智能钻井的技术成就与发展模式

世界钻井技术正在由科学化钻井向自动化、智能化钻井方向发展。井眼轨迹自动控制技术现已成为国外大石油企业竞相投资的热点，而且取得了重大的阶段性衫成果，预计２００５年左右将有技术成熟的自动化钻井系统投入工业性应用。     

智能钻井发展现状研究

鉴于海洋钻井平台上严峻的生存环境以及智能钻井在安全、质量、成本、时间等方面具有相对于传统钻井的优势,智能化成为了钻井设备发展的必然趋势。智能钻井主要分为井下工具的智能化、井上智能钻井系统和高速大容量的信息传输通道。学科综合和信息的高效传递是智能钻井的显著特征。在海洋钻井和复杂地质情况下,智能钻井必将得到极大的应用。总结了近年来石油钻井行业在智能化方面取得的进展。认为信息的高效传递、工具小型化、井下机器人和智能钻井系统与智能井下工具的结合是智能钻井的发展方向。     

智能钻井液技术研究现状与发展方向

通过对当前国内外具有初级智能特点的钻井液技术研究现状的系统总结,阐述了可变密度、盐响应、可逆转乳化、恒流变、形状记忆防漏堵漏、智能保护油气层和原位流变可控共7种初级智能钻井液技术的发展背景和智能响应机理,分析了初级智能钻井液技术目前存在的问题与未来面临的挑战,指出智能材料学、纳米科学和人工智能理论等是未来研究具有“自识别、自调节和自适应”更高级智能水平钻井液技术的重要手段。在此基础上,结合钻井液技术需求和智能钻井液理论发展需要,提出了3个方面的发展方向：(1)研发响应多变地层压力、多变地层岩性、多变地层流体、多变储集层特征、高温地层与复杂地面环保需要的智能钻井液;(2)建立智能钻井液设计与管理专家系统;(3)构建实时智能检测与维护处理网络。     

智能钻井技术研究

石油钻井技术发展的总趋势是以信息化、智能化、自动化为特点,最终实现自动化钻井。智能钻井不仅仅是自动化钻井,广义的来讲,就是将人工智能的理论、方法和技术应用于钻井过程,使其具有类似人工智能特性或功能。详细介绍了智能钻井的四大关键技术——地面计算机智能专家系统、井下智能工具、井下供电装置、提供高速双向数据传输的通讯网络系统。探讨了如何对常规的钻井系统进行技术改造,使之具有数据采集、数据传递、数据分析、指令执行这四项智能钻井系统具有的功能,指出当前最为可行的智能钻井系统方案是电力驱动的连续油管智能钻井系统,为现阶段智能钻井技术的研究指明了方向。     

大庆钻井技术现状与发展方向

50年来,经过不断的科研攻关和现场试验,大庆油田形成了调整井、定向井/水平井、深井、欠平衡/气体钻井、特殊工艺井、取心等具有大庆特色的钻井完井配套技术.通过系统总结大庆油田钻井技术现状,并与国内外钻井技术对比,分析了在高温钻井完井技术、深井钻井提速提效、特殊工艺井技术、高端钻井技术等方面存在的问题.为满足油田勘探开发需要,支撑4 000×104t持续稳产,进一步明确了大庆油田钻井技术的下步发展方向.     

智能钻井技术研究现状及发展趋势

随着油气勘探开发逐渐向非常规、低渗透、深层、深水等复杂油气领域发展,钻井工程在安全、经济和效率等方面面临一系列难题和挑战。基于大数据和人工智能等前沿技术的智能钻井技术,有望实现钻井过程的超前探测、智能导向、闭环控制和智能决策,从而大幅提高油气井产量和采收率,降低钻井成本,近年来已成为国内外研究热点。详细介绍了国内外智能钻井关键技术的发展现状,包括井眼轨道智能优化、钻速智能优化、智能导向钻井、井下闭环调控、智能监测与决策等技术,并分析了国内外智能钻机、智能钻杆、智能钻头、智能控压钻井系统和智能导向钻井系统等装备的主要进展,指出基于我国人工智能技术的高速发展,需要加强钻井工程与前沿理论、技术的跨界融合,强化协同创新,建立完善的智能钻井理论与技术体系,为实现我国复杂油气资源高效勘探开发和油气发展战略提供技术支撑。     

导向钻井技术现状及发展方向

基于随钻测量的导向钻井技术是实现定向钻进的核心技术，广泛应用于定向井、水平井、大位移井、分支井的施工作业中。文中指出了滑动导向钻井存在的不足，介绍了旋转导向钻井、几何导向钻井的现状，并详细介绍了国内外目前最先进的地质导向钻井系统。     

国外钻井技术发展现状

美国及西欧一些发达国家一直处于钻井技术的前列，了解国外钻井技术现状，利于我国们在战略上决策钻井科技发展的方向，本文首先概述了国外比较成熟的大位移井钻井、欠平衡钻井、小井眼钻井、超深井钻井、老井重钻等技术，对国外正在研究和开发的钻井技术，如分枝井钻井技术、连续管技术、旋转导向钻井系统、套管钻井工艺、三维可视化技术等也作了一定介绍，对促进我国钻井技术的发展具有一定的借鉴意义。     

