基于钻井模型与人工智能相耦合的实时智能钻井监测技术

钻井过程中钻井复杂监测对于减少事故发生、降低钻井成本意义重大。在实际钻井过程中,钻井复杂的分析和判断主要靠人工完成,难以保证预警效率。为此,将动态钻井物理模型与人工智能、数据挖掘算法相结合,提出基于实时录井数据的实时钻井监测及事故预警技术。该技术以钻井施工过程中的综合录井数据作为输入,利用模型算法来实时准确呈现钻井过程中的井下工况条件,预测即将发生的复杂风险。从实时井眼清洁及水力学监测、实时卡钻预测、实时井涌监测3个方面对实时钻井监测及预警技术进行了详细分析。该技术可以实时准确模拟井下工况条件,识别并降低钻井事故发生概率,帮助钻井工程师提早发现问题,减少钻井事故的发生,并减少对自然环境以及人员安全的影响,为现场施工提供辅助决策,降低非有效生产时间。

DrillScene钻井监测系统

在钻井模拟时,只有利用获得的实钻数据对模型进行校准,才能实现预测结果与实测结果相匹配。Sekal公司开发的DrillScene钻井监测系统不仅可以利用从钻机上获得的测量数据建立实时瞬时模型,还可以根据实际情况对模型进行校准。

基于多传感器钻井监测系统的现场调试

钻井监测系统是司钻的眼睛,在整个钻井过程中应处于良好状态。钻井监测系统的现场调试是保障钻井安全作业的前提。以基于多传感器钻井监测系统的现场调试为例,介绍了钻井监测系统的组成原理、调试采用仪器及设备、钻井参数调试。

基于PLC的钻井监测系统设计

以西门子PLC1500为主控制器,本设计完成了传感器单元、防爆接线箱单元、数据采集单元、触摸显示单元、远程监控单元组成的钻井监测系统硬件设计。触摸显示单元与数据采集单元以太网接口通信连接,远程监测单元与数据采集单元无线通信传输数据,数据采集单元通过电控通信插口与钻机设备电控系统以太网接口通信连接,解决钻机现场设备互联互通问题,本设计采用模块化PLC,可根据用户需求灵活组合,配置成多种参数的钻井监测系统,性能稳定,操作方便,应用前景广阔。

基于WSN的钻井监测系统设计

针对现有钻井监测体系存在的布线复杂、数据准确性不高等不足,运用无线传感器网络技术,设计出了一种新型的钻井监测系统对钻井过程参数进行有效监测。钻井现场布置的无线传感器节点收集数据后,通过Zig Bee技术在监测区域内传递,经过数据融合后由汇聚节点以GPRS方式发送给上位机进行观察处理。本文主要介绍了无线传感器网络的硬件节点设计和一种基于蚁群算法的路由协议设计。

基于多传感器的钻井监测系统

基于多传感器的钻井监测系统由现场仪表传感器及显示表、数据采集单元、触摸屏单元、远程监控单元等部分组成。采集单元进行数据处理后计算出各参数工程值,触摸屏单元与数据采集单元通过工业以太网接口通信实现人机交互,数据采集单元与电控系统PLC实现数据共享,数据采集单元通过无线模块实时向远程监控单元传输数据,具有扩展性强、可靠性高的特点。论文主要对基于多传感器的钻井监测系统进行研究,希望能促进其广泛应用。

钻井监测系统中传感器应用浅析

论述了钻修井作业钻井监测系统中常见的模拟传感器,包括压力变送器、接近开关、增量式编码器、超声波泥浆罐体积传感器。分别介绍了各种传感器的工作原理、安装方式、技术指标等,期望对钻机配套仪表起到一定的参考作用。

