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石油石化智能化赏析八篇

发布时间:2024-01-15 15:13:22

石油石化智能化

石油石化智能化第1篇

中图分类号:T-0文献标识码:A文章编号:1033-2738(2012)03-0317-02

摘要:三维地理信息系统的应用集成为在精细化、智能化和空间信息化方面将数字工厂研究进一步发展提供了一个重要方向。本文通过对延安石油化工厂网络智能监控管理及仿真展示系统的建设实例说明了三维地理信息系统在数字工厂领域如何发挥作用。

关键词:三维地理信息数字工厂;VRMap;系统集成

引言

随着全球各种行业信息化的不断发展,数字工厂作为工业信息化的重要方向和形式,发展十分迅速,目前正向着精细化、智能化、空间信息化的方向发展。石油化工行业具有工艺复杂,设备繁多,管理要求高的特点,精细化、智能化和空间信息化的需求更加迫切。三维地理信息技术作为空间信息新技术之一,在继续保持高度集成空间信息,结合行业业务需要,提供多种应用分析手段的GIS特点外,还使GIS具有了更简单的逻辑,更直观的表现,所表达的地理信息更加形象,并具有所见即所得的特点,摆脱了传统二维GIS使用抽象的符号表达地理空间事物,需要较多专业知识才能理解的局限性,从而降低了GIS的使用难度,得以更好的与行业业务结合,发挥GIS的优势,使石油石化行业的专业人员可以更多关注本职工作,减轻工作负担,提高效率和决策水平。

根据石化厂的需要,广泛采用数字工厂的新技术,设计建设了延安石油化工厂网络智能监控管理及仿真展示系统。

一、总体设计

1.建设思路。

依据化工厂的竣工蓝图,并结合现场勘测数据,为主要设备制作尺寸准确的三维数字模型,形成三维模型数据库。通过数据服务平台实现各类型用户对数据的共享应用和数据的管理和维护。在数据服务平台框架上进行三维仿真展示,实现交互的三维浏览,GIS量测,设备属性查询、三维场景渲染,粒子效果展示等。再结合具体的业务需要和业务数据,与石化厂现有生产管理系统、视频监控系统、大屏幕系统等进行集成,实现生产管理、监测监控、安全应急、仿真模拟等功能。

2.平台选型。

计算机技术的不断发展为GIS提供了先进的工具和手段,虚拟现实(VR)、4D、专家系统等一些新的思想和技术正源源不断地充实到三维GIS中去。很多三维GIS软件,如国外的Esri ArcGIS、SkyLine,国内的VRMap、EV-Globe等相继推出,并开始在需求迫切的行业中得到应用。

软件平台的选择,需要考虑系统平台的兼容性,硬件条件,业务应用的针对性,展示的效果,海量数据的存储管理,数据的安全维护性等。

考虑到石化行业的特点,通过比较,认为VRMap软件的仿真效果好、运行效率高、模型数据精细、支持海量数据、易于二次开发,作为基础平台和数据维护工具能更好的满足石油化工厂的需要。

3.架构设计。

系统的架构设计是基于分层思想进行的,即系统各层的相对独立,只依赖低于自身的层,而完全独立于高于自身的层,分层设计有利于系统的逻辑设计和功能实现,可以在不同的层次内解决不同的问题。根据分层的思想,将系统自下而上分为三层,即数据层、服务层、应用层。各层描述如下:

数据层由三维数据维护管理平台VRMap企业版和三维空间数据库Oracle 10g组成完整的数据管理系统,管理和维护三维模型数据和业务数据。

服务层以网络三维数据平台VRMap SDK和运维支撑平台VRMap IMS为基础,向外提供基于业务的各种服务;

应用层即面向用户的C/S客户端――网络三维智能监控管理系统和B/S客户端――网络三维智能仿真展示系统,用户通过系统使用各种功能。

4.部署方式。

Client/Server计算结构的实质是在客户端和服务器之间分配计算任务,在两层体系结构中,客户机执行应用处理和数据表述功能,服务器维护后台数据库。C/S应用软件的业务量是从客户端和服务器之间的数据交换产生的,一次数据交换是客户端提交一个请求并接受一次来自服务器指示的屏幕更新过程。

C/S结构是应用较为成熟的软件架构,在这种模式下数据被集中存放于中心服务器,用户通过客户机上的客户程序存取服务器内的数据,大部分运算集中在服务器上,因而系统对服务器的要求比较高,这种操作模式被广泛应用于网络环境,在GIS领域,大型应用也都采用C/S操作模式,保证GIS对空间图形数据操作和传输的快速响应。

Browser/Server结构系统架设在数据服务器、应用服务器、浏览器三个层次上,数据服务器专门存放数据,应用服务器提供各类服务组件来访问数据服务器和响应客户端的请求,浏览器端只显示结果和发出请求。这种模式的系统维护较为简单,系统的修改和升级只需在应用服务器端进行即可,客户端的界面一致,用户操作起来比较容易上手。

根据系统应用需求,图形数据处理需求以及对系统平台安全性、稳定性考虑,本系统采用C/S结构和B/S结构相结合的混合模式。

二、数据建设

三维模型数据是整个系统的数据基础,根据系统的功能需要和经济性考虑,延安石化厂厂区模型分为:生产设备区域、办公区域、环境地貌制作三部分,并根据需要按照不同的精细度进行制作,在达到较好效果的同时,节约了制作成本,提高了系统的运行效率。

模型的制作参照总平图、设备图、工艺图、布置图资料,采用企业级三维建模软件(如3DS MAX等),按照模型对象的真实尺寸和形状和位置关系,进行各类建筑、设备及管线等三维模型制作。制作流程如下:

根据业务功能的需要,主要设备模型的名称和现有设备台帐中的设备编码一一对应,非主要设备模型的名称也按照统一编码要求进行编码。

三、功能模块

系统根据不同的运行环境和使用需求,分为C/S架构的网络三维智能监控管理系统和B/S架构的网络三维智能仿真展示系统两个系统。

1.网络三维智能监控管理信息系统。

延安石油化工厂网络三维智能监控管理系统由场景浏览、空间测量、工艺仿真、设备监测、安全应急、系统管理等子模块构成,集仿真展示、视频监控、设备监测、设备报警、生产状态监测等功能于一身,全面考虑效率、稳定、安全、开发等因素,为工厂各部门提供直观、可靠、智能、高效的生产监测管理应用服务。

2.场景浏览。

场景浏览是指三维仿真场景的展示和用户在场景中进行交互操作,获得所需信息的功能。系统支持多种操作方式,可以自如的控制场景的缩放、旋转、移动、改变视角,可以指定浏览的路线和方式。同时还可以控制图层的显示和隐藏,保存视点位置,播放录好的场景动画。系统还提供地物信息的查询。

