钻井过程一种小型化信息监测系统的研制

针对钻井生产过程的特殊性,开发了钻井过程一种小型化信息监测系统。该系统集成了总线技术和红外气体检测技术,实现了数据采集的小型化,并开发了用于现场的信息评价和故障诊断的专家系统。利用数据远程联网技术,实现了钻井现场与基地的数据信息共享。系统不仅能够随钻监测钻井过程、录取准确齐全的钻井参数,还能够及时准确地对钻井过程进行状态判断;作为钻井现场的一个信息平台,可以实现钻井现场的信息交流,对数字化油田建设起着重要作用。     

油气田生产井全过程钻井监测系统

随着钻井生产由粗放钻井向精细钻井的发展和油气开发的决策需要,必须配备生产井全过程钻井监测系统,以便对生产井的钻井过程进行全过程监测和对录井信息进行评价.针对生产井钻井过程的特点,设计研制了小型化、配置灵活、功能开放,成本较低的油气田生产井全过程钻井监测系统.现场应用表明,研制开发的软、硬件系统不仅能够为精细钻井和录井信息评价提供准确齐全的钻井参数,同时设计开发的录井专家系统还能够实时准确地对钻井过程进行状态判断,实现了实时指导钻井的目的.     

国内外地质导向钻井技术现状及发展

地质导向钻井技术目前已经发展成为钻井施工的核心技术,被广泛应用于大位移定向井、水平井及其它特殊工艺井中,利用地质导向钻井技术施工,可以实时获得真实的地质参数、实现地质导向,是开发复杂油藏、回避钻井风险、改善勘探开发效果和提高勘探开发效益的重要手段。文中从地质导向钻井技术的发展及应用、地质评价仪器、地质导向工具等方面介绍了国内外该技术的现状及发展趋势,指出了我国地质导向钻井技术和国际水平的差距。     

国内外钻完井技术新进展

页岩气、致密油/页岩油、致密气、深水、极地等的勘探开发活动推动了全球钻完井活动持续回升,促进了水平井、工厂化作业等钻井技术,以及快速移动钻机、深水钻机、极地钻机等钻井装备的快速发展。国外近年来在高效起下钻机和高运移性钻机,复合钻头、微芯钻头及高效辅助破岩工具,井下实时大容量信息高速上传,实现造斜段和水平段一趟钻的高造斜率旋转导向技术,可折叠连续管,钻井远程传输与实时优化,连续循环系统,控压钻井,高温油基钻井液、新型水基钻井液和新型堵漏技术等方面取得显著进展。国内在万米钻机及配套装备、MWD/LWD/EMWD/近钻头地质导向系统、连续管技术与装备、控压钻井、垂直钻井、随钻温度压力测试等方面也实现重要突破,推动了钻井技术与装备不断进步。     

苏德尔特潜山油藏水平井远程地质导向技术

水平井地质导向技术首先根据周边完钻井资料建立地质模型,利用水平井随钻测井资料与周围控制井信息进行储层预测.钻井过程中,在构建的地质模型基础上,根据LWD不同测井系列的数据和综合录井资料,实时验证地质模型的构造和储层信息,及时校正地质模型,对靶点深度进行实时预测,及时调整靶点,实现优化水平井轨迹的目的.苏德尔特油田采用水平井开发潜山油藏,在水平井钻井过程中,根据目的层油藏类型和构造、储集层特征,确定了水平井着陆和水平段钻进的导向原则,保证了水平井精确中靶并使水平段最大限度地穿越潜山有效储集层,与传统导向技术相比,大幅度提高了水平井钻井成功率.     

现代钻井技术发展趋势

旋转钻井的发展可分为初期阶段、发展阶段、科学化钻井3个阶段。科学化钻井后期阶段成果主要有3大项：实现了井下信息实时检测、传输、处理、分析；开发了井下导向和井下闭环钻井系统；发展了新钻井技术。现代钻井技术发展趋势是：向信息化、智能化方向发展；向多学科紧密结合、提高油井产量和油田采收率方向发展；向有效开采特殊油气藏方向发展。建议：能引进的采取引进-消化-创新的技术路线来跟踪前沿，不能引进的国内自主开发；在水平井钻井技术、多分支钻井技术和欠平衡压力钻井技术三大新钻井技术方面，我国目前还有许多基础工作要做，建议有计划地组织攻关；钻井科研工作者在观念上应有新的转变。目前石油工程技术的发展要求钻井工程不仅要建油流通道，而且要担负提高单井产量和油田采收率部分任务以及开发开采特殊油气藏的任务，因此钻井科技人员应熟悉和了解采油工程和油藏工程有关理论和技术。参9     

