智能钻井技术现状与发展方向

   日期:2023-08-09     浏览:173     评论:0    
核心提示:研究现状: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
 研究现状:
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。

 

研究结论:

1、随着油气勘探开发向非常规、深水、深层、极地等资源的进一步拓展,资源品质劣质化和作业环境恶劣化将进一步加剧,通过智能钻井技术实现油气勘探开发持续提质降本增效得到广泛共识。
 
2、智能钻井技术以自动化钻井为基础,从钻头到地面设备,从司钻到远程实时作业中心等所有钻井过程实现数字化整合,主要由系统整体架构、数据测量系统、信息传输系统、自动控制系统、智能决策分析系统、人机交互、标准与认证体系组成。
 
3、国外智能钻井技术目前仍处于开发攻关验证阶段,制定了详细的技术路线图,个别单项技术已经实现商业应用,提高了钻井效率和安全,但整体上还没有推广应用。

目前正在整合行业力量,构建和完善智能钻井所需的系统整体架构和统一数据标准协议,使地面井下下各子系统、不同公司钻井设备系统实现在智能钻井平台上的通用性和互操作性。
 

 


4、中国智能钻井技术的发展亟需在借鉴国外先进经验的基础上,整合国内外多方科研力量协同攻关,构建智能钻井整体框架体系。

一方面要加大自动化钻机、井下数据测量、传输和控制系统等核心技术的攻关,打通地层—井筒—地面数据高速获取与传输链路,实现软硬件协同的自动化闭环控制钻进;

另一方面要基于钻井历史数据和现场实时数据,积极开展大数据、人工智能技术研究,实现智能化钻井参数优化和风险诊断,最终形成智能钻井配套技术。

 

研究流程:

1.智能钻井技术及基本组成(图1) 

2.国外智能钻井技术现状与发展

(1)国外智能钻井技术现状(表1,图2)
(2)智能钻井技术发展趋势(图3) 

3.中国智能钻井面临的挑战及方向

(1)智能钻井技术面临的挑战
(2)智能钻井技术发展方向

 

图文说明:

1、智能钻井技术及基本组成

(1)系统架构。

建立顶层到最末端的等级系统架构,并确定各个子系统之间如何整合以及如何互联互动,包括各系统之间的通讯、标准化程序、人机一体化等。

 

 

(2)数据测量系统。

从原始数据的采集方式到过滤、转换、冗余度、数据输出等处理技术。

 

(3)信息传输系统。

钻井智能化的神经网络和中枢,连接井下、钻台和远程作业中心的各个系统节点。

 

(4)自动控制系统。

地面钻井设备和井下钻具的智能化、精细化和小型化,实现钻井作业的指令执行。

 

(5)智能决策分析系统。

钻井智能化过程各个子系统的区域大脑,相当于电脑操作系统,借助仿真系统、远程决策系统、大数据分析、人工智能等提高钻井智能化水平。

 

(6)人机交互。

通过人机交互,实现人与机器之间的有效互动和可视化,避免操作人员被海量信息淹没和因信息缺失带来的人为失误。

 

(7)标准与认证体系。

标准和认证体系有助于智能钻井技术各系统之间的衔接,提高系统可操作性和可靠性。合适的标准与认证体系能加速智能钻井技术的应用推广,从而实现跨越式发展。

 

2、国外智能钻井技术现状与发展

(1)国外智能钻井技术现状

SPE钻井自动化技术分部将智能化分为观察模式、咨询模式、半自主控制模式和自主控制模式4个模式,对应上述10个水平以及每个阶段实现的功能,表1为智能钻井发展阶段划分。

 
打赏
 
更多>同类行业资讯
0相关评论

推荐图文
推荐行业资讯
点击排行