3.空间测量。

空间测量功能可以查询场景中任何位置的坐标、空间距离、高度、水平距离、投影面积等。

4.工艺仿真。

系统可以将厂区的重点工艺流程,在场景中进行直观的三维模拟展示,将抽象的工艺流程图进行形象、直观化,为辅助厂区新员工培训,厂区工作人员理解并熟悉工艺流程提供帮助。

5.设备监测。

系统实现了与MES监控系统和视频监控系统的对接,可以将MES监控系统的实时信号和实时视频在系统中进行展示,对异常情况可以进行超限报警和视频摄像头场景的直接跳转。

6.安全应急。

安全应急功能可以快速查询场景中所有的地物或者设备的应急预案、指定范围内的应急资源分布情况。并通过事故地点设置在三维场景中对事故地点进行标注,如火灾、洪涝、破损等情况,模拟事故发生的情况。还可以对预案、预案级别、预案类别等内容进行增删改查,为指定设备增加专用预案。

7.系统管理。

系统可以对用户及权限进行管理,设置系统的各种基本设置,包括视频设置、MES设置和系统皮肤设置等等。

8.网络三维智能仿真展示系统。

网络三维智能仿真展示系统是基于B/S架构设计开发的,用户简单的通过IE浏览器直接展示三维场景数据,并为用户提供了三维场景的基本三维浏览和操作功能。展示系统还集成了生产实时信号监测、视频监控等业务功能。

9.导航控制。

系统提供鼠标、键盘、浏览面板控制三种控制模式包括缩放、方向控制、高度调整、俯仰调整,并且还有浏览模式切换、全屏、还原、打印输出、俯视等辅助操作功能。

10.查询定位。

系统可以输入关键字查询和定位相关的设备,也可以输入周边范围值查询范围内的设备。系统支持双击场景设备和在列表中点击查询结果,使设备定位到场景中央并高亮显示。

11.三维分析。

系统可以完成简单常用的场景地物分析。主要包括测量水平距离、测量垂直距离、测量空间距离、测量水平面积、两点通视分析等。

12.定线飞行。

在飞行路线列表中选择存在的路线(系统飞行路线或自定义飞行路线),进行路线飞行。系统可以自定义飞行路线,保存在本地,以对已存在的路线进行删除或重命名操作。

13.设备监测。

与厂区内的生产监控系统对接,在三维场景中监测显示各个设备的生产安全状况。可以设置监测时间间隔,是否进行报警检测,报警时间间隔以及报警时间间隔等监测设置。

14.视频监控。

通过与厂区视频对接为用户在三维场景中提供直观的三维视频监控画面,用户直接通过浏览器就可查看。

总结

延安石油化工厂网络三维智能监控管理系统建设综合运用了GIS、三维虚拟现实、海量数据管理、WebGIS等多种相关技术,在建设过程中克服了很多技术和数据方面的新课题,有多方面的专业人才和技术人员参与。系统建成后,为石油化工厂的管理人员、技术人员和广大员工提供了形象直观的厂区操作环境,提高了监测管控、调度决策、安全应急等业务的科学化水平。

参考文献

[1]牟善军,姜春明,吴重光.石油化工安全仿真技术及应用.系统仿真学报, 2003,15(10) :1356-1363

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[3]齐虎春.虚拟现实技术在化工仿真系统中的应用研究.内蒙古石油化工.2010年,8 :153-154

[4]延安石油化工厂网络三维智能监控管理信息系统用户手册.北京灵图软件技术有限公司. 2012,4

[5]延安石油化工厂网络三维智能仿真展示系统用户手册.北京灵图软件技术有限公司. 2012,4

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[7]李青元,林宗坚,李成明.真三维GIS技术研究的现状与发展[J].测绘科学, 2000,25(2):47-51.

[8]王瑜,刘西涛,李健玲,王春磊. 3D-GIS技术的发展与应用.甘肃科技, 2009,25(4):57-75.

石油石化智能化第2篇

启动试点

近日,中石化总部信息部项目处长宫向阳、系统处长孙维、应用处长马永林,石化盈科总裁潘欣荣、副总裁兼ERP事业部总经理马长东、副总裁兼系统事业部总经理杨衍岐、副总裁兼MES事业部总经理蒋柏华、技术开发部总经理蔡善华,公司总经理覃伟中、信息中心负责人,对《九江石化信息化规划暨中国石化智能工厂试点方案》进行评审。在听取了项目组汇报与讨论后,专家组认为,规划在《中国石化“十二五”信息化建设与应用发展规划》指导下,以800万吨油品质量升级项目为契机,参考国内外先进的炼化企业业务、信息化发展趋势和案例,结合九江石化发展战略和特色管理模式,提升核心竞争力,建设成为国际先进水平的千万吨级炼化企业具有重要意义。

今年2月23日,九江石化启动了“智能工厂”工作,全面开启提升企业软实力的新航程。未来几年,九江石化信息化建设指导思想和经营管理与生产过程明确了“实时化、自动化、模型化、可视化、智能化”的发展目标,确定了信息化总体架构,三大平台的建设内容,体现了九江石化特色管理模式的特点。

据了解,规划暨试点方案主要包括建设三大平台(经营管理、生产营运、基础设施与运维)、十二大系统共48个子系统,覆盖了九江石化生产经营、发展建设、企业管理和文化建设三大领域业务,有五大特点:一是将中国石化“十二五”信息化规划与九江石化的业务需求相结合;二是体现“实时化、自动化、模型化、可视化、智能化”的特征;三是实现计划调度、装置操作、安全环保、能源管理、IT管控五个方面的智能化;四是注重核心竞争能力和经济效益的提升;五是积极采用物联网、知识管理、移动平台、云计算等先进信息化技术。该计划充分体现了智能工厂的建设,计划2015年基本实现项目建设目标。为九江石化打造世界一流的炼化企业提供信息化支撑。方案具有较强的针对性、前瞻性和可操作性,可为中国石化智能工厂建设和推广积累宝贵经验。

齐学忠表示,对九江石化把信息化建设与项目建设同步规划、同步建设给予了充分肯定,指出这将成为中国石化信息化建设的样板,为中国石化建设智能石化发挥积极作用。

智慧升级

2012年,是九江石化塑造特色管理模式的起步之年。按照总体规划思路,2012年,改善信息基础设施、计量仪表两个基础,深化ERP、MES等系统应用,打牢智能工厂建设的基础,整体上台阶;2013~2014年,建设企业经营分析与运营监控、HSE应急指挥、能源优化、三维数字工厂、全厂优化等智能工厂重点系统,加强集成应用,支持集中运营管理模式,达到中国石化先进水平;2015年,重点建设知识管理系统和优化控制系统,实现全面集成和构建智能工厂的基本框架,达到自动化、数字化、模型化、可视化、智能化的目标,建成千万吨级智慧炼厂。