激光钻井与微钻井技术发展

冷战结束后,美国国会委托国防部星球大战防御部把已研究多年的激光技术用于民用工业。为此位于新墨西哥州科特兰空军基地的美国空战研究实验室和位于新墨西哥州白砂导弹发射场的美国空军高能激光系统测试中心,开始了将激光技术向民用转化方面的研究,将激光技术引入了石油工业,从而将给钻井和完井施工带来一场革命。     

新型智能钻头的设计

介绍了智能钻头和它的最新进展,并详细介绍了一种新型智能钻头的设计原理和设计方法.该钻头系统由部分组成:传感器测量部分,计算机数据处理和存储部分,电源供给部分和通讯控制部分.它可以完成许多智能钻井的工作.对智能钻头在21世纪钻井工程中的应用前景进行了分析和预测.     

自动化智能化钻井技术进展

在介绍旋转导向钻井技术和地质导向钻井技术等近几年来钻井新技术发展的基础上,阐述了下一步钻井技术的发展方向,构建了自动化智能化钻井新技术的发展框架;通过开展随钻地震技术、近钻头测量技术等钻井新技术的研究攻关,实现钻井过程的随钻预测及自动控制;通过开展智能钻杆技术实现井下数据与地面数据及控制指令的高速率传输,最终形成闭环钻井系统,实现自动化智能化钻井。     

旋转导向钻井工具智能PID控制

稳定平台是调制式全旋转导向钻井工具的关键,其驱动机构是一个强非线性、强扰动和参数变化大的时变系统,常规的PID控制难以获得满意的动态响应速度和稳定的静态性能。根据旋转导向钻井工具稳定平台的工作特点,结合智能控制,研究了一种基于间接专家系统的智能PID控制,详细分析了控制策略和参数调试准则,并进行了台架模拟试验测试。结果表明,智能PID控制可以较好地克服强扰动、强非线性和参数大范围变化等因素,获得稳定的控制性能。     

国外钻井液和完井液技术的新进展

近两年,国外钻井液和完井液技术有了新的进展,特别是在防止油气层损害、井壁稳定、新型钻井液的研制以及钻井液的设计和钻井液的管理等方面,为提高钻井效率、油井产能和可采储量起到了很大的作用.对国外钻井液和完井液技术的新进展进行了综述.     

人工智能钻井实时专家控制系统研究

随着石油工业的发展和科学技术的进步,钻井技术将进入人工智能钻井的新阶段。文中介绍了人工智能及其两个重要分支──专家系统、智能控制在钻井工程中的应用,给出了人工智能钻井的概念和内容。结合石油钻井工程的实际情况,提出了一种新型“实时专家智能控制系统”(RTEICS-Real Time Expert Intelligence ControlSystem),它综合了传统专家系统及智能控制的优点于一身,构成了一个完整的人工智能钻井系统。讨论了RTE-ICS的原理和构成,专家系统和控制系统的接口方式,以及需要解决的实时性、稳定性、可靠性、自学习性等问题。并展望了21世纪人工智能钻井的美好前景。     

智能完井技术研究进展

智能完井技术是一种通过实时监测井下（储层）信息,经分析决策并遥控油气井最优化生产,实现提高采收率的完井技术。此技术主要的作用是优化油气井的生产和在最大限度地降低作业费用与生产风险的同时最大程度地提高油田采收率,降低生产成本,加速资金流动。智能完井技术是通过智能完井系统来实现的。本文将介绍国外几种典型智能井系统及智能井的研究进展情况,最后就国内开展智能完井技术研究提出一些看法。     

气体钻井随钻安全风险智能识别方法

针对目前智能钻井技术在工况表征、样本收集整理、数据处理及特征提取方面的不足,建立随钻安全风险智能识别方法.使用相关性分析法,确定表征气体钻井安全风险的关联参数;收集并整理20余井次安全风险时段监测数据,建立气体钻井多种安全风险数据样本库,并使用少样本扩展方法扩充样本数量.根据气体钻井随钻监测数据样本形式,设计两层卷积神...     

基于IPC、PLC、PROFIBUS的电动钻机智能控制系统

论述了基于IPC、PLC、PROFIBUS的智能控制系统在国产 70 0 0m交流变频电动钻机中的应用 ,介绍了智能控制网络系统软件、硬件的构成 ,涉及钻机动力监控、绞车自动化控制、转盘软扭控制、软泵控制、自动送钻、电子防碰、一体化仪表、电液气联控、电视监控、智能司钻控制等多个方面。将钻井作业的各种监测控制、预警提示等高度集成于网络中 ,实现了对系统各装置的远程数据传输和状态监控。改变了传统的钻井作业监控模式 ,优化控制和监测整个钻井过程 ,为钻井工艺创建了一个数字化、信息化、网络化、智能化的设备管理平台     

面向21世纪的化工过程控制技术

介绍了自动化仪表及装置、自动控制理论近来的发展情况，结合化工生产过程特点及其自控检测要求，以及已有的化工过程控制工作基础和实验经验，阐述了对面向２１世纪的化工过程控制技术发展方向的若干看法，并提出了多目的间歇化工过程控制，软测量，动态仿真，人工智能应用和远程监控与优化等是认真研究解决的重点课题。