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现代信息技术及在石油钻井中的应用

2023-09-07 81 上传者：管理员

摘要：为能提升石油钻井工程整体效率及质量，对现代信息技术进行简要的概述，阐述了现代信息技术在石油钻井中应用的意义和作用，分析国内钻井技术的现状及现代信息技术的应用情况，实现石油钻井工程整体效率的提升。

关键词：
信息技术
现代信息技术
石油天然气
石油钻井
钻井技术
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国内石油钻井工程的开展对于石油的研究、开发等方面具有重要影响，在现代信息技术的影响下，我国石油钻井技术取得了良好的发展，为中国工业的发展提供了巨大的能源支撑。我国石油钻井的发展现状和通过分析发展过程中面临的问题，克服技术难点，有效提升我国石油钻探实力。

1、现代信息钻井技术概述

现代信息技术主要包括有物联网技术、大数据技术、云计算技术，以及人工智能技术等。

在当前的石油钻井过程中，相关施工人员及技术人员需采用合理的钻井技术，确保液柱压力控制在合理范围内，并与地层破裂压力和地层流体压力合理平衡，从而有效避免石油钻井中出现井喷、泄漏事故，有效保证石油钻井技术工程建设的安全高效生产。相对平衡的钻井工程施工技术主要是通过井筒基本压力的储存条件，最大限度地保证钻井施工的整体质量。

现代信息钻井技术能够有效解决传统石油钻井中存在的问题，减少储油层污染，为现代石油钻探工业的绿色、可持续发展奠定下了基础。在石油钻井中，积极运用先进技术手段改进钻井中面临的问题，可最大限度地提高石油钻井效率。

例如，采用氮气钻井技术便能够极大地避免石油勘探过程中安全问题的发生，提升了石油钻井施工质量及安全性。此外，由于地下岩石相对坚硬，以往较为传统的施工方法难以达到基本标准。相关工作人员只有熟练运用钻孔施工技术，才能发挥其最佳状态和效果。

2、现代信息技术在石油钻井中应用的意义及作用

2.1现代信息技术在石油钻井中应用的意义

现代信息技术在我国现代社会发展过程中起到了较大作用，而且对人们的正常生产、生活均有着十分重要的影响。石油钻井作为一个系统工程建设行业，积极运用现代信息技术，是未来社会发展进步的必然趋势。特别是在石油钻井工程技术方面，相关技术人员需要详细掌握施工项目所处地区的气候条件、地理环境等因素，通过现代信息技术对数据进行较为全面的记录、分析和整理，对于我国石油钻探行业的长期稳定发展具有重要意义。

2.2现代信息技术在石油钻井中起到的作用

2.2.1提升数据收集效率

信息技术在石油钻井行业中的广泛应用，对帮助、指导石油钻井工程施工质量的全面提高起到了非常重要的作用。大数据、云计算等技术在石油钻井中可以发挥非常重要的作用和价值。石油钻井作为一项较为专业化、系统化的工程，往往会在施工设计以及施工作业阶段出现大量专业化的数据信息。在地质勘查工作中也会出现一定对精确度有着较高要求的数据信息。数据采集主要是通过大量数据信息的收集，实现对钻井工作和施工计划的动态管理，尽可能提高钻井工程施工的科学合理工作能力。

例如，通过记录钻井工程附近的传感器、移动设备的数据，可以最大限度地发挥石油钻井施工的实用概念，并实施具体的建设计划，为中国现代石油工业的长期稳定发展，发挥最大的作用和价值，准确收集数据和信息，也可以为现代信息技术的升级创造更完善的前提条件。

2.2.3保障数据处理成效

数据处理作为石油钻井工程中最关键的部分之一，在进入现场时会产生大量的数据信息。如果在施工过程中使用传统的数据处理、计算方法，将在很大程度上制约石油钻井发展。作为现代技术中的重要构成部分之一，物联网具有感知全面、传输可靠性高、智能化等特点，如利用云计算、模糊识别等先进的智能计算技术，对石油钻井中出现的大量数据进行分析、处理，实现智能操作。石油产业具有资产密度高、作业距离远、生产环境危险等多方面的特点。而物联网的建立可以有效简化工艺流程，丰富决策手段，减少安全事故，提高运营效率。此外，物联网技术在其他生产行业的成功应用，为石油钻井的信息化建设提供了典范。