中石化九江分公司信息中心夏细房主任分析,在智慧工厂理念下,让信息化管理无处不在不仅是未来企业管理的发展趋势,也是中国石化未来的战略部署。按照企业信息化战略规划要求,九江石化突破传统实验室数据管理理念,大力拓展实验室信息管理系统(LIMS)业务范围,通过对LIMS系统的深入解析,自主开发了新增装置、槽车普洗抽检、固体产品检斤、压力容器防腐检验等板块,使九江石化LIMS系统涵盖了过程控制、产品分析、质量管理、设备维护、水质监控、容器防腐、实验室内部管理7大模块。通过LIMS系统为质量管理、装置生产、设备维护提供实时、准确的分析数据,进而完成分析数据及与ERP、MES、设备监测等系统的质量模块集成。

目前,九江石化LIMS系统已逐步形成内容丰富、功能齐全、即时主动的特点,成为提供集中长期存储数据的信息平台,为历史数据的查询、统计、监测及决策奠定基础,并满足相关单位溯源要求,实现不同时段的横向和纵向比较,LIMS系统业务覆盖面之广、运用之灵活在石化行业独树一帜。

在智慧工厂建成后,九江石化的生产运营将更加智能。九江炼化是作为亚太地区炼厂中实施ASPEN ONE项目的炼油企业,有运行管理、离线调优、原油在线调和、油品移动、物料平衡5大功能模块,是将ERP等现有系统优化集成在一个大系统内的生产运行管理平台。

原油在线调和系统是其中最具特色的项目。过去,混炼原油采用长输管道送到厂区原油罐进行中间调和。原油调和系统建成后,通过调节支线调和比例,在一根长输管线内完成调和任务,直供装置,不再需要中间罐。原油调和系统增强了原油调度的灵活性,为推进原油劣质化和平稳生产创造了有利条件,每年可节省资金1200万元。

先进控制系统,即APC,被誉为“电子操作工”。“在实际生产中,产品收率、质量及能耗等参数的调整很难兼顾,APC能自动把装置运行优化到最佳值。”据介绍,九江炼油PX装置在投用APC后,装置经济效益达到最佳化,综合能耗也大大下降,年增加收益1000多万元。

目前,在《九江石化“十二五”信息化规划暨中国石化智能工厂试点方案》通过总部评审以后,5月28日,12大信息系统可研报告全面启动;目前,已和石化盈科进行了3次深入的对接,开展了48个子系统的可研工作,其中APC先进控制项目可研报告基本完成。

石油石化智能化第3篇

关键词:电气自动化技术;海洋钻井作业;应用;缺陷

作为我国的主要能源之一,石油能源在我国经济发展的过程中起到了重要的推动作用,能够在能源问题上保障我国的经济发展顺利进行。作为海洋石油开采最直接并且最为有效的开采方式,钻井作业在我国目前的石油行业发展中取得了较广泛的应用,同时也为取得了较好的发展效果。目前我国海洋钻井作业的多项技术都取得了大幅度的提升,其中进步较为明显的一项技术就是海洋钻井作业过程中的电气自动化技术。电气自动化技术的快速发展在很大程度上提升了我国海洋钻井作业的工作效率,为我国海洋石油钻井作业提升了技术保障。在传统的钻井作业过程中,虽然也取得了一定的成绩,但是还是存在着一定的缺陷。主要的缺点表现为石油产量低;石油作业开采难度大,以及石油开采的施工成本较高等。在海洋石油钻井作业的过程中为了有效地避免传统石油钻机技术的缺点,我国在作业的过程中采用了电气自动化技术来应对海洋石油钻井作业的操作。下面针对这方面的问题进行详细的阐述以及分析。

1 简要叙述我国传统形式上的石油钻井作业存在的主要缺陷

首先是,传统形式上的石油钻井作业生产成本较大。其次是,传统形式上的石油钻井作业开发难度较大。最后是,传统形式上的石油钻井作业开采产量较低。

2 简要叙述电子自动化技术中的智能勘探技术在海洋石油钻井作业中的应用

2.1 智能勘探技术能够实现快速定位

在海洋石油钻井作业过程中,针对某一区域的石油勘测情况,我们可以借助于智能勘测技术中能够快速定位功能来对海洋石油油田进行快读准确定位,这样能够为了后续海洋石油开采提供便利,提升了后续石油开采的工作效率,降低了后续石油开采的工作难度。在智能勘测技术中快速定位功能主要应用的现代自动化技术有两个,首先是GIS自动化技术,其次是GPS智能技术,这项应用技术最大的优点在于能够大大节省海洋石油勘探以及定位的时间和人力,能够较为准确的定位石油开采区域,为后续的石油开采提升技术上的便利。

2.2 智能勘探技术能够实现全面勘探

智能石油勘探技术另一个应用优势就是能够较为有效地进行全面勘探。在海洋石油开采进行的过程中智能勘探能够在一个特定的区域内进行全面的勘探和检查。能够最大限度地阐述和分析勘探区域中的石油储量情况,能够分析在勘探区域中是否符合石油开采的条件,是否有足量的石油供后续石油开采。目前智能勘探技术能够保障在海峡200米的位置进行详细的物质勘探,根据勘探过程中反馈的数据和信息对石油的开采后续工作进行相应的布置和规划,能够更加合理地分配开采工作过程中的工作量以及人力。

2.3 智能勘探技术能够实现数据分析

智能勘探技术在应用过程中的数据全面分析主要就是通过相应的技术手段来对开采过程中的数据进行综合性分析处理。开采数据中的油田储量数据以及油井深度等数据都能够通过智能勘探技术进行详细全面的分析。智能勘探技术的数据分析主要的任务就是为海洋石油钻井作业进行前期的勘探准备,确定钻井的位置以及钻井过程中使用的工具等。最主要的一个优点是能够在智能勘探的过程中分析出海洋钻井作业的钻井深度。

3 简要叙述电气自动化技术中的存储虚拟化技术在海洋石油钻井作业中的应用

3.1 简述存储虚拟化自动化技术中的复合分层应用技术

复合分层自动化技术主要是通过不同分层在作业过程中的数据进行科学的整合和处理,这样能够在钻井作业的过程中建立完善的作业数据库。复合分层自动化技术中的分层主要就是讲在作业过程中搜集到的数据通过科学有效地分析划分来应用到钻井作业的不同层面上,这一技术主要就是借助计算机技术的平台来对数据进行自动化搜集和处理,这样能够最大限度地提升海洋钻井作业的准确性。

