探析电气自动化技术在海洋石油钻井作业中的应用

发表时间:2021/5/14   来源:《中国电业》2021年2月第4期   作者:韩祥龙 邱光霞
[导读] 随着科学技术的不断进步,我国的能源经济也得到了迅速的发展
        韩祥龙 邱光霞
        青岛武船麦克德莫特海洋工程有限公司 山东 青岛  266520
        摘要:随着科学技术的不断进步,我国的能源经济也得到了迅速的发展。石油资源是我国能源的重要组成部分,对石油资源的依赖性日益增强。其中,从目前石油资源分布来看,海上石油能源储量相当可观。因此,在油田中,海上石油的开发被认为是工作的重点。本文对电气自动化技术在当前海洋石油钻井作业中的应用进行了深入的分析和研究,以期提高海洋石油钻井作业的效率,促进我国海洋石油勘探工作的顺利发展做出绵薄之力的贡献。
        关键词:电气自动化技术;海洋石油钻井作业;应用

        石油是我国最重要的能源之一,在我国发挥了关键作用在经济的快速发展,以及目前超过半数的石油进口来维持,这在某种程度上,已经严重影响了我国的能源安全,为了提高我国石油的供应,保证我国经济的健康稳定发展,海洋石油开发尤为重要,钻井作业,海上钻井的关键技术,已成为研究工作的重点。近年来,我国海洋钻井技术发展迅速,各项关键技术取得重大突破,其中电气自动化技术的应用最为突出。电气自动化技术在钻井作业中的应用,在一定程度上提高了钻井作业的质量和效率,成为我国海洋石油钻井作业的重要技术保障。
一、传统石油钻井作业主要缺点
        首先,传统的石油生产成本很高。其次,传统石油钻井作业工作量大,钻井质量难以保证,钻井质量在一定程度上影响后期油气开发的难度。第三,传统的石油钻井作业风险高,缺乏自动报警系统,容易造成井喷等事故[1]。
二、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主要应用
(一)有利于实现快速定位
        在进行海上石油钻探作业时,要调查不同地区的石油分布情况。快速定位功能是智能测量技术的重要组成部分。通过启动快速定位程序,实现了海洋石油快速定位的目标。这样,不仅可以使未来海上石油的开采更加方便,而且还可以使石油的开采效率得到了提高,使后续工作的强度得到了降低。在智能测量技术的情况下,实现快速定位功能需要两种自动化技术。一是GIS自动化技术,二是GPS智能技术。智能测量技术的应用给我国石油开采带来了巨大的效益。在实施海洋石油勘探工作中,可以避免浪费过多的人力、物力和时间,提高石油开采区域定位的准确性,便于后续的开采工作。
(二)有利于实现全面勘测工作
        利用智能石油勘探技术,可以高效地完成综合勘探。如果在开采海洋石油资源的情报侦察技术的应用,可以为全面的测试工作提供保证在一个特殊的区域,目前的石油分布区域,它可以是一个详细的了解和分析检测区域的石油储备以及深入研究的基本条件。现有的智能测量技术最大海拔为200米,可以进行物资勘探作业。根据检测过程中获得的信息,对后续的海洋石油开发工作进行规划和分配,从而科学分配开发工作中的人力和工作量。
(三)有利于实现数据分析工作
        在海洋石油开发过程中,应用智能勘探技术可以实现对数据信息[2]的综合分析。运用科学合理的技术手段,对石油开采中的数据进行全方位、多层次的分析和处理,是数据分析的意义所在。利用智能勘探技术,可获得探区的石油储量和井深信息。在智能勘探技术中,数据分析可以为海洋石油钻井作业提供一些准备工作,确定钻井位置,提前准备工作中所需的工具。
三、电气自动化技术中存储虚拟化技术在海洋石油钻井作业中的主要应用
(一)在电气自动化技术中,复合分层技术的具体应用
        在海洋石油钻探作业中,不同的层有不同的数据信息。采用复合层自动化技术,可实现其集成和处理功能工作,有利于钻井作业数据库的完善。在钻井过程中,可以科学地获取、分析和研究石油数据,并将其应用到各个层次的作业中,形成了复合分层自动化技术中的分层。该技术依靠计算机技术收集和整合数据,以提高海上钻井作业的科学性。
(二)容错能力技术的具体应用
        海上钻井作业可能会受到来自各个方面的外部干扰,导致作业数据库安全受到威胁。综合应用容错技术,有效减少安全问题的发生。

自动容错技术的应用起着非常重要的作用。其中,关键的作用,通过使用相应的计算机技术,能够找出现有工作遗漏,可以避免单点故障问题,因此可以有效的操作数据存储,备份,和相应的数据更安全,更值得信任,减少外部环境的干扰。
(三)动态扩展技术的具体应用
        对于自动化动态扩展技术的来说,自动化系统的存储空间是它的主要应用对象。在这项技术的帮助下,可以使自动化系统的存储空间得到很大改善,使其性能不断得到提升。在此期间,应该对以下问题加以重视:技术工作人员需要熟悉整个操作流程,能够对自动化系统结构逐步进行完善,此外,还需要采取适当的存储模式,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。
四、电气自动化技术中调控技术在海洋石油钻井作业中的主要应用
        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。
(一)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。
(二)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。
(三)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。
五、电气自动化技术在海洋钻井中的展望
        随着科技的迅猛发展,特别是计算机网络技术、自动化技术、远程操控技术、智能化技术的快速发展,海上石油钻井电气自动化技术必将得到飞速发展,从而促进新的钻井技术革命的到来。钻井自动化技术主要发展前景包括以下三方面:
        第一,钻井电气自动化技术将越来越成熟,应用也越来越广泛,比如井下自动测量技术、钻杆技术、海洋平台钻井专家系统也将会大量地被应用到未来的海洋石油钻井作业中。
        第二,海洋钻井设备将会更加注重安全性,操作也会越来越便捷,越来越智能。因为在海洋钻井平台配备专业的计算机软件开发人员是不太现实的,所以,未来自动化钻井设备控制系统的操作界面必将设计得更加简洁,从而让操作者能够更加简单直接地开展钻井作业。
        第三,随着模糊控制、模拟退火法、遗传基因法等自动控制理论的发展,海上钻井平台智能化越来越高,又由于海上钻井的高风险和高人工成本的特点,无人钻井平台的实现将指日可待[3]。
结语:
        综上所述,目前海上石油资源在我国已探明石油资源中占有重要地位。为了保障我国石油能源安全,提高我国石油勘探开发强度至关重要。因此,中国也加大了对海洋石油资源的勘探开发力度。与陆上石油开采相比,海上石油开采难度很大,开采过程相对复杂,其中海上钻井是一个非常困难而又非常重要的开采过程。随着自动化技术的发展,电气自动化技术逐渐应用于钻井作业中,不仅大大减轻了钻井作业的工作量,而且提高了钻井作业的精度和效率。
参考文献:
        [1]邱宇.电气自动化技术在海洋石油钻井作业中的应用研究[J].化工管理,2020,000(005):125.
        [2]张鹏.电气自动化技术在海洋石油生产作业中的应用[J].通信电源技术,2020,v.37;No.195(03):153-154.
        [3]郑毅.海洋石油深水钻井作业风险分析及应对策略探讨[J].石化技术,2019,v.26(01):163-164.
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