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鉆井技術(shù)的發(fā)展—從自動化向自主的轉(zhuǎn)變
時間:2021-04-19 14:57
來源:
作者:編譯/胡大梁

在當(dāng)期低油價時期,油公司和油服企業(yè)都面臨巨大的生存壓力,提高效率、降低成本是雙方的必然選擇。自動化在提高勘探和生產(chǎn)工作效率中起著關(guān)鍵作用,但是當(dāng)今的自動化技術(shù)雖然很有用,但并不全面,它們只是簡單的完成一系列編程設(shè)置的動作流程,在執(zhí)行過程中通常需要人工監(jiān)督,難以執(zhí)行更為復(fù)雜的任務(wù),這就需要向自主化技術(shù)轉(zhuǎn)變。自主系統(tǒng)具有復(fù)雜條件下的決策能力,能夠基于各種各樣的復(fù)雜選擇,獨立地決定執(zhí)行給定任務(wù),而無需依靠人工監(jiān)督和控制,通過將一些決策權(quán)委托給系統(tǒng)本身,可以顯著減輕管理人員所面臨的做出正確決策的壓力。鉆井是一項復(fù)雜的系統(tǒng)性工程,各大油服公司都對鉆井技術(shù)的自動化、智能化和數(shù)字化做出了長期研發(fā)。
斯倫貝謝的自主定向鉆井系統(tǒng)在過去的18年中一直引領(lǐng)著自主鉆井技術(shù)的發(fā)展,系統(tǒng)內(nèi)置數(shù)字化鉆井程序,負(fù)責(zé)處理井眼軌跡計算、調(diào)整、操控所需的數(shù)據(jù)分析工作,能夠自動計算出達到下一個目標(biāo)所需的任何定向變化,確保滿足鉆達靶點的要求。具有自主和自我指導(dǎo)功能的程序配合井下鉆具組合,不僅可以保持預(yù)設(shè)的井斜角和方位角,而且能夠在不受到地面任何干預(yù)的情況下自動完成最具挑戰(zhàn)性的二維和三維軌跡定向鉆井。整個2020年,自主定向鉆井系統(tǒng)已在北美的750口井中使用,機械鉆速提高了20%以上。
斯倫貝謝公司開發(fā)了DrillOps Automate系統(tǒng),能夠在無需司鉆干預(yù)的情況下鉆出完整的井眼,在進行鉆井作業(yè)時,可以同時監(jiān)視和管理許多其他系統(tǒng),可以有效地應(yīng)對鉆井異常情況,如果鉆頭鉆遇硬地層或存在粘滯/打滑問題,則可以檢測到異常情況并嘗試確定原因,然后自行根據(jù)設(shè)定目標(biāo)、傳感器數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)操作程序選擇下一個最佳操作措施,不需要司鉆進行手動控制,從而節(jié)省了時間,也不需要定向司鉆不斷檢查軌跡數(shù)據(jù)和振動情況。
隨著技術(shù)的持續(xù)進步,自主系統(tǒng)可以學(xué)習(xí)和適應(yīng)不同的工作條件,吸收分析歷史數(shù)據(jù),并存儲最佳解決方案,它們可以存儲重要信息,而不是依靠人類的記憶和個人理解,從而提高系統(tǒng)的決策科學(xué)性,使操作員可以專注于完成其它更高級別的任務(wù),從而提高整個工作過程的生產(chǎn)效率。