工程录井预警系统在塔里木油田的应用研究

钻井工程事故及复杂情况会对油田的勘探进程造成严重的影响,也给录井技术带来了巨大的挑战,迫切需要提高钻井异常预报的效率和质量。针对该问题,在对塔里木探区的构造特点、钻井工艺进行系统研究的基础上,总结了大量钻井异常预报经验,应用自动化、智能化等技术开发了一套工程录井预警系统。现场应用情况表明,该系统能准确、及时地对钻井异常情况进行预警,同时减轻了操作人员的负担,有助于弥补其经验的不足,对于确保钻井现场预报异常情况的效率和质量,有效提高钻井工程事故预警水平具有积极的意义。     

智能化钻井工程事故预警系统的研究与探讨

智能化工程事故预警系统是中国石油渤海钻探工程技术物联网平台上的一个子系统,也是物联网系统的核心技术。在阐述该系统总体设计思路的基础上,介绍了系统判断流程,并结合井漏模型的研究和设置介绍了预警模型数据库的建立过程,同时对测试过程中发现的问题和解决途径进行了归纳分析。采用智能化预警对于有效提高钻井工程异常预警水平、减轻操作人员的负担和弥补其经验的不足、降低工程事故发生风险的概率具有积极的意义。该智能化工程事故预警系统尚处于初期研究应用阶段,预警模型还有待进一步改进和完善。     

工程录井预警系统在钻井现场的应用效果及发展方向

工程录井对钻井安全监测、提速提效起到了重要的作用.但随着钻井技术的快速发展和勘探难度不断加大,对于工程录井服务的技术需求也越来越高,迫切需要加强工程录井与钻井工程的结合,并具备较高的自动化和智能化程度.工程录井预警系统就是为满足钻井快速发展的要求,在对钻井工艺、地质条件等进行系统研究的基础上,总结了大量钻井异常预警经验,应用自动化、智能化等先进技术研究成功的.大量现场应用表明,该系统的功能已趋于完善,对于确保钻井现场异常情况预报的效率和质量,减轻操作人员的负担,有效提高钻井工程事故复杂预警水平具有积极的意义.未来工程录井预警系统将引入包括地下采集等多种信息来源,与钻井工程技术紧密结合,在石油勘探过程中发挥更大的作用.     

基于风险分析和GIS的油气管道安全预警技术研究

对油气管道安全预警系统进行了分析,将GIS技术应用于油气管道安全预警系统中,构建了基于风险和GIS技术的油气管道安全预警系统,开发出基于风险分析模型和GIS技术的安全预警分析系统。介绍了油气管道安全预警系统结构的设计及基本功能。应用结果表明,该系统以GIS技术为平台,采用风险分析方法辅助进行管道安全预警是可行的,在油气管道风险分析中具有较好的工程实用价值。     

S-ZORB装置闭锁料斗异常侦测管理系统的设计及应用

为解决S-ZORB装置闭锁料斗在运行过程中存在的问题,基于闭锁料斗的生产工艺和控制流程设计了闭锁料斗异常侦测管理软件系统。详细介绍了该系统的主要功能模块及智能化异常侦测技术。实际应用证明该系统能够实时地对闭锁料斗的异常工况进行预警、报警、诊断、分析,并针对异常工况提供优化操作指导,增强了闭锁料斗的安全性和可操控性。     

连续管作业机载荷实时监测预警系统开发及应用

针对连续管作业机载荷需要实时监控并采集数据进行实时分析预警的问题，文章基于作业机装备从分析载荷传感器工作原理入手，建立了软硬件的实时通讯。运用组态软件，搭建了集实时数据管理、历史数据管理、报警管理为一体的实时监测预警系统，现场自动起下连续管试验取得良好效果。研究结果表明：应用系统能监测不同工况下载荷数据变化情况，解决了实时预警难题，为现场安全作业提供参考，同时可提取并分析数据异常点，为连续管自动控制模型算法研究提供数据支撑。该系统的成功开发及应用为连续管作业机全工艺过程参数监控系统的研发打下了基础。     

基于实时数据库的油气处理诊断预警系统设计

针对油田生产油气处理环节,利用处理站DCS监控数据,结合油气处理经验与理论建立专家知识库,采用实时数据库,建立油气处理实时数据分析诊断预警系统。该系统采用B/S结构,以交互式预警方式展示,对参数、设备和流程进行不同层次和不同方式的分析与报警,应用推理方法和统计技术,实现了实时预警以及对油气处理生产过程的全方位掌控。应用证明,该系统对油田油气处理站安全,油气处理经验共享,油气处理工艺参数优化,发挥了重要作用。提高了事故预防、处理的响应速度,取得了较好的应用效果。     

