胜利石油工程公司在石油工程界推出的新策略引发了广泛关注。该公司采用的钻井液智能监控系统和智能钻头技术,正在引发一场行业性的革新。
钻井难题亟待解决
页岩油开采中的钻井作业,其深度与速度均面临较大挑战。若施力不当,地层可能因承受极限压力而裂开,进而引发井漏。在此过程中,钻井液的井内压力控制至关重要,其密度与性能的调整直接关系到地层压力的平衡与钻井效率。遗憾的是,钻井液密度的控制问题一直是一个长期困扰的难题。在胜利石油工程公司,以往依赖老员工经验进行调配的做法引发了诸多问题,给井控安全管理工作带来了巨大的压力。
该问题同样对页岩油的开采全流程产生着影响。在石油工程领域,实现页岩油的安全与高效开采至关重要。为了实现这一目标,必须克服钻井液密度控制这一难题,并探索新的、可靠的解决方案,以确保施工安全并提高效率。
智能坐岗系统的优势
钻井液智能坐岗系统已革新现状。胜利石油工程公司钻井专家路峰指出,该系统能实时精确地通报溢流与井漏信息,为现场作业人员提供关键数据,确保施工安全。例如,其持续记录的地质地层数据,在类似情况再次发生时,可成为有效参考,助力工作效率的提升。
胜利石油工程公司70169SL钻井队泥浆组长刘岩岩指出,该系统功能类似于“AI泥浆工程师”。它能实时监测施工状况,即便工人无法直接观察。这一特性有助于工程师更全面地掌握施工情况。同时,这种精确的监测能力显著提升了钻井工程的安全性及预期效果。
智能钻头研发背景
智能坐岗系统尚不足以满足需求,钻井作业中,智能钻头这类具备强大功能的“千里眼”同样至关重要。黄哲担任胜利石油工程公司智能钻头项目的负责人,他指出,目前国际市场上智能钻头产品存在缺陷。目前市场上主要存在探管式和偏置式两种设计理念,然而,探管式在测量运动参数方面虽然有所作为,但在精准感知钻头受力、钻压和扭矩等方面却存在困难。因此,黄哲决心研发具有自主知识产权的智能钻头。
研发领域面临诸多挑战,油田对智能钻头的需求持续上升。当前,进口产品尚不能完全满足这些需求。同时,国内研发工作起步较晚。因此,研发团队需从头开始,逐步探索,突破国际现有产品的局限,开发出更符合我国地质和开采特点的智能钻头。
智能钻头的技术改进
黄哲在研发阶段展现了多项创新。他采用了一种创新布局,将相对位置传感器在棱柱轴向进行垂直翻转,从而在数学上确保了测量结果的独立性,有效减少了干扰。在数据处理上,其团队采用了多种策略。比如,当发现算法在转速计算过程中受到随机噪声的干扰时,他们发现这是由于之前的算法未能充分考虑物理参数之间的内在联系。为此,他们引入了物理约束来校正数据,显著降低了计算误差。
团队构建了涵盖多个目标的钻井参数评估体系,并参考了鸟类捕食中的信息共享机制。该体系使得操作人员在钻井前分析及钻井过程中能够调整,为全自动钻机设定最佳参数路径,从而显著降低井下风险,并提升钻井作业的效率。
智能钻头的现场应用
胜利工区已开始使用智能钻头。这一举措是对研发成果的实际验证。智能钻头在提高钻井速度、优化T型井轨迹、分析钻井风险以及科学制定钻井决策等方面展现出积极作用。这些应用场景涉及众多复杂技术要求,智能钻头在这些方面均表现出色。
胜利工区这类大规模开采页岩油的地带,其复杂的地质条件为智能钻头提供了广阔的测试空间。众多应用场景的验证,进一步证实了智能钻头在实际作业中的稳定性和高效性。
新科技带来的展望
胜利石油工程公司取得的成就备受期待。其钻井液智能监控系统和智能钻头技术,为国内石油工程提供了参考样本。若众多石油工程行业均采纳此类技术,无疑将极大地推动我国页岩油开采效率的整体提升。
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