专业技术人员应积极提高自身工作能力，将石油钻井中的各种数据信息加入到现代信息技术管理中，以此实现现代石油行业信息、数据处理能力水平的提升。不断优化在石油钻井项目中发挥的作用，极大地保证了数据记录、测量精度和高效运行，提高了项目管理的整体质量。数据处理作为石油钻井最重要的内容，为现代信息技术的输入提供了非常便利的条件，也具有非常强大的存储空间，真正发挥了动态管理的优势和价值。信息技术在石油钻井中的巧妙应用也可以确保数据处理的准确性和效率，尽可能提高石油钻井工程的管理质量。

2.3满足信息采集需求

自动采集系统作为现代信息技术中较为先进的存在，具有覆盖面广、信息采集能力强、信息冗余度低等特点。因此，在自动数据采集的过程中，相关工作人员应为不同项目形成相对应的数据库，并尝试生成相对完整的自动采集子系统，这也是现代石油钻井行业中相对先进的操作模式。它可以非常准确地提取石油钻井行业中网页信息、数据连接等的数据和信息内容，尽可能扩大信息和数据的覆盖范围，尽可能实现搜索引擎在数据和信息收集中的重要作用，很好地满足了自动数据和信息采集的基本要求。

3、国内石油钻井现状及其面临的挑战

3.1国内石油钻井现状

现阶段，国内在开展石油钻井工程时，通常会根据开挖地区的不同条件、情况等来确定相应的石油开采方案，从而显著提高开采效率和质量，有效控制石油资源成本[1]。一般来说，中国石油钻井和生产的收益和成本之间存在着不可避免的联系。为确保钻井和生产的效益，应注意增加对生产设备的研究，确保设备实用性，这也可以有效降低设备损失的成本。此外，为能实现未来石油资源的有效开发，相关人员还必须要加强石油开采技术以及开采设备的创新，从而实现石油工业发展规模的有效扩大。在石油勘探过程中，数据测量非常重要。这项工作的实施将直接决定石油勘探的效率和安全性。因此，未来石油企业应注意提高信息获取的准确性，并以此为基础进行相应的数据测量，以确保工作安全[2]。

3.2国内石油钻井面临的挑战

国内石油开发领域面临着资源质量恶化、油气目标繁多、安全环保严格等现状。这也让石油钻井技术开发领域不得不面临较大挑战。与国外相比，井下作业储能转换技术仍有很大的差距，尤其是在高压气井压力作业设备成本较低的情况下。随着深度的增加，钻机效率低下，岩石破碎效率低下，钻进速度缓慢，高温，井下设备严重损坏，以及高压地层对井控安全构成挑战。传统MWD系统的通道受到限制，深井井壁的不稳定性明显。超深岩石的形成规律与常规地层不同。传统的井壁稳定性概念不再符合多层井眼结构的使用。这些条件均深刻影响了钻井的发展。

3.2.1钻井速度问题

目前，PDC钻头在石油开采过程中得到普遍使用。通常情况下，石油开采主要在岩石硬度较高的深部进行，PDC钻头在实际使用中会出现温度快速升高的现象，容易造成磨损。钻头问题将严重影响钻井深度和钻井速度，导致采矿效率降低。因此，我国石油生产技术面临钻头性能差的问题。相关工作人员应提高钻头的强度、韧性和耐温性。

3.2.2石油存储保护问题

在石油开采过程中，油藏的保护是非常重要的。如果油藏的维护工作做得不好，将严重影响采油效率。国内各项采油技术主要集中在生产方面，而储层保护的相关技术尚未得到重视，这一问题将导致开采出来的石油缺乏有效存储、保护，进而降低石油生产质量及数量。对此，需要加强对石油的存储保护工作。

3.2.3固井技术问题

固井是石油开采过程中的一项重要工作，对石油资源的开采效率和安全有着重要影响。我国固井技术发展现状不太好，与发达国家差距较大。固井技术的落后使我国完井质量低下，经常出现一些问题。因此，中国应在引进发达国家先进技术的基础上，加大对固井技术的研究力度。

3.2.4特殊钻井技术问题

近年来我国钻井技术取得了长足进步，水平井和侧钻水平井的研究水平不断提高，相关配套技术也随之衍生。然而，由于理论基础的限制和专业研究人员的缺乏，导致钻探方法和技术没有取得太大进展，也没有形成系统的钻探方法和钻探技术理论，为石油生产带来负面影响。

