*通訊作者:王懷濤,1984年5月,男,漢族,河南濮陽人,現(xiàn)任中原石油工程有限公司鉆井三公司HSE監(jiān)督,助理工程師,本科。研究方向:油氣工程,現(xiàn)場安全相關(guān)工作。
摘? ? 要:在石油鉆井中,加強(qiáng)現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用,不僅能促進(jìn)生產(chǎn)效率的提升,而且還能促進(jìn)石油產(chǎn)品質(zhì)量的提升。而石油鉆井工程與一般工程又存在諸多不同,其主要是在地下進(jìn)行,因而具有較強(qiáng)的隱蔽性,加上信息多,信息較為繁雜,若采取傳統(tǒng)工藝來讀取與量化,勢必會對信息的采集受到影響。在當(dāng)前信息化的時代,加強(qiáng)對其的應(yīng)用,能更好地促進(jìn)信息采集質(zhì)量的提升,為整個石油鉆井工程在信息數(shù)據(jù)上提供更多的決策支持。以下筆者就此展開探究性的分析。
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代信息技術(shù);石油鉆井;應(yīng)用
一、石油鉆井中應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)的必要性
第一,因為石油鉆井作業(yè)復(fù)雜,環(huán)境隱蔽,所以大都是在千米深的地下進(jìn)行有關(guān)信息的采集。這樣才能更好地對井下環(huán)境進(jìn)行判斷,給鉆井工程的開展提供信息數(shù)據(jù)上的決策支持。
第二,在石油鉆井中,因為井下環(huán)境變化速度較快,加上信息較多,所以為了確保信息的正確性和及時地傳遞,就必須加強(qiáng)信息技術(shù)的應(yīng)用,才能確保井下變化清理的有關(guān)信息及時地傳遞,從而更好地及時地利用信息來判斷和識別,有助于鉆井流程的規(guī)范和操作的完善。
第三,在石油鉆井中形成的地下信息數(shù)據(jù)量較大,借助現(xiàn)代信息技術(shù),加強(qiáng)對其的分析和處理,能更好地獲取真實的信息,給鉆井施工效率的提升提供信息支持[1]。
二、分析傳統(tǒng)石油鉆井技術(shù)存在的弊端
(一)傳統(tǒng)石油鉆井技術(shù)成本高
對于石油企業(yè)而言,需要投入高額的成本,由于多種因素的限制,一般來說很難短時間收回成本。由于石油產(chǎn)業(yè)的特殊性,在日常維護(hù)中需要大量資金為作為支撐,造成石油企業(yè)預(yù)期目標(biāo)與最終獲利目標(biāo)之間存在較大差距。
(二)開采難度系數(shù)大
傳統(tǒng)石油鉆井技術(shù)無法滿足時代發(fā)展的需求,開采難度系數(shù)大,加之部分技術(shù)人員尚未熟練地掌握石油鉆井技術(shù),在很大程度上加劇了開采難度。
(三)勘探水平有待提升
傳統(tǒng)石油鉆井技術(shù)油井定位準(zhǔn)確度低、生產(chǎn)工藝低下,無法實施一定高難度的或是指定的生產(chǎn)工藝,導(dǎo)致開采期間的原油產(chǎn)量不達(dá)標(biāo),亟待革新技術(shù)[2]。
(四)缺乏先進(jìn)的鉆井設(shè)備
縱觀當(dāng)前受多種因素的影響石油鉆井設(shè)備不足且工作效率低下,在面對一些堅硬地區(qū)的巖石層的時候,無法進(jìn)行有效開發(fā),制約了石油生產(chǎn)的連續(xù)性。
三、現(xiàn)代信息技術(shù)在石油鉆井工程中優(yōu)勢
(一)有助于確保信息采集的真實性
油氣資源屬于地下型礦產(chǎn)資源,根據(jù)圈閉類型的不同,可以將油、氣藏分為構(gòu)造油氣藏、地層油氣藏和巖性油氣藏三大類,以將油氣藏分為稠油(重油)油藏、普通黑油油藏、揮發(fā)性油藏、凝析氣藏和天然氣藏。稠油(重油)油藏是指地下原油黏度大于50 mPa·s(原油比重大于0.9,API重度小于25度)的油藏,液體顏色一般為黏稠黑色。普通黑油油藏是指地下原油粘度低于50 mPa·s(原油比重在0.82~0.9之間,API重度在25~41度)的油藏,液體顏色一般為黑色。因此為做好石油鉆井工程的設(shè)計,需要通過信息的采集與分析,以此做出相應(yīng)的工程決策,并依賴信息所反映的情況及時解決針對性問題,因此信息采集必須真實、及時[3]。