3.2 简述存储虚拟化自动化技术中的容错能力应用技术

在海洋钻井作业的过程中,由于受到外界因素的干扰,会出现作业数据库的安全问题,我们可以通过容错能力的全面应用来有效地避免这一问题。自动化容错技术主要的作用就是能根据相应的计算机技术来对钻井过程中的单点作业故障进行有效地规避,这样能够实现作业数据的有效存储和备份,最大限度地保障了作业数据的安全性以及可靠性,排出外界干扰因素的影响。

3.3 简述存储虚拟化自动化技术中的动态扩展应用技术

自动化技术中的动态扩展技术在应用的过程中,最主要的应用对象就是自动化系统的存储空间,能够借助于动态扩展技术来不断的提升自动化系统的运行空间,来优化和改善计算机自动化技术在海洋钻井作业中的应用。需要注意的是在动态拓展技术应用过程中,需要相关的技术人员对整个过程中的自动化操作进行系统性的结构调整,并且要对存储形式进行有效处理,这样才能够最大限度的实现自动化系统的有效控制和调整。

4 简要叙述电气自动化技术中调控自动化技术在海洋石油钻井作业中的应用

基于计算机技术、信息技术以及通信技术的调控自动化技术可以显著地提升石油钻井自动化水平,从而有效提升石油钻井质量。

4.1 简述调控自动化技术中逻辑表达应用技术

逻辑表达技术是存储虚拟化的前提,在运行存储虚拟化技术后要使用到逻辑表达,从而有力地促进数据信息的调控。借助于这一技术可以对钻井多项数据进行自动分析、处理,从而为制定钻井方案提供参考。

4.2 简述调控自动化技术中自动操作应用技术

自动操作技术主要应用于钻井设备的自动化操作,石油企业可以基于无线通信技术、计算机系统以及信息技术等搭建自动化调控平台,从而实现自动化操作。例如通过计算机可以对制定的钻井工艺进行分析模拟,从而及时发现其中存在的错误并进行及时调整。

4.3 简述调控自动化技术中信息传递应用技术

信息传递主要负责将井下勘测数据技术准确传递到控制中心,从而引导控制人员控制油井的深度。这一技术不仅满足了用户对于数据信息的共享,同时也保证了钻井自动化操作的持续性。

参考文献

[1]沈忠厚,王瑞.现代石油钻井技术50年进展和发展趋势[J].石油钻采工艺,2003(5).

[2]韩文旭.国内原油资源利用的效益对比分析[J].地质资源研究,2010,40(18):42-44.

石油石化智能化第4篇

关键词:现代信息技术;石油钻井业;应用;理论指导;

文章编号:1674-3520(2015)-09-00-01

一、前言

目前,我国的石油钻井行业应用的新技术日益智能化、自动化、网络化,在现代信息技术的高速发展下,新技术将为我国的石油钻井业开辟一片新天地。

二、传统石油钻井技术的缺陷

中国既是石油资源大国也是石油资源的消耗大国。但是从开采技术水平和开采工艺来看,传统的开采技术存在一定的缺陷,影响了生产产量,其主要缺陷可以概括为以下几点:

(一)成本高

在石油开采中,都需要高额的成本投入,针对我国的石油开采现状,一般成本在短时间内都难以收回,加之石油井在日常的维护中也需要投入大量的资金,所以导致了企业的最终获利目标与预期目标存在较大的偏差。

(二)开采难

我国传统的石油钻井技术远远落后于西方发达国家,同时对石油钻井技术的掌握还不够熟练,更进一步加大了开采的难度。

(三)勘探水平低

传统的石油钻井技术,在使用过程中,生产工艺低下、油井定位准确度低,传统的指定生产工艺难以有效实施,直接导致开采期间的原油产量不达标。

(四)缺乏先进钻井设备

我们目前的石油钻井设备不足,在面对坚硬地区的岩石层时往往不能进行有效的开采,阻碍了生产的连续性。

三、现代信息技术在石油钻进中的应用

(一)优化信息分析的自动化管理系统

自动化管理包括常用办公、业务以及决策等三个模块组成, 设计科学、合理的自动化管理,包括企业职工培训、合同及薪酬管理、人事档案报表生成等多方面的自动化管理。同时,自动化管理系统是石油钻井过程中对设备配备、生产流程、钻井设计、组织分工以及工艺技术等重要信息进行分析和优化,对此,可以充分利用信息管理系统中数据,同时配合相关的软件系统,这样可以提高对重要信息的处理能力, 结合一些重要的数据资料,如:智能化软件可以对轨迹进行有效控制,对钻井设计进行优化处理,对钻井液性能进行严格的检测。从而达到提高石油钻探质量的目的,促进石油钻井中快速钻进目标的实现。

(二)勘测智能化技术

目前随着钻井新设备的研发以及国内外对石油钻井设备的深入研究,钻井技术趋于自动化,在石油钻井中能准备勘测和定位,其中智能化勘测技术是石油钻井自动化的核心技术,其特点主要有:

1、快速定位

在勘测到的原油资源,借助于先进的GIS以及GPS等现智能化技术可以对资源进行准确的快速定位,这为后期的开采提高了有利条件,技术可以在对油井的准确位置进行快速定位,从而为后期石油钻井创造了极为有利的条件。从而节约了勘测人员的分析时间。

2、数据分析

对所获得的数据进行综合化的分析处理,如油井存量、油井深度等指标。并结合前期勘查的数据对油井地下岩层的厚度以及硬度进行准确地判断。从而推测油井开采的深度。

3、全面勘测

通过先进的智能化勘测技术,石油公司可以对原有勘测去进行全面的勘查,从而准确的确认区域可开发和利用的原油资源。目前我国掌握的电子感应技术可以对于地下200m以内的物质进行探测,从而对油井进行布置。

(三)数据资源共享技术

目前,我国的通讯技术通过卫星技术可以实现有线传输与无线传输,数据信息几乎可以传输到世界任何地方。因此,在开展信息一体化管理的同时,更好的为实现现场和数据的共享提供了便利。数据资源共享技术在石油钻进中的应用中,具体是这样实现的,例如一个区域建立一个钻井技术数据库, 各区域的客户在通过授权后就可以任意调用该数据库, 客户就不需要另外在存储该数据库的信息在自己的机器上,采用通用的软件就可以实现共享了,这样不仅节约了机器的存储空间,而且大大提高了单机的专业化性能。

同时,在管理数据系统中,自己装一套网络用办公自动化系统,当客户用到办公自动化应用软件时,就可以进入软件,把需要的结构直接留存到自己的机器上,通过数据资源的共享技术,更好的提高了管理效率,降低了石油钻井工程的管理成本。

(四)调控自动化技术

基于计算机技术、信息技术以及通信技术的调控自动化技术可以显著地提升石油钻井自动化水平,从而有效提升石油钻井质量。同时企业可以综合数据分析结果对人力、物力财力进行自动化调配,更好的开展钻进施工。