智能钻井液监测技术研究现状及发展趋势

随着人类对油气资源需求的增长以及国家能源战略的发展需要,进入新世纪的能源、矿产资源行业,无疑是科学技术全面走向信息化、智能化、可视化。随着钻完井新技术、新材料、新监测技术、电子、通信、计算机、机器人及微加工技术领域的进一步发展,智能钻井技术必将成为21世纪钻完井技术发展的主要方向。本文重点介绍智能钻井液监测技术,论述了其主要的研究内容和技术难点,智能钻井液监测系统主要是利用取样、测量、采集、控制等系统,测量和监测现场钻井液实时参数(密度、pH值、流变性、滤失量及各种复杂工况等),实现钻井液性能的自动化测量和实时检测,为地面远程专家库系统提供判断依据,形成实时针对不同钻井现场的远程专家技术支持,符合现场实际钻井作业要求。全流程、动态、功能化钻井液实时监测、分析、处理技术可为现场钻井提供兼具科学性、时效性的钻井液、钻井工程现场决策数据支撑,使“数字、智慧”钻井成为真实可能。

基于多参数控制的钻井事故监测预警系统

以钻井液流量、液位和密度为控制参数,结合钻井现场实际工况,研发基于多参数控制的钻井事故监测预警系统。现场试验表明:该系统能够对钻井现场的各种工况进行实时监测并对井漏和溢流现象及时预警。

基于无线通信的钻井网络参数监测系统的设计与实现

针对目前油田钻井参数监测的现状及其存在的主要问题和目前油田钻井参数记录仪器仪表的相对落后的现状,为了避免现有的钻井参数仪所采用的有线数据传输的方式导致的系统可移动性差、系统扩充性能差和系统布置线缆繁琐、施工周期长等缺点,开发出了适应钻井队现场工作环境和目前钻机类型的基于无线通信的钻井网络参数监测系统。本系统采用了无线数据传输模块构成无线网络传输系统,在钻井过程中,可以做到,实时采集、记录与钻井过程有关的各项参数,无线传输,计算机分析处理等。使得现场仪器的拆卸、安装和移动比较方便,提高了钻井现场参数采集、记录与分析的准确性、可靠性,使钻井参数仪器仪表更具实用性。参数的检测采用了数字滤波算法,在系统抗干扰分析方面,对现场可能出现的干扰问题进行了较为全面的分析并给出了有效可行的抗干扰措施。本系统的设计完成可以极大地提高油田钻井工作的管理效率,降低管理人员的工作量,减少油田安全事故的发生,是现代化石油集团完善管理的有效选择,具有一定的实用性和社会推广价值。

基于GPRS技术钻井参数监测仪通信系统的设计与实现

介绍了GPRS技术的特点及目前的部署状况,提出了一种基于GPRS技术钻井参数监测仪通信系统的设计和实现方法;具体说明了系统实现中的关键技术;最后分析了系统的性能,同时展望了该系统广泛的应用前景。

一种新型钻井参数监测系统的硬件设计

钻井参数仪表是钻井工程中监测钻井过程、进行科学分析和科学决策的重要工具。在参考国内先进水平的基础上,研究开发了一套精度高、功能齐全、界面美观友好的实时多参数钻井监测系统。进行系统的硬件体系结构分析与设计,完成了传感器的选型。详细分析了系统的信号处理,并介绍了硬件系统如何应用现场总线进行信号传输。

基于主机/DAQ数据源结构钻井参数监测系统的软件开发

针对国内钻井参数仪表存在的问题,开发了1种新型钻井参数监测系统。系统采用基于主机/DAQ数据源的结构。分析了软件系统数据流程,进行了系统功能模块设计,并介绍了软件系统中关键技术的处理。

煤矿钻井泥浆监测系统

简要介绍了煤矿钻井泥浆监测系统的主要功能、系统组成、系统软件设计及现场应用情况。该监测系统不仅可提供准确齐全的现场钻井泥浆基础数据,指导施工人员正确选择泥浆性能参数,还可及时准确地对钻井泥浆状态、钻井状态及钻具异常等进行判断和提示,使现场施工人员能实时掌握整个钻井系统信息,从而实现指导钻井施工的目的。该监测系统具有推广应用价值。