(二)有助于信息收集的互通性
石油鉆井工程屬于系統(tǒng)性、長期性工程,鉆井工程作為前提和基礎(chǔ),必須要掌握精確的操作技術(shù),以此來完成對鉆井工程的指導(dǎo)。因此,在利用信息技術(shù)時應(yīng)建立井上與井下之間的聯(lián)絡(luò),通過綜合錄井儀與便攜式鉆井參數(shù)收集設(shè)備,形成地面與井下之間的聯(lián)絡(luò),從而獲取更加完備的數(shù)據(jù)信息,以了解井下詳細(xì)的數(shù)據(jù)參數(shù)。
(三)有助于確保信息參數(shù)的精準(zhǔn)性
鉆井工程的數(shù)據(jù)信息通常屬于動態(tài)的,其會隨著施工進(jìn)度的不同而產(chǎn)生差異,這種不固定、不清晰、隨機(jī)的信息處理方式,使鉆井施工難以獲取實時的準(zhǔn)確數(shù)據(jù),而這種參數(shù)的不確定性也成為其主要特點。并且,受制于不同施工條件的影響,要想改變這一困境相對較難,因此在實踐中通常需要借助模糊數(shù)學(xué)、混沌理論、突變理論以及非線性數(shù)學(xué)等相關(guān)理論,深度分析信息參數(shù)的特點,進(jìn)而選擇最佳的施工方式[4]。
四、現(xiàn)代信息技術(shù)在石油鉆井中的具體應(yīng)用
(一)數(shù)據(jù)采集與信息管理
石油鉆井工程是獲取能源的重要方式,伴隨著現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,其與傳統(tǒng)的方法產(chǎn)生了顯著的差異性,一般以數(shù)字化及信息化的方式傳遞。這其中也涵蓋了相關(guān)的鉆井設(shè)備及過程的信息收集、整理,這些均是現(xiàn)代石油鉆井的技術(shù)應(yīng)用方式。一般情況下,在石油鉆井的過程中,根據(jù)現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢,將相關(guān)的鉆井?dāng)?shù)據(jù)向設(shè)備和外部傳遞,并通過數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行調(diào)整,以實現(xiàn)鉆井工程的數(shù)據(jù)化精準(zhǔn)控制。
(二)信息分析和自動化管理
對于石油鉆井工程而言,其具備一定的系統(tǒng)化特征,在現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用中,可以說實現(xiàn)了較為深入的滲透,包括在信息技術(shù)分析及自動化管理層面。
首先,基于信息分析角度看,石油鉆井所應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)眾多,其涉及到各個類型和領(lǐng)域,而大量的信息產(chǎn)生均要通過系統(tǒng)進(jìn)行分析處理,并形成量化的數(shù)據(jù)指標(biāo),以實現(xiàn)系統(tǒng)化的統(tǒng)一管理和調(diào)整,進(jìn)一步增強(qiáng)石油鉆井的效率。在此過程中,信息操作系統(tǒng)可以將無效信息進(jìn)行過濾,并對有效信息進(jìn)行整合,以提煉出鉆井所需要的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。在出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)時,同樣會進(jìn)行顯示預(yù)警,以提升鉆井施工的安全性?;诂F(xiàn)代信息技術(shù)的支撐,在石油鉆井工程中還包括部分專業(yè)數(shù)據(jù)信息,這些信息的收集與處理則需要依賴專用系統(tǒng),如物理分析、地質(zhì)分析等。通過對不同類型數(shù)據(jù)的分類處理,可以更好地優(yōu)化數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,及時給予鉆井施工以指導(dǎo)和優(yōu)化,為現(xiàn)場施工作業(yè)提供必要的參考依據(jù)[5]。
(三)專家系統(tǒng)和可視化系統(tǒng)