油气处理站锅炉实时预警系统设计

对油田油气处理站锅炉控制系统工作过程、系统故障原因及处理措施进行分析,建立锅炉运行管理知识库并与实时数据库技术相结合,建立了锅炉实时预警系统,对锅炉系统、主要设备和关键参数进行不同层次和不同方式的预警提示,使锅炉管理从事后处理分析转为预警调节,为保障锅炉安全平稳运行提供了技术支持。介绍了某油气处理站锅炉控制系统的组成,阐述了锅炉预警系统的整体结构以及主要功能模块等内容。在油田实际生产管理中,锅炉预警系统的应用取得了良好的效果,可为其他自动控制预警系统的建立作为参考。     

基于知识图谱的采油生产智能预警系统研究与应用

针对采油生产实时数据挖掘利用的需要,本研究将知识图谱技术应用到采油生产业务领域,构建了采油生产知识图谱,建立了采油生产预警推理规则定义方法和预警推理规则计算机解析方法,研制了一套采油生产智能预警系统。实际工程应用表明,利用该系统实现了56类采油生产异常问题的超前预警,促进了生产管控方式的变革,节约了生产成本,具有较好的应用前景。     

油气工程技术企业安全监管数字化及其应用——以中国石油川庆钻探工程公司为例

安全风险预警是石油企业安全管理的重要内容。以预警理论为基础,结合石油企业生产特点,建立了基于模糊综合评判技术的事故风险预警模型,在该模型的基础上,开发出了生产安全预警系统。安全监督、安全管理和各级管理者将陷患、违章基础数据分类录入,系统对信息数据同步分析计算,得出公司各层面的风险值,当达到预警临界值时系统自动报警。该系统通过安监数字化分析结果,生成风险趋势图,为企业现场生产端和机关管理端（监管者）提供有效的预警信息,是目前较为完整的生产安全预警系统,为评价企业安全生产状况提供重要判定指数,实现了企业安全生产状况评价由定性向定量的转变,取得了较好的现场应用效果。     

井下安全监控系统设计与实现

针对目前国内井下故障频发,而预警效率低、安全监测技术较为滞后的问题,设计研制了一种具有自主知识产权的井下安全监控系统。该系统可以直接测量近钻头力学参数和工程参数,利用钻井液脉冲将所测参数实时传输至钻井风险分析评估模块,该模块通过分析计算接收到的数据判断钻井风险类型,并评估风险等级。现场试验表明,井下安全监控系统功能完善、性能稳定,风险评估准确率大于95%,部分技术指标达到了国外同类监测系统的水平。研究表明,井下安全监控系统可以降低深部复杂地层钻井风险和钻井成本、解决深部复杂地层井下故障预警效率低等问题,可以产生较大的经济效益。      

基于分层模糊系统的石油钻井参数预测模型

确定钻井过程中工程参数的异常变化是石油钻井事故预警系统的重要内容。针对钻井过程高度复杂和输入变量众多的特点,建立了一种基于分层模糊系统的工程参数预测模型,通过参数预测模型输出与其实际值的误差来判断参数是否异常。通过模糊曲线法对预测模型的众多输入变量进行合理筛选,利用ANFIS学习算法对预测模型的结构以及隶属函数、模糊规则等参数进行训练和优化。引入动态论域概念解决模糊化时参数基准缓变产生的问题。实验表明,这种预测模型具有良好的预测稳定性,满足实时性要求,并可充分利用经验知识,准确反映工程参数的变化趋势。用钻具掉落的事故数据进行检验,结果显示该模型能够及时发现参数的异常变化,从而为事故预警奠定基础。     

钻前工程设计造价预警机制的建立与实践——以中国石油西南油气田公司为例

为优化、简化钻前工程设计,降低和控制钻前投资成本,在钻前工程初步设计阶段便引入造价预警机制,由此创新了设计管理制度。所采用的方法是:通过对历史数据进行数理统计、分析,分"区块"采用加权平均法制订造价预警指标,并利用离散系数对预警指标进行验算和修正;使用预警指标对单井设计采取ABC分类管理法进行分级式差异化管理。预警制度的实施使钻前工程初步设计过程受到造价预警指标的制约和控制,实现技术和经济管理的良性互动与有机结合、一体化融入设计。其特点是实现可量化干预、着重事前事中管理和实施重点项目重点管理的机制。实施结果是钻前工程设计优化率提高、设计工程量降低、投资成本减少,实际实施经济效果明显。     