(五)专家及可视化系统

由指导系统、咨询系统以及决策系统组成的专家系统可以结合 GPS 定位技术、嵌入式开发技术、无线通讯技术、JAVA 技术、数据库与网络技术以及地理信息技术,达到软件跨平台操作的目标。近几年来,随着对石油钻井专家系统的研究,虽然取得了一定成效,但是完善的专家系统, 专家经验数据库尚未建立。

视频会议、空间信息管理可视化系统、及科学计算可视化系统组成的可视化系统。涉及到众多的领域, 包括图像处理领域、计算机视觉领域、辅助设计领域及计算机图形学领域等。同时,科学计算可视化系统在石油钻井中的应用与发展, 充分发挥了图像处理技术与计算机图形学的作用,操作中可以通过可视化系统转换为动态的的图像,方便于对数据信息的交互处理。

石油石化智能化第5篇

[关键词]石油炼化装置仪表;自动化控制;控制系统;自动检测仪表;

中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)01-0049-01

1 概述

石油炼化装置仪表系统的智能化,使仪表本身性能从整体上得到了改善。智能化的普遍使仪表不再单一地以一种结构运作,使其适应性和功能都得到了提升。对设备优化设计,不仅要考虑到功能的多样化,也要考虑到提高工作效率。本文对石油炼化装置仪表自动化控制技术进行深入探讨和分析。

2 石油炼化装置仪表中的控制系统

随着科技的发展,仪表系统也开始步入了数字化、智能化和网络化的范围内。特别是在石油炼化装置企业中,自动检测仪表更是需要系统的提升。对于现场总线控制系统,就要适应这些要求而使变送器快速发展起来,所以变送器肯定就是数字化仪表。比起一般变送器的性能,数字化仪表从分辨力、安全性能和稳定性能来说都要高出很多,并且其结构也较简单。从进出口贸易中的商品计量精确度来讲,我国一直都在研究并提高着产品的质量。一般在石油化工装置出厂的产品精确度为+0.1%或者更高。也为了使出口产品质量能比现在的产品或能与国际产品相抗衡,从而对在线油品质量分析仪和在线气相或液相色谱仪等仪表加大了使用量。以便得到的数据更为准确,从而提升加工产品的性能和质量。

2.1 DCS系统

我国在石油炼化装置和石油炼化装置系统中已经使用了3000多套DCS。而石油炼化装置中应用的DCS就有一半之多。现代科技的发展也使DCS系统在一直不断地推出新产品,与传统的DCS相比,新产品在数字化智能控制、兼容性和OPC等系统的应用上都变得更开放了。从而使得不同型号和不同厂商生产的DCS都能相互进行联结,能组成大规模和由自动化控制的网络管理控制体系。这样的系统变得更加容易控制,也使性能变得更加强大。

2.2 新型DCS系统

炼油装置中生产出来的成品油和半成品油在经过调和后就会储存运输出厂,这是石油炼化装置的最后一道工艺。对石油炼化装置企业的油品贮运系统使用DCS系统,不仅加强了自动化控制,也使管理变的容易了。我国在石油炼化装置企业中用了DCS系统来控制,对其他新建装置也采用了DCS来加强控制和管理。但对于如此重视和加强使用的设备中,还是有很多企业无法完全地利用DCS的所有功能。这不仅造成了大量资源的浪费,由于使用率下降而造成自动化系统变得复杂并显得冗余。但我国自主生产的DCS新一代系统中配备了一些专门软件,此软件是适合于我国石油炼化装置企业特色生产过程的。这样的新一代DCS系统功能还在不断增强,可靠性也会越来越高。石油炼化装置企业在催化裂化和加氢裂化等炼油生产装置中采用了DCS系统来控制,对全厂各生产装置进行监视和管理。而控制管理等操作都集中在一个控制室内进行,因为现在的新一代DCS控制系统可构成多工段,并采用了多集控单元,能综合管理并控制综合信息自动化系统。这些都是新型DCS系统的成果,而以后还会变得更完善。

3 具体分析

3.1 检测执行仪表控制方面

石油炼化装置现场设备或者管道内界质温度一般都在-200℃~1800℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的,因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的,能抵御住高温,能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲,石油炼化装置行业都以液位测量为主,并且除了浮力式仪表外,物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证,对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析,不能对环境造成污染。所以对分析仪表的要求还是很强烈的,而且对其的科技含量和特殊材料的要求也是很高的。目前我国对分析仪表的资金投入在增强,这也会使得产品的质量越来越高。

3.2 控制策略

从如今的新一代DCS系统的变化可以看出,石油炼化装置工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用,其都是以DCS为基础的控制,但也都可以独立控制。传统的生产过程都是一个装置一个控制室,但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制,并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主,这样能让公益操作人员轻松地进行操作。

石油炼化装置装置的工艺过程复杂,很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升,若仅由DCS设备完成,则已经不能满足现在的要求了,如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实,而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产,还要在生产线的危险场所设置警报系统,一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下,对重要的工艺装置进行控制和检测。对安全系统的统一化管理是企业发展的方向。

4 结语

近年来我国的石油炼化装置仪表的自动化控制技术的发展研究取得了很大的进步。要以我国自由的特色生产为主,在安全生产的同时,设计和研究自己的自动化仪表控制系统。在发展现有的信息系统的同时也要从企业的综合自动化系统和安全控制系统为主进行深入研究探讨。提高企业自身对自动化控制技术的水平,增强自身的市场竞争力是企业持续发展的基础。

参考文献

石油石化智能化第6篇

【关键词】石油钻井,自动化,关键技术,应用,方案

1.前言

当今社会科学技术不断发展的同时,广泛运用井下指导以及交流系统、井下信息的实测技术。各企业更加重视由信息化以及机械化所构成的各类石油钻井的自动化关键技术,与此同时在工作中促使系统的一套工作流程及理论体系有效形成。此外,IT行业不断的前进,其技术朝着复杂化以及综合化发展,这亦将更广阔的一个市场前景提供给钻井技术。

2.石油钻井自动化关键技术的应用方案

2.1装备以及钻机自动化与智能化的应用。首先为自动给进的运用,自动送钻的第一个技术专利是1935年在国外诞生,此亦表明石油钻探的技术往信息化的时期进入。且1940-1950年之间不断引进与应用新型设备与钻井技术,该类设备与技术是以启动液压动力的控制与系统、送钻控制为主,将合理的一些技术条件提供给石油企业不断的发展与应用;其次为刹车系统的应用。近些年来各类机械技术取得不断完善的同时刹车系统亦逐步形成新型电磁控制的功能以及应用模式,该功能与模式以离合片以及具有比例方面要求的那些电磁刹车作为主要部分。且于井下堪钻过程中将系统工作流程有效实现。再次为在应用井口的铁钻工的过程当中逐步的往系统化的工作模式迈入,工作时逐步将进出一体化工作的模式逐步实现。最后循环系统中一固控的系统将可靠且良好的一些技术依据提供给工作模式以及流程的全自动的监控以及循环净化,与此同时亦使企业不断进步和发展。