基于Internet的异地实时钻井状态监测系统

在钻井工程实时多参数监测系统的基础上 ,研究开发了一套新的基于Internet的异地实时钻井状态监测系统。该系统可以通过Internet对钻井现场进行远程监测 ,异地获得现场基础数据。这样 ,可以充分利用异地的技术资源和专家资源解决井队技术力量弱的问题 ,实现远程监测、远程指导和远程管理。该系统利用当今流行的网络技术和数据管理技术 ,采用ASP和Java等作为开发工具 ,解决了数据实时传送和实时显示的关键技术问题 ,为钻井过程监测提供了一种新的方法。

一种基于无线传感局域网络的钻井多参数监测系统的现场应用

从适应井场信息化建设的角度出发,介绍了基于超低功耗无线收发OEM模块设计的无线传感局域网系统组成的钻井现场多参数监测系统,实现了钻井现场的多参数数据采集无线监测设计和应用,阐述了该系统硬件和软件的设计方法。通过构建节点之间合理的通讯协议,有效地解决了控点与节点、节点与节点之间的数据中继和传输问题,确保了钻井现场的数据传输可靠性。应用实例证明,采用低压低功耗无线传感网络系统在钻井现场是安全、可靠的,为录井设备新一代无线数据采集系统的进一步革新和应用奠定了基础。

钻井气体监测仪系统的研制

钻井气体监测仪系统是石油钻(修)井行业中一种非常重要的安全生产监测设备,能准确地监测钻(修)井过程中从井筒中返出的H2S、可燃气等有毒易爆炸气体的质量浓度。当气体质量浓度超过设定值时产生报警,便于司钻和钻(修)井监督部及时采取措施。介绍了钻井气体监测仪系统的原理、组成、技术参数及关键技术。

基于比能理论的钻头工作状态监测方法

钻头工作状态是影响钻井机械钻速和钻井效率的重要因素之一,而钻头的地下工作环境具有高隐蔽性和不确定性,一旦出现异常,很难在第一时间被现场施工人员发现。文中分析了钻头工作状态的影响因素,利用Farrelly等人提出的比能法,通过多元线性回归模型计算钻头扭矩,得到钻进过程中钻头比能值监测的工程简化模型。比能监测值的异常变化,可以反映出钻头的异常工作状态,分析钻头泥包、振动、井底泥包、钻头钝化等情况下钻头比能值的变化趋势,能够迅速有效地发现井下钻头异常情况。通过克拉玛依油田某井现场应用试验,验证了钻头比能监测模型的合理性和有效性,有助于提高机械钻速,降低钻井成本。

空气钻井地层出水判断技术研究现状

空气钻井是欠平衡钻井的一种,是目前钻速最快的钻井作业方式之一,但空气钻井技术的主要障碍之一是地层出水。介绍确定出水地层的2类方法:一是利用已有的测井资料预测出水地层;二是在钻井过程中,通过钻井监测判断出水地层;并分析各种方法的不足之处。建议应该针对空气钻井中的地层出水问题,利用测井资料确定出水地层并结合地层参数,判断出水地层,并建立空气钻井中出水地层出水量的计算模型,指导空气钻井作业。

空气钻井燃爆灭火阀的研制及其在普光气田的应用

空气钻井有效地提高了机械钻速、缩短了钻井周期,但其最大的问题之一就是井下燃爆问题。为了解决空气钻井在钻遇油气层时,发生井下燃爆,造成埋钻具、井眼报废等复杂情况,基于阻断氧气使火熄灭的思路研制出了一种低熔点合金制造的井下工具——空气钻井燃爆灭火阀。该灭火阀连接在钻头上方,一旦环空着火爆炸,温度升高,低熔点合金就会熔化,关闭阀门,切断气源使火熄灭,制止事态的进一步扩大;还开发了空气钻井防燃爆监测系统,可实时监测返出气体组分的变化和井下燃爆隐患,以确保空气钻井安全、实现快速钻进。