钻井工程实时监测与井场信息系统开发

介绍了钻井工程实时监测与井场信息系统的开发背景、组成及功能。该系统实现了对钻井信息的实时采集、实时传输、现场施工情况的实时分析、工程事故与复杂情况的实时警示与处理，实现了对钻井施工过程的有效监测。现场测试与应用表明，该系统计算精度较高，能满足工程施工要求，而且稳定性好，操作简单，具有很好的推广应用前景。     

控压钻井实时监控技术简介

实现压力的实时监测与智能控制是提高控压钻井技术的安全性和作业效率的非常重要的技术环节和发展趋势, 实时监控控压钻井技术完全实现了对压力的实时监测与控制功能。通过详细描述实时监控控压钻井技术的设备组成与具体功能, 阐述实现井下压力智能实时监控的整个工艺过程, 介绍了人机交互界面的使用, 最后通过实例, 具体说明了实时监控控压钻井技术的优点及应用方向。     

有缆钻杆技术突破钻井自动化信息传输瓶颈

随着钻井自动化程度的不断提升．实现井上和井底信息的双向实时传输已经成为自动化钻井需要解决的一个重要问题。最近几年,有缆钻杆技术取得突破性进展,最大传输速度达到5．76×10^4BT·s^-1,比通常采用的泥浆脉冲传输速度快2000倍．真正实现了数据的实时传送．满足了钻井自动化对信息传输的要求。     

智能钻井技术现状与发展方向

随着大数据、人工智能等数字化技术与自动化钻井技术的不断融合发展,钻井作业正在由自动化转向智能化。智能钻井技术具有学习、记忆和判断功能,能够实现部分钻井作业的自主决策和控制,减少现场作业人员,大幅提高作业效率和安全性。通过介绍智能钻井技术及其组成,分析了国外智能钻井技术现状与发展趋势,结合中国智能钻井技术发展现状,提出了智能钻井技术攻关方向,包括框架规划与标准体系、数据实时测量技术、信息高速传输技术、自动控制系统、钻井智能决策分析系统和智能钻井一体化技术。     

人工智能在钻井工程中的应用现状与发展建议

人工智能技术是油气勘探开发降本增效的有效手段,也是实现关键技术升级换代,提高竞争力的有效途径。介绍了人工智能技术在钻井工程中的发展阶段和应用优势,在调研国内外人工智能技术在钻井工程中的应用基础上,分析其在钻井优化设计、钻井参数优化、钻井井眼轨迹控制、井筒完整性监控、风险预警和钻井程序决策等方面的应用进展,指出现场应用的关键技术,包括钻井数据的实时共享、人工智能内在逻辑规律的解释、人工智能算法的优选和云计算与边缘计算的协同发展等。最后,分析了国内外主要油气公司人工智能技术研发布局和水平,结合油气勘探开发降本增效需求,提出钻井人工智能技术发展思路和研发重点,为我国利用人工智能技术实现钻井提速提效提供借鉴和研发思路。     

油气井随钻实时可视决策系统

石油钻井技术水平的提高，计算机信息及网络技术的迅速发展，促使油气钻井过程中的信息共享已成为现实。中法渤海地质服务有限责任公司为适应这一发展的需要，开发研制了油气钻井过程实时可视决策系统。围绕该系统的3个组成部分——数据采集、传输和钻井跟踪决策，简述其功能和整个系统的工作流程、特点和优势，介绍了钻井、录井、测井等井场协同作业方与后方指挥决策部门多方协作钻水平分支井的应用效果，验证了系统的可行性和可靠性．阐述了系统的研发及应用对推动井场信息化、数字化进展，进而实现群体科学优化钻井的重要作用。     

钻井实时监控与技术决策系统研发进展

钻井实时监控与技术决策系统是及时分析钻井施工状况、预防和减少井下事故与复杂发生、保障钻井安全的工具,具有邻井数据管理、钻井实时数据显示、钻井风险因素分析和钻井风险推理等功能。文章提出了钻井实时监控与技术决策系统的总体功能和物理架构,介绍了构成该系统的远程数据无线传输子系统、数据管理子系统、钻井风险因素分析子系统和钻井复杂事故诊断与处理子系统4个主要子系统,探讨了井下风险预测技术、风险识别技术和风险评价技术等关键技术。中国石油集团钻井工程技术研究院开发了井漏风险和地层流体侵入风险综合评价预测软件并在井上进行了应用,结果表明,该系统在预测井下事故与复杂情况方面是有效的,为进一步完善开发钻井实时监控与技术决策系统奠定了基础。     