石油钻井中自动化的石油钻井属于综合性的钻井设备之一,其集自动化、信息化以及智能化为一体,具有较强的可靠性、完整性以及先进性,可同环境之间形成统一且整体的要求以及指导模式。从当前社会发展来说中国广汉所产的钻机与宝石厂所产的ZJ90和ZJ70钻机逐步走向自动化;法国与挪威等亦对中深井用的自动化的钻机进行研制;而英国的S&R公司亦产出钻深为6100m的RD-D型的自动化钻机;且美国Pool、Apache、NSCO等公司产出钻深为6100m的A10-32型的自动化钻机;与此同时德国亦产出钻深为7000m的ProStar-2000型的自动化钻机。

2.2石油钻井中随钻检测的技术的应用。钻井往智能化以及自动化迈进的关键技术以及重要环节为随钻检测的技术,其将钻井的单项技术、测井、录井所具有的局限性突破,亦将原有行业中的界限打破,促使新行业以及新技术体系形成。当前随钻测控的技术正逐步靠近于钻井的智能化以及自动化目标,而完美结合随钻测量以及控制是其未来发展的目标,将随意打以及看着打的目标真正实现。

近些年来随测控制的技术应用主要方法与手段为深入总结以及分析旋转导向的钻井技术、随钻氘-氘补偿的中子测井仪的研发、电磁波MWD的无线随钻的测量仪、电磁波的电阻率仪器不断的研制、自动垂直的钻井技术、近钻头地质的导向系统。召开随钻测控的技术发展的研讨会属于崭新的一个起点以及重要的一个标志,其对于技术的影响力方面提升以及技术发展的新局面的开创方面作用重大。此次会议将未来发展的思路以及方向进一步的明确,将科技人员工作劲头以及创新热情极大激发,且将随钻测控新一轮的创新热潮掀起。

MWD在1979年的时候首次应用,其是将井下参数传输的方法与钻后的有线测量方法往随钻的无线测量与传输方法的方向转变,在石油钻井中重大的一个进步为随钻测量。电磁波法与泥浆的脉冲法是主要的无线传输的方法,然而其具有循环流体的性能受限、传输距离较小、传输速率较低、传输参数的数目少等缺点存在。在上个世纪九十年代的中期以后逐步应用NRWD、IWD、PWD、LWD,促使随钻工程的服务技术以及随钻地质的导向钻井技术形成,同复杂环境、地质条件之下钻特殊的工艺井、复杂的结构井实时的处理井下不确定性的难题以及复杂情况相适应,且同三维井身的轨迹入窗中靶高难的技术等要求相符合。SWD亦可对钻头前方的地层参数进行探测,其探照灯与车前灯的作用较强。

石油钻井中随钻测控的技术属于综合性的技术之一,其涉及了自动化、油藏地质、录井、测井等众多学科和领域。而为了使随钻测控的技术更好的发挥作用,要对先进、前沿的技术进行积极探索,将石油工程中迫切需要解决的一些技术攻克,将自主创新以及科技进步当作发展方式转变的主攻方向以及动力,将技术攻关的力度切实加大,将技术精湛、作风过硬的技术团队打造出来,将核心技术的实力全面提升,确保油气勘探的建设与开发。

2.3石油钻井中旋转导向的钻井以及随钻测控的传贮技术的应用。世界上首个VDS是德国在上个世纪九十年代首先研究以及成功应用。Slh等众多大公司在上世纪九十年代中期研究成功PD等系列RSS/RST。继水域制导的技术以及空间技术之后又一个非常重要的里程碑为RSS。国际上在21世纪又将PV等对垂直井进行钻探的工具有效提出。在98.4-114mm的小尺寸的油管中套管钻进以及过油管的侧钻中广泛成功应用RSS。

2.4石油钻井中电子或智能钻柱的技术的应用。在美国Grant的公司研制出智能钻杆用的铜导线的输送电能之后可按照井下硬件所需电能大小要求将输电功率大小确定。106bps、105bps、104bps是智能钻柱中数据传输的速率,1.56*106bpS是可达到的最高速率。光纤是智能油管主要采用的部分。分布式的传感器短节是井下智能钻柱的系统主要采用的部分,在传感器的内部分别安装微处理器,之后采用耦合元件把微处理器的信号在电力线上耦合,进而往地面的传感器传输。传输的直流电是该系统主要采用的部分,例如井下的硬件需要的交流电可将逆变器AC/DC增设到井下的硬件上。

2.5石油钻井中自动化以及信息化技术的应用。在自动化的钻井中重要的部分为通信技术、网络技术、信息技术。在2004年的11月人类首次实现远程的自动化的钻井作业。人类往21世纪迈入时石油的钻井系统由科学化以及机械化的钻井阶段往半自动化亦或是自动化的阶段迈进。

石油石化智能化第7篇

关键词:石油钻井;自动化技术;应用

中图分类号:TN830文献标识码: A

在最近几年以来,我国的科学技术有了长足的发展,井下测量技术、井下指导交流操作系统等被广泛使用。在目前的社会发展状况之下,因为机械化和信息化组成的石油钻井自动化操作技术正在被各个企业以及操作单位关注,并且在长期的工作当中也总结了一套完整的理论操作体系。现如今,信息技术的不断兴起发展,各项操作技术正朝着整体化以及复杂化方向发展,并且其的发展也带动了钻井技术的发展,降低了企业的生产成本的同时,原油产品的生产质量以及数量都有了显著提升。

1钻井的基本组织构造

石油钻机当中包含了各项操作功能,当中包含了旋转钻进操作体系、钻具升降操作体系、传动以及操纵体系等等各项操作设备。钻井工艺的基本要求,就是石油钻机需要拥有钻具能力、旋转钻进操作能力以及循环洗井操作能力等等。而升降钻具需要石油钻机不论是升还是降的速度,都应该保持在一个较快的速度当中,并且载重能力需要足够的强大,才能够满足井下事故的处理要求以及钻具等等的基本需求。简单的说,石油钻机的起降工作都是通过升降操作体系完成的。旋转钻进的操作能力需要石油钻机的旋转速度以及旋转的距离都有足够的保证力度,才能够符合钻头和钻具在旋转钻进过程当中的具体需求。

2传统石油钻井的缺陷

中国是石油资源大国,国内每年石油开采量位居世界前列。随着我国人口数量的增多,人们对各类资源的需求量也大幅度上涨。传统石油钻井是原油开采的主要方法,但其在技术水平、开采工艺、生产产量等方面均存在明显的缺陷。

