声波的液位检测的基本理论,选取COMSOL多物理场有限元软件中的压力声学瞬态模块,构建钻井作业时泥浆循环过程的三维模型,通过监测泥浆的液面变化情况,研究声波在井下传播时的产生的回波信号的机理和特征,为信号自适应识别液位计算液面深度提供理论依据,为设计测量仪器提供支撑依据。     

基于事件驱动的煤矿井下安全事件检测与预警

利用复杂事件处理技术构建了基于事件驱动的煤矿井下安全事件检测与预警触发模式。以井下RFID人员定位数据与环境监测数据为基础应用数据,基于复杂事件处理技术搭建大规模井下安全流数据处理框架,设计离线数据关联规则自学习、在线数据匹配树结构自匹配的双层并行机制,以实现对井下安全预警事件的高效检测与预警触发。测试结果表明,基于事件驱动的煤矿井下安全事件检测与预警模式相对于基于关系型数据库的安全监控模式,在异常事件检测数与检测效率方面均具有显著的优势。     

基于马尔科夫链的煤矿灾变预测系统的建模研究

提出了结合煤矿特点构造符合马尔科夫链特征的数学模型的观点,并以马尔科夫链为基本分析工具,详细介绍了设备故障、涌水预警、救险预测三个领域内的数学建模方法。所建模型可以预估机电设备发生故障的概率、井下透水后发生淹井的可能性、事故发生后井下人员的逃生状况,为煤矿灾变预测提供了概然性数据,为煤矿灾变预测系统的技术实现提供了理论支持。     

基于CBR的井下复杂情况与事故智能诊断和处理系统*

分析了传统的钻井事故诊断与处理专家系统的不足,根据钻井专家决策时的认知过程,基于实例推理技术开发了井下复杂情况与事故智能诊断和处理系统。该系统收集了各油田已发生的各种复杂的事故实例,具有自学习功能,能实现各种复杂情况与事故的诊断和处理,并提供完整的有关复杂事故预防和处理的知识手册,可为钻井专家、技术人员提供决策支持。对系统的总体结构、工作流程以及系统实现的主要技术包括实例表示、实例库组织、实例检索和自学习等进行了详细描述。     

钻井井场生产监控系统设计与实现

为了提高油田钻井时效及质量,降低钻进成本,开发了基于网络通信技术的钻井井场生产无线监控系统;系统通过网络将井场数据无线传输给基地存储,基地通过网络将各类生产指令下达到井场,实现生产一线、科研、管理信息共享,共同监视钻井施工过程,实时综合分析数据,自动预警,及时调整钻井工艺,预防事故发生,具有较强的应用价值。     

深水救援井压井计算

随着石油工业的发展和能源需求的不断增加，深水勘探开发已经成为未来石油勘探开发的趋势。而深水安全钻井的重要保障之一是科学有效的井控技术。目前虽有多种海上压井方法，可是目前专门针对深水救援井压井的设计方法确仍是空白，本文结合海上钻井工艺技术特点，采用理论分析、数值与现场数据验证相结合的方法对深水救援井的压井技术进行了研究。本文根据压井方法要求以及海上钻井工艺技术的特点，总结了深水钻井过程中的各种压井液密度计算方法，选用了适合深水救援井的压井液密度计算公式，并以一口井为实例进行了计算。     

一种新型的井下事故救助方法

本文主要针对目前频发的井下事故提出了基于RFID(无线射频识别)技术的井下事故救助方案。总体制定了方案的设计框图、系统构架等,并对险情的发生情况进行了分类说明,当发生在外部的险情被探测到时,由信息总控台发送报警信息到读写器以及时通知矿井作业人员迅速撤离到安全区;当井下的险情被发现时,将险情通过作业人员身上携带的电子标签发送给读写器再传到外部的信息总控台,以最大程度提高整个煤矿业的安全系数。     

基于PK对战模式的油田井控知识在线练习系统

油田井控是控制井涌井喷等油井情况、防止事故发生的重要措施,对井控业务人员进行井控知识培训,提升其井控知识水平十分必要。传统的井控知识培训方法不能有效激起学员的学习热情,培训效果不理想。本文借鉴游戏中的PK(Player Killing)对战模式思想,通过共享内存、进程间通信等技术设计,实现了基于PK对战的井控知识在线练习系统。实验结果表明,该系统不仅能够满足基本的井控知识学习训练,而且能够通过PK对战激发学员的学习热情,提高井控知识的学习培训效果。     

钻井溢流风险的自适应LSTM预警方法

溢流会对油田的勘探过程造成严重的影响,众多钻井平台采取人工坐岗预警,十分依赖坐岗人员的积累经验,导致误报率和成本较高,因此迫切需要提高溢流预警的效率和质量.研究表明,将深度学习方法引入钻井能够有效提高溢流预警的准确性.然而,溢流发生的频率较低,不同井之间具有差异性,可获取的训练样本有限,这些因素都限制了当前预警算法的应...     