海上SDL9000录井仪实时远传的实现及应用

胜利油田海洋钻井地质公司成功开发了SDL9000录井仪数据传输系统,在海洋钻井平台上实现了通 过通讯卫星把录井实时数据远传到胜利油田网络上,从而实现数据网上共享,便于后方主管部门远程监 测。数据传输系统的应用推动了录井技术的发展,提高了油田的勘探开发效益。     

钻井实时监控与技术决策系统研发进展

钻井实时监控与技术决策系统是及时分析钻井施工状况、预防和减少井下事故与复杂发生、保障钻井安全的工具．具有邻井数据管理、钻井实时数据显示、钻井风险因素分析和钻井风险推理等功能。文章提出了钻井实时监控与技术决策系统的总体功能和物理架构,介绍了构成该系统的远程数据无线传输子系统、数据管理子系统、钻井风险因素分析子系统和钻井复杂事故诊断与处理子系统4个主要子系统,探计了井下风险预测技术、风险识别技术和风险评价技术等关键技术、中国石油集团钻井工程技术研究院开发了井漏风险和地层流体侵入风险综合评价预测软件并在井上进行了应用,结果表明,该系统在预测井下事故与复杂情况方面是有效的,为进一步完善开发钻井实时监控与技术决策系统奠定了基础。     

钻井远程技术支持监控系统的研究与应用

采用CDMA无线上网方式和VPN客户端信息技术,实现了钻井队网络建设和钻井公司局域网的连接,研发了钻井队前端信息采集系统和后台钻井综合信息WEB发布系统以及钻井生产运行监控系统软件,实现了钻井队数据信息、后勤有关部门文件、指令的传输,并在网页上可以随时浏览钻井队生产情况和公司当日生产报表、钻井施工指标超过设计要求及故障报警等,后勤职能部门可随时依据生产实际.实时远程监控和技术指导。该系统应用效果好,为井队与钻井公司技术联系提供了一种全新的模式,为钻井生产和科研单位提供了多个层次的信息服务和技术支持。     

钻井远程技术支持监控系统的研究与应用

采用CDMA无线上网方式和VPN客户端信息技术，实现了钻井队网络建设和钻井公司局域网的连接，研发了钻井队前端信息采集系统和后台钻井综合信息WEB发布系统以及钻井生产运行监控系统软件，实现了钻井队数据信息、后勤有关部门文件、指令的传输，并在网页上可以随时浏览钻井队生产情况和公司当日生产报表、钻井施工指标超过设计要求及故障报警等，后勤职能部门可随时依据生产实际，实时远程监控和技术指导。该系统应用效果好，为井队与钻井公司技术联系提供了一种全新的模式，为钻井生产和科研单位提供了多个层次的信息服务和技术支持。     

国外钻、完井技术新进展与发展趋势(Ⅰ)

非常规油气、深层、深水、极地油气的勘探开发及新能源技术的发展对钻井技术提出了更高需求。近年来国外钻井技术的新进展主要包括高效起下钻机和自动化钻机、高效PDC钻头和辅助破岩工具、高造斜率旋转导向工具、井下信息高速上传、连续管技术、套管与尾管钻井技术、深水钻井、极地钻井、页岩气钻井、钻井实时优化与远程监控技术、新型钻井液及堵漏材料等方面,新材料、新装备、信息化技术为极端环境下的资源钻探提供可能,随钻技术、远程控制和自动化操作将有助于解决复杂地质条件难题,满足要求越来越高的HSE标准。     

基于顶部驱动的滑动钻井导向控制技术

将北京石油机械厂顶驱的主轴旋转定位技术与MWP随钻测量仪相结合,设计并实现了基于顶部驱动钻井和井下动力钻具组合的顶驱滑动钻井导向控制系统。该系统由顶部驱动钻井装置、人机交互界面、井下动力钻具以及MWD随钻测量工具等4部分组成,将顶驱和井下动力钻具相结合,实现对旋转钻柱包括转速、转向、角度在内的完全控制,并可根据井下实时反馈的井眼轨迹信息,实现滑动钻井之前工具面的设置以及滑动钻进过程中工具面的实时监控和动态调整。内蒙SNO116-19H定向井项目的实际应用结果表明,该技术能够显著提升定向井钻进作业的整体时效和井眼质量,同时也为导向钻井的闭环控制和自动化控制奠定了基础。     

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简要介绍一油气钻井智能信息综合集成系统。它以分设在井场和油气田指挥部的两个计算中心为核心，在充分并准确采集油气钻井各类信息及建立切合实际的钻井工程静、动态模型和智能决策模型的基础上，利用多种通信手段，充分体现综合集成的特点，在统一的软件开发平台上，将油气钻井工程信息采集与处理、工程设计与预测、实时监控与辅助决策等环节，有机地结合成为一个整体，合理开发和充分利用各种钻井信息，以实现安全、快速、优质钻井。