2.1开采难

科学技术是第一生产力,先进的钻井技术不仅保证了企业的开采效率,也降低了生产人员的操作难度。由于早期石油开采技术落后于发达国家,对采油钻井技术的运用不够熟练,给原油开采带来了很大的困难,这对于企业长期从事原油开采是不利的。

2.2 成本高

高额的成本投入是制约我国石油业发展的一大因素,企业投资后难以及时收回成本。在油井维护方面也要投入大量的资金,如:原油产品的存储、油井日常维护等,而企业最终获得的经济收益与预期的标准相差较大,导致石油业发展处于滞后阶段。

2.3 产量低

传统石油钻井缺乏先进的勘测技术,从而给原油生产带来不便,原先制定的生产工艺流程无法顺利执行。油井定位失效是造成原油产量低的一大因素,如:前期勘测工作不当,造成所钻的油气层位置不科学,开采期间原油的产量不达标。

2.4 设备少

从地理位置分布情况看,原油通常遍布于地理位置特殊的区域,尤其是岩石层坚硬的区域。企业具备的钻井设备较少,使得原油开采的难度不断增大,对于土层开挖或岩层钻进均产生不利影响。如:钻井机承受的强度不够,限制了生产的持续进行。

2.5 工艺旧

石油钻井工艺过旧或开采方法少,对石油企业的资源开采利用也造成制约作用。钻井工艺方案主要包括:钻井、固井等两大方面,传统开采的钻井依赖于人力冲钻,企业消耗的人力资源较多;固井则依赖于简单的支撑结构,未全面采用水泥砂浆加固。

3石油钻井自动化技术的应用

3.1钻机和装备的智能化、自动化

3.1.1电子/智能钻柱技术

美国Grant 公司研制的智能钻杆用铜导线输送电能,可以根据井下硬件用电量大小的要求来确定输电功率的大小。智能钻柱的数据传输速率可达 104bps、105bps和106bps,最大已达 1.56*106bps。智能油管用光纤为主。智能钻柱系统在井下采用分布式传感器短节,将微处理器分别安装在传感器内部,然后通过耦合元件将微处理器信号耦合到电力线上,从而传输到地面传感器。该系统采用传输直流电,如井下硬件需用交流电,可在井下硬件上增设逆变器 DC/AC。

3.1.2 地质导向钻井

地质导向钻井是以井下实际地质情况和油藏特征来确定和控制井眼轨迹的钻井技术。使用这一技术,可以精确控制井下钻具,命中最佳地质油藏目标,使井眼避开地层界面和地层流体界面并始终位于产层内。地质导向钻井是在井下定向控制自动化钻井系统的基础上将随钻测量仪(MWD)改为随钻测井仪(LWD),而 LWD 仅是在 MWD 的系统中加上若干用于地层评价的参数传感器,如电阻率、自然伽马、方位中子密度、声波、补偿中子密度等。有的随钻测井仪还增加了温度、井底钻压与扭矩、井下动力钻具转速等传感器,使地质导向钻井技术成为具有随钻定向测量、随钻地层评价测井和随钻录井与自动导向钻井的国际高新先进技术。地质导向钻井技术特别适合在薄产层和高倾斜产层中钻水平井。对于这样的产层,使用常规方法控制井眼轨迹很难命中最佳地质目标,而使用随钻定向测量和随钻地层评价测井数据进行地质导向钻井,可以随时知道钻头周围几米范围内的地质油藏特征和钻头与地层界面或地层流体的相对位置,因此可以控制钻具始终在油气藏中间钻进。

地质导向的基本方法是在井设计阶段使用试验井或邻井的测井数据进行计算机模拟,得出新设计井的模拟测井数据以及对将钻各个地层的各种响应。在钻井过程中,将井下随钻测量工具发送到地面的实际测井数据与各个模拟数据相对比,看它们是否一致。如果模拟数据与随钻实测数据一致,就说明井眼命中了最佳地质目标,否则就说明应该按井下实际地质油藏特征修正或改变井眼轨迹。修正或改变井眼轨迹也是靠旋转导向装置来完成的。地质导向钻井技术大大提高了油层钻遇率、钻井成功率和采收率,从而实现了增储上产,节约了钻井成本。

3.1.3 钻机自动化

自动化钻井包括并下自动化和地面钻机自动化两大方面。井下自动化将依靠井下闭环自动控制系统来实现,地面钻机自动化将依靠地面闭环自动控制系统来实现。近年来,国外一些公司一直在围绕这两大方面进行大力研究,并取得了重大突破和实质性进展。在井下定向方面,一些公司研究出了井下定向控制自动化钻井系统(也称旋转导向钻井系统),主要包括:钻头、旋转导向装置、随钻测量仪(MWD)。在旋转导向装置内,预设有井眼设计轨迹数据和若干控制指令。当近钻头传感器和 MWD 的探管测到的井斜、方位值送回导向装置与预设的设计值进行比较,其偏差超过规定范围时,导向装置中的电子控制模块发生相应控制指令,使非旋转导向外套上的 3 个导向翼板按指令进行径向伸出或缩入,当其中一个或两个翼板不同程度地伸出而另一个翼板缩入时,便会产生所要求的纠斜率,使所钻的井眼轨迹符合设计的井眼轨迹,从而完成“井下闭环”。同时,MWD将工程参数的测量值经井下脉冲发生器向上传输至地面,由地面传感器检测送至地面仪器房内的信号处理装置进行处理,再传送至地面主控计算机供操作者进行分析、判断和决策。操作者可将决策指令经由信息下传通道发送给导向装置,从而又完成了一个由井下一地面一井下的“闭环”。

3.2 最优化钻井与智能SOD集成技术

不断优化的钻井与智能SOD集成技术,可以概括为“模型一测值一指令”的实时闭环钻进系统和软件系统。这些技术能够让钻井技术不断优化,提高工作效率和工作质量。这也是石油信息化、智能化的重要体现。

3.3信息化、网络化与远程自动化钻井技术

信息技术和网络技术以及通信技术是自动化钻井的重要组成部分。自剑桥Slb研究中心(sCR)在网上发送了一种变泵排量的遥控指令达8000 km远程控制系统,这种系统不仅可以遥控着横跨大西洋的德州Cameron试验中心的钻机,而且还能够成功地执行了钻井命令。这种技术,第一次实现了远程自动化的钻井作业。现如今的社会已经是是、信息化操作社会,在自动化的钻井当中,信息操作技术。网络通信技术是其重要的构成部分。总体来说,人类在进入21世纪后,石油钻井系统正由机械化和科学化钻井阶段向半自动化再到自动化钻井阶段进展,这就石油钻井发展的大趋势。