在石油鉆井作業(yè)中,由于所涉及的內(nèi)容繁雜且關(guān)鍵,一旦缺乏科學(xué)的操作,勢必在影響效率的同時,也會增加安全風(fēng)險。因此在實際的鉆井過程中,仍然需要依賴于有效的專家系統(tǒng)及可視化系統(tǒng),通過豐富的系統(tǒng)支持使鉆井工程安全有序推進(jìn)。在石油鉆井工程中,需要借助現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行綜合運用,包括GPS定位技術(shù)、GIS地理信息技術(shù)等,在鉆井工程施工中進(jìn)行融合作用,形成具有直觀性的可視化系統(tǒng),為施工現(xiàn)場與專業(yè)技術(shù)人員之間建立互通渠道,對相關(guān)的技術(shù)問題進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)計解答。而在多元技術(shù)支撐之下,能夠使石油鉆井工程更加趨于智能化,使石油企業(yè)實現(xiàn)遠(yuǎn)端的監(jiān)控和管理,極大地提升了技術(shù)水平,對企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也具有重要影響,不僅降低了支出成本,更挖掘出現(xiàn)代信息技術(shù)的巨大應(yīng)用潛力,對于鉆井技術(shù)領(lǐng)域的突破大有裨益[6]。
(四)自動化調(diào)控技術(shù)
眾所周知,石油鉆井工程具有顯著的動態(tài)性,其在操作過程中各類參數(shù)均處于不斷變化的過程,必須依賴現(xiàn)代信息技術(shù)加強(qiáng)實時監(jiān)控,以及時掌握必要的信息數(shù)據(jù),推進(jìn)鉆井工程的有序推進(jìn)。自動化作為現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的重要方向,其能夠改變傳統(tǒng)的操作方式,解決傳統(tǒng)人力物力投入上的問題,使石油鉆井變得便捷化和智能化。對于石油企業(yè)而言,利用現(xiàn)代信息技術(shù),可以降低工程實施難度,并通過一次性的技術(shù)投入取得豐富的成效。自動化調(diào)控技術(shù)作為其中的關(guān)鍵類型,能夠在實際的工程中發(fā)揮出重要的支撐作用,使鉆井操作更加趨于無人化,大幅提升了鉆井施工的質(zhì)量和進(jìn)度。
(五)數(shù)據(jù)資源共享技術(shù)
數(shù)據(jù)資源共享是現(xiàn)代信息化的重要特征,尤其是基于現(xiàn)代信息技術(shù)背景下,石油鉆井施工覆蓋面廣,數(shù)據(jù)內(nèi)容豐富,不僅需要實現(xiàn)深度的傳輸,更需要對數(shù)據(jù)資源實施有效處理,從而應(yīng)用于鉆井工程之中,達(dá)到相互促進(jìn)的目的。例如,在某區(qū)域建立鉆井技術(shù)信息庫,依據(jù)對該區(qū)域的綜合信息收集、整理與存儲,使其信息數(shù)據(jù)日益豐富和完善,而后續(xù)的施工過程中僅需要依賴對數(shù)據(jù)庫的共享,便可以讓各類設(shè)備獲得所需的參數(shù),從而不再需要進(jìn)行重復(fù)的設(shè)置,極大地便利了鉆井工程的開展,降低了石油鉆井工程的管理成本。
五、結(jié)束語
作為一個工作環(huán)境多樣、系統(tǒng)復(fù)雜的工程,在石油鉆井工程中引入現(xiàn)代信息技術(shù),可以減少成本投入,打破傳統(tǒng)信息分析存在的弊端,依托先進(jìn)科學(xué)的分析系統(tǒng),精準(zhǔn)分析數(shù)據(jù)信息,對施工方案進(jìn)行優(yōu)化,解決復(fù)雜問題,規(guī)避安全事故隱患的發(fā)生,從整體上促進(jìn)石油鉆井工程質(zhì)效的提升,同時還有助于保護(hù)油氣層,減少環(huán)境污染,為石油企業(yè)帶來顯著經(jīng)濟(jì)效益,助力石油行業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展。
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