钻井工程事故监测和预警方法研究

钻井工程事故的监测和预报是安全钻井和优化钻井的重要研究课题之一，也是工程录井工作的主要内容。在以事故预警技术研究为背景，简述钻井工程事故监测与预报方法和存在问题的基础上，提出了采用模糊理论实现钻井工程事故预警设计的新思想和技术方法，给出了推理算法及公式，阐明了测量参数与预警结果之问的函数关系，为计算机准确、快速处理创造了条件。此外，通过构建多种事故模型知识库，可使系统有较大的灵活性和适应性，以满足不同地区的应用要求。室内实验证实，该设计系统对事故判断正确，预警输出结果合理。     

数字孪生技术在钻井领域的应用探索

在简述数字孪生技术的由来及分析石油行业钻井领域数字孪生技术研究现状的基础上,提出了钻井井筒数字孪生、地质环境数字孪生、钻机数字孪生、井下动态过程仿真、物理–数字孪生体实时交互等关键技术,设计了钻井数字孪生技术在钻前模拟预测与优化、疑难井施工团队协作预演、随钻预警与决策、钻井远程控制、钻井设备预测性维护、钻井实训等6大应用场景,提出了钻井数字孪生系统的研发重点,并分析了钻井数字孪生技术研发的难点与对策。研究结果为加快数字孪生技术在钻井工程领域的应用,促进钻井工程数字化、智能化转型提供了技术借鉴。      

海上钻井隔水导管横向振动特性及其对钻井作业的影响

以渤海自升式钻井平台为研究对象,根据能量法建立了用三角级数方程表示的隔水导管挠曲变形方程,由雷利法计算了隔水导管系统的振动频率,并通过工程实例对隔水导管在不同尺寸和不同水深条件下的自振特征和特点进行了分析。这些研究成果可以为钻井参数的选择提供依据,对于海上钻井作业,特别是深水钻井作业的安全管理以及减少井下隔水导管和钻具事故的发生有着重要的指导意义。     

钻井工程决策支持系统关键技术

国内自主研发的钻井软件有的仅能进行辅助设计,不足以支撑专家团队的讨论决策;有的只专注于数据传输或部分风险的预警,功能覆盖面窄,没有形成全面的决策信息支持体系.针对钻井设计论证和钻井施工两个阶段的专家决策需求,开展了系统功能设计及关键技术研究,基于SOA软件架构和插件式开发方法,研制开发了易于扩展的钻井工程全过程决策支持系统DrillAdviser,实现了工程地质信息与钻井工程信息的深度融合,功能覆盖了钻井工程设计论证、施工过程优化、钻后分析等关键技术环节,可为专家决策提供多源异构信息实时融合、二维及三维图形显示、计算模拟、协同讨论等决策支持手段,初步解决了钻井决策支持软件功能单一、多领域信息融合不足等问题.在国内外多个区块的实际应用表明,DrillAdviser设计合理,能解决实际问题,且效果良好.      

钻井事故危险源分析与安全监控系统研究

钻井作业经常会发生复杂和事故。为降低风险,减少事故发生,依照安全工程领域三类危险源理论,分析了钻井作业过程中的危险源,将其划分为静态和动态两大类。针对其中绝大多数可观测和可控的危险源,提出了钻井作业单危险源监控多Agent组示意性模型,并以此为基础构建了包括井场、基地两级的钻井安全分布式监控系统,该系统是一套较实用有效的安全监控系统。     

钻井井下工程参数测量仪研究进展

钻井过程中准确获取钻压、扭矩、环空压力等井下工程参数对降低钻井风险和事故具有十分重要的意义.针对钻井工程参数获取困难的问题,国内外相继开发了能随钻测量井下工程参数的测量仪,在近钻头部位增加一个测量短节,安放井下电源、传感器及数据采集电路,能在不同井深、井段、钻机及不同钻井工况下连续使用,具有良好的可靠性和较高的测量精度...     

geoNEXT智能化综合录井系统

为适应石油勘探开发钻井过程中油气显示以及工程参数检测与智能化分析判断的需求,法国地质服务公司在AL-2、AL-3型综合录井系统的基础上推出了新一代综合录井系统——geoNEXT智能化综合录井系统。在介绍该系统组成、数据采集计算机系统特点以及数据处理过程的基础上,将该系统与传统综合录井系统尤其是与AL-2和AL-3型综合录井系统进行对比分析,归纳出该系统的4大优势：①高频率的数据采集提高了被测数据采集的精确度;②数据处理方面增加了系统异常自动报警、钻井液返出流量自动记录、精确的水力学计算、钻井液替换与固井状态显示等功能;③数据整合方面形成了独特的THEMA^TM数据分析工程师软件,可实现直接与客户决策层沟通,通过实时数据与理论模型的对比进行工程预警,发现并判断工程异常,为客户提供相关建议,提高钻井安全和效益;④针对突发工程事故原因查找与分析更为准确与及时。