“煤矿电网重大灾害监控技术”通过验收

安徽省淮南矿业集团的国家重大产业技术开发项目“煤矿电网重大灾害的监控预警技术”日前通过国家发改委验收及省部级技术鉴定。该项目是一套对煤矿井下高低压电网进行实时电力数据采集、数据记录、故障诊断、故障预警、故障记录、自动化控制的大型生产管理监控预警系统。该项目首次研究解决了井下低压供电设备监测监控中的通讯技术难题，实现了煤矿井下高低压电网的监测监控以及煤矿井下供电系统故障发生原因的远程分析，研发了煤矿井下供电系统故障的预警预报系统，成功实现了井下电网越限预警、事故预报功能，提高了煤矿供电系统的安全性和稳定性。     

钻井工程中井漏预防及堵漏技术

由于复杂的环境因素,在石油开采过程中,对钻井和修井的技术要求很高,一旦出现疏忽,很容易造成井漏事故。为解决我国钻井设备的井漏问题,满足能源输送需求,分析了井漏发生的原因,提出了相应的预防措施,并深入研究了井漏技术在钻井过程中的应用。     

深水表层钻井随钻压力与温度监测装置设计

深水表层钻井随钻压力与温度监测装置是监测深水表层钻井过程中井底当量循环密度（ECD）和循环温度的重要工具。通过深水表层钻井随钻压力与温度监测装置,现场技术人员可以实时掌握井下环空压力、钻柱内压和温度等工程参数,进而了解和分析井下工况,为深水表层钻井作业和动态压井钻井技术提供指导。设计的深水表层钻井随钻压力与温度监测装置以ARM为核心,利用数据采集技术和通信技术,实现了随钻压力与温度的采集传输。完成的深水表层钻井随钻压力与温度监测装置具有体积小、功耗低、抗振动和抗高温和低温的优点。监测装置已经在我国南海第一口深水井LW6—1—1井的领眼井中成功进行应用试验,验证了其在深水无隔水管钻井条件下的机械强度、稳定性、可靠性,测量得的数据能真实反映钻井工况。     

钻井异常智能预警系统研究

针对目前石油行业钻井异常预警智能化程度低的问题,提出一种基于支持向量机的钻井异常预警方法。根据钻井工程的特殊性设计了一个两级(即井场级和基地级)的系统总体架构,基于SVM建立了异常状态预测模型,并构建了一种动态智能预警机制,可对钻井过程中各种异常情况进行智能预警。本系统的研究,能有效地提高预警的效率与准确性,并可为实现钻井异常自动化预警的目的提供技术与方法支持。     

基于Virtools的井控仿真培训系统的设计与实现

采油生产最大的安全隐患来自于井控安全,针对油田井控安全操作培训的弊端,提出了基于Virtools的井控仿真培训系统。文中基于虚拟现实技术,介绍了基于Virtools开发井控仿真培训系统的一般方法,并从模型的建立、模型的优化、模型的转换、场景集成、系统结构、系统功能这些方面对系统的设计与实现进行了详细的论述。实现了具有井口漫游、双视口显示、交互菜单、演练及考评等功能的井控仿真培训系统。借助于这样的一个培训系统,提高了培训效果,提升了员工的整体操作水平,实现了操作标准化,进一步保障了井控安全。     

基于OpenGL的可视化技术在钻井中的应用

在介绍了基于OpenGL的三维可视化技术基本原理和流程的基础上,着重研究了其在钻井工程中的应用。并以中国大陆科学钻探为例、在三维可视化环境中形象直观地展示钻井数据之间的相互关系．在钻前设计、钻进监测及钻后分析中,有效提高地质学家分析复杂数据和提取有效信息的能力,从而提高了钻井效率。     

基于OpenGL的可视化技术在钻井中的应用

在介绍了基于OpenGL的三维可视化技术基本原理和流程的基础上,着重研究了其在钻井工程中的应用.并以中国大陆科学钻探为例,在三维可视化环境中形象直观地展示钻井数据之间的相互关系,在钻前设计、钻进监测及钻后分析中,有效提高地质学家分析复杂数据和提取有效信息的能力,从而提高了钻井效率.     

基于Virtools的井控仿真培训系统的设计与实现

采油生产最大的安全隐患来自于井控安全,针对油田井控安全操作培训的弊端,提出了基于Virtools的井控仿真培训系统。本文基于虚拟现实技术,介绍了基于Virtools开发井控仿真培训系统的一般方法,并从模型的建立、模型的优化、模型的转换、场景集成、系统结构、系统功能这些方面对系统的设计与实现进行了详细的论述。最终实现了具有井口漫游、双视口显示、交互菜单、演练及考评等功能的井控仿真培训系统。借助于这样的一个培训系统,提高了培训效果,提升了员工的整体操作水平,实现了操作标准化,进一步保障了井控安全。     

基于概念格的煤矿瓦斯数据融合预警研究

提出了基于概念格的煤矿瓦斯数据融合预警算法.建立了煤矿瓦斯预警的两级数据融合模型,通过对同质多传感器数据的加权数据融合处理,使检测同一目标的多个数据融合为一个精确的、可靠的数据,减少了通信网络中的数据流量.经过数据级融合的异质多传感器数据描述了导致瓦斯事故的各种因素,利用概念格理论对异质多传感器的历史监测数据进行分析,形成预测煤矿瓦斯安全状态的决策规则.使用该预警系统可以动态监测井下瓦斯安全状况,提高瓦斯事故预警的准确性,为煤矿安全生产提供支持.     

基于隔爆兼本安型PLC的带式输送机预警系统

针对常规煤矿带式输送机故障保护系统可靠性较差、缺乏直观有效的预警信号等问题,提出了一种煤矿井下带式输送机预警系统的设计方案。该系统采用隔爆兼本安型PLC及工业现场总线技术,实现了多级带式输送机的联动控制、故障监测、文字语音预警等功能。应用结果表明,该系统运行稳定,可靠性强,提高了带式输送机的故障预警及事故处理效率。     

面向生产管控数据的电力设备状态预警策略

针对现有监控告警技术存在的监控信息量大、事故处置效率低、易漏判误判等不足,需引入面向生产管控数据的电力设备状态预警模块予以解决。设备状态预警策略需对全量监测所得相电压、相电流、负荷等数据及实时报文进行研判,并直观展现预警研判结果,帮助监控人员实时监测相关设备的健康状况。通过梳理500 k V变电站电力设备典型异常现象,研究电力设备状态预警策略,以期为提升监控处置效率提供一定的技术支撑。