4、现代信息技术在石油钻井中的有效应用

4.1 4G视频监控系统应用

目前，石油钻井技术包括具有语音和多媒体集成优势的4G视频监控系统。4G视频监控系统通过4G网络对连接到采油现场的摄像头拍摄的画面进行监控，可以更好地控制采油现场状态，保证现场作业安全，为石油钻探提供技术支持，方便操作，降低生产成本，显著提高采油效率[3]。同时，面对5G网络及5G技术在中国的快速普及、发展，未来基于5G技术的石油钻井作业效率以及作业精准度也将得到进一步提高。

4.2遥控技术应用

现代信息技术水平正处于不断提高的重要阶段。在石油开采中，还应注意引进先进的信息技术，运用高新技术，使钻井设备逐步向信息化、智能化方向发展。只有这样，石油工业的发展才能带来更广阔的空间。未来应将远程控制技术应用于石油钻井的智能作业，实现对智能作业各个环节的有效控制。此外，还应注意积极运用先进的计算机网络监理模式，通过这种方式可以有效地帮助技术人员了解施工现场的实际环境，并根据现场的具体情况制定出相应的施工方案，从而避免工程作业过程中出现不必要的经济损失。

4.3智能化勘测技术应用

为了保证智能化勘测技术在石油钻井中的应用效果，就需要从多角度进行分析研究，进一步提高石油钻井工作的效率和质量，拓展现代科学技术的应用空间[4]。

智能测量技术在石油钻井中的应用主要体现在几个方面。例如，正确使用GPS、GIS等现代全球定位系统技术，可以进一步提高石油钻探的精度和整体作用，也可以创造更好的石油市场环境。数据分析技术在具体工作过程中的应用也较为复杂。只有通过实际的数据分析，对每组数据信息进行分解和划分，才能更准确地掌握每组数据信息的内容，也能保证其准确性，进一步提高石油钻井工程的整体效率。最后，还有现代机器和设备的使用。在当今的石油钻探行业，积极利用现代化的机械设备对矿山进行全面的勘察，也可以更准确地了解实际的地下信息作业情况。最大限度地保证了资源开采区的安全性能，降低了石油钻井行业的资金成本，为其长期、稳定发展提供了更加便利的条件[5]。

4.4地质导向钻井技术应用

随着水平井数量的不断增加，越来越多的石油公司逐渐重视起了现代信息技术的应用，开始根据水平井的特点选择和应用相应的钻井技术。地质导向钻井技术是以导向钻井技术为基础的技术。该技术将导向工具集成到地址导向工具中，并结合测井、钻井和储层工程技术，以实现随钻控制的目标。以电阻率和其他地址参数为指导，在石油钻井中应用这一技术，可以精准确定特定的储层、地质结构和钻头轨迹，提高钻井的采收率和成功率，并显著降低生产成本。

4.5井下自动化钻探技术应用

在石油钻井作业中，相关人员应根据项目实际情况，以信息传递为重点，确定相应的作业模式。同时，在作业过程中，应结合当前石油井下作业的安全控制和管理要求，以井下测量和信息传输为重点，有效提高钻井技术的信息化水平。当前，国内石油钻探工程经历了多个历史阶段。各公司开发的有线和无线MWD仪器的优势非常明显，在实际应用过程中起到了十分良好的效果。相关人员可根据当前石油钻井作业的具体要求进行技术分析，真正实现自动化、信息化的井下自动化作业。

5、结束语

综上所述，通过长期的分析和研发，国内的石油钻井技术已经丰富，钻井技术的显著改进使成果更加明显。在未来的发展中，由于我国石油开发工业的不断发展，甚至科学技术的不断创新，石油钻井技术和钻井设备分析都将得到更全面的发展，探索更先进、更丰富的钻井技术，从而与时俱进。

参考文献:

[1] 韩国猛效益型安全管理在石油企业主营业务中的应用——以钻井地质设计的事故树(FTA)分析为例[J].工业安全与环保,2021,47(1).4.

[2] 陈德智.信息技术在石油钻探工程中的应用[J].石油石化物资采购,2022(21):3.

[3]郭广木.现代信息技术在石油钻井中的应用[J].石油石化物资采购,2022(2):37-39.

[4]王敏生,光新军,耿黎东.人工智能在钻井工程中的应用现状与发展建议[J].石油钻采工艺,2021,43(4):420-427.

[5]匡立春,刘合,任义丽,等.人工智能在石油勘探开发领域的应用现状与发展趋势[J].石油勘探与开发,2021,48(1):11.

文章来源:吴超,刘伟,张帆.现代信息技术在石油钻井中的应用[J].石化技术,2023,30(09):108-110.