4结语

总之,石油钻井是生产原油资源的有效方法,企业在制定钻井方案时要充分考虑现场的地质状况,制定综合性的自动化控制系统。石油钻井不仅要实现设备操作的自动化,对整个原油开采过程也要实现智能化及一体化等先进模式,这样才能促进企业生产效率的提升,确保油井的原油资源保质保量地开采利用。

参考文献:

[1]崔永平.石油钻井工艺编制需要注意的内容[J].石油开采技术,2010,22

石油石化智能化第8篇

【关键词】石油钻井,钻井技术,发展,展望

当前,随着国民经济的又好又快发展,对石油的需求量亦急剧上升。我国石油钻井技术自研发以来取得了可喜可贺饿成绩,但与西方发达国家相比,仍有待进一步的提高。不过,科学技术的日新月异为当代我国石油钻井技术的迅猛发展提供了强有力的技术支撑,即石油钻井技术水平的逐步提高不仅有助于我国石油资源的勘探与开发,而且是安全开采石油的重要保证。

一、当代石油钻井技术的发展现状

上世纪五十年代,我国主要采取两种技术手段进行石油开采,即高效钻头技术与喷射式钻井技术。随着知识经济的兴起与科学技术的日新月异,我国石油钻井技术有了新的突破。特别是深井钻井技术与分支钻井技术在石油开采过程中备受推崇。首先,石油钻井所产生的经济效益的大小与钻井成本的高低紧密相关。当前我国石油钻井设备不仅逐步国产化,而且机械化水平比较高。一套完整的设备主要分为八个部分,即循环系统、动力系统、提升系统、控制系统、传动系统、底座系统、旋转系统与辅助系统。而各个系统又由若干个设备组成。其次,石油产量的高低与石油钻井信息传输技术、井下测量与控制技术息息相关。在此,我国井下测量技术不容小觑。比如MWD无线随钻测量仪在我国石油勘探开发过程中意义重大。再次,石油钻井对深井、超深井钻井技术有了更高层次的要求。当前,我国石油钻井技术,特别是深井、超深井钻井技术取得了举世瞩目的成绩。然而,随着我国石油工业的逐步发展,石油开采条件变得更加苛刻,如高温高压下之超深井、深井,在此,经常会遇到诸如CO2、H2S、 Cl-等酸性比较强的介质环境,特别是这些腐蚀性较强的介质经常混合存在情况下,就会对套管使用性能提出更高层次的要求。

二、当代石油钻井技术发展之展望

新形势下,知识经济的卓越发展必将带动石油钻井技术的日新月异。一定的资金、技术,甚至是风险投资是推动当代石油钻井技术卓越发展的关键环节。至此,未来几年中,作为整个石油工业科学发展之龙头的钻井必将充满生机与活力。

(一)石油钻井设备日渐自动化、大型化

当前,世界其他国家石油钻井技术水平的高低与钻井设备的日趋完善密不可分。为做好石油能源的深海勘探、开发工作,我国石油钻井设备日益自动化、大型化势在必行,尤其是石油钻井机日渐朝着调速变频交流电驱动方向发展至关重要,如此才能有助于提高石油勘探、开发效率。具体而言,该类石油钻井机具有如下优点:首先,不仅有助于整个石油勘探、开发过程之安全系数的增大,而且是工人人身安全的重要保障。其次,能够在最短的时间内促使增距倍数高达1.25,甚至是2以上,进而推动石油钻井机意外事故处理能力与提升能力的提高,以更好的适应现场施工环境。加之,其恒功率宽调速的特点,从而有助于石油钻井机机械结构的简化。还有,该类石油钻井机具有较强符合承载能力,不仅有助于设备启动难度的降低,而且有助于速度调节的简化,即其可以根据现实情况,及时反馈电网拥有的能量,以推动有关制动装置使用效率的提高。

(二)现代信息技术适用范围不断扩张

现代信息技术,特别是3G视频监控技术的运用为石油钻井的安全操作提供了可靠保障。该技术充分利用多媒体、语音的优点在加快传输数据的同时确保了数据的安全与可靠。3G无线视频监控具有如下优点:首先,该技术不仅覆盖面广泛,而且不易受山川、河流等地理环境的影响,有助于远程管理及安全防护,同时避免了因距离远导致网络覆盖面积大所造成的高额费用的危险。其次,该监控不必过多的考虑地理环境,可以安装在诸如水体、崎岖地带及偏远地区等室外任何地方。充分利用移动网络覆盖面广的特点,借助于无限介入的方式,快速、准确地构建监控点。再次,该监控不受时间的限制,其能够随时运用有关设备展开无线电监控工作。简而言之即事先安装了监控客户端的情况下,就能够对监控所辐射的所有控制范围进行监督、控制。总之,现代信息技术,特别是3G视频监控技术在石油勘探、开发过程中的运用不仅有助于深入、细致地了解现场施工作业的实际情况,而且有助于提高野外作业的安全系数。

(三)石油钻井技术日趋智能化

现今,随着科学技术的卓越发展,石油钻井技术日渐智能化,如此不仅有助于资源利用率的提高,而且大大降低了人工操作的风险。这样以来,工人以后从事钻井工作再也不需要顶风冒雪、满身油污进行石油钻井工作,只要身着整洁、干净的工作服,安逸、舒适地坐在办公室按部就班地对着仪表屏幕、按钮进行简单的操作就好。通过长时间的实践与摸索,我国石油钻井技术日臻完善,不仅制定了有关国家行业标准,而且拥有也自身的知识产权测量系统。尤其是2010年,工作人员在孤北345实施随钻地质现场测试,同时迅速采集到了全井段连续深度的随钻地震信号。受随钻地震采集装置的影响,并结合系统集成、信号采集以及传输特性的优势,诸如基于随钻地震的地层孔隙压力预测、基于随钻地震成像等重要技术已有了实质性突破。简而言之,随着石油钻井技术的科学发展,石油钻井日趋现代化、智能化,这不仅有助于提高石油钻井的质量,而且能够及时有效地检测钻井现场作业情况,即逐步推广、不断普及石油钻井智能化技术不仅是提高石油勘探、开发水平的关键环节,而且也是石油勘探、开发整体质量得到保障的重要举措。

三、结语

石油钻井技术水平的高低与我国石油资源勘探、开发息息相关。随着石油勘探、开发领域的逐步扩大,石油开采难度大大增加。受我国地理环境与地质条件的制约,石油资源勘探、开发过程中,各种问题司空见惯。至此,有针对性地对当代石油钻井技术的发展与展望进行分析,以有助于推动我国石油资源勘探、开发工作的顺利进行。

参考文献:

[1]孙金庆.浅谈海洋石油钻井技术的更新发展趋势[J].科技风,2013(05).