1 引言
石油是现代社会中极为重要的资源,石油技术则是获取资源的最佳方式。伴随着科学技术的高速发展,石油钻井技术逐步实现自动化转变,通过加入了先进的智能化控制方式,全面提升到开采效率。但是在具体的应用环节,石油钻机的自动化还存在着明显的缺陷,因此,要根据目前的石油钻机自动化技术实际情况,总结出切实可行的应对措施,从而可以促进我国石油领域的发展。
2 石油钻井自动化技术发展现状
2.1 变频传动技术及晶闸管整流传动技术
石油钻机技术的持续发展过程中,电力拖动技术被广泛的使用到机械设备领域中,利用传动与调速的装置,极大的影响了当前钻机领域的发展。在交流变频钻机技术的研发和应用中,西门子公司所研发的 S120 系列变频器成为钻机中关键性的部件,虽然国产电机能够达到性能的使用需要,但是因为市场的授信度和技术方面的影响,造成国产电机普及率较低。此外,结合交流电机传动差异,可以分成多传动、单传动等方式,多传动的结构性能好且成本低,单传动的方式兼容性好。
在直流石油钻机技术高速发展的过程中,我国主要引入到的是 Ross HILL 公司的驱动技术,并且配合西门子公司的调速器进行使用。从这个方面可以发现,我国的自动化技术领域依然以国外技术为主,国产技术并未取得较好的发展,应用范围也比较较小。
2.2 动力源发展现状
石油钻井技术的应用过程中,最为主要的方式就是柴油发电机,利用发电来控制整个电网系统,同时还能够给铰车、辅助系统等部分供电。该技术实践应用中,利用数字和模拟发电机,来实现多台机组的联合运行。但是当前的柴油发电机实践应用中,依然以美国 CAT 公司的产品,对于其他设备来说,即为中国石油集团研发的辅助设备。对于资源较为丰富的地区来说,很多油田已经逐步引入燃气机组的结构形式,这种形式却无法满足负载过大的工程,供电能力稍微差些。对于这些存在的问题,我国石油企业已经成功研发出燃气与柴油混合动力机组形式,可以按照钻井施工的需要来设置比例,但是还处在试验阶段,应用实践价值较高。此外,对于电网系统便利的地带,可以选择使用变压器来进行电源接入,但是因为该设备并不会增加无功功率,会直接导致电能质量较差,所以并不需要布置无功补偿装置来进行调整,钻井技术可行性和稳定性都比较高。
3 自动化技术在石油生产过程中的运用
3.1 利用自动化系统监测石油生产活动
在石油生产过程中,借助自动化系统来查看石油生产的各项数据。在开始工作前,对相关的设备进行检测管理,确保石油开采工作能够正常进行。对油田的各项信息进行整理,分析,通过网络控制系统,远程指导油田生产活动的进行。
在工作中,有关人员实时掌握施工现场的信息。出现问题时,能够及时解决,有效预防
意外事故的发生,确保生产活动安全开展。
3.2自动化石油钻机在石油开采中的运用
无论是国内还是国外都非常重视自动化技术在石油开采的运用,都投入了较多的精力研
究自动化石油钻机。经过长时间的努力,取得了一定的进展。我们主要分析国内自动化钻机的研究和利用。
自动化石油钻机的特点是 :先进、可靠、能够适应恶劣的环境和地质条件、以较小的成本得到最大的利益。自动化钻机集自动化、信息化、智能化于一身,在石油开采过程中运用自动化钻机,能够在很大程度上减轻人员的工作负担,加快工作进度,提高经济效益。我国经过十多年的研究,基本掌握了自动化石油钻机及其配套产品的建造技术。目前,正向自动化石油钻机的“智慧”方向努力,希望可以做到智能化。在自动化钻机工作时,有关人员依靠远程控制系统输入相应的指令,钻井仪器严格按照指令进行起钻下钻等相应的工作。相较于传统的作业模式,在石油开采中运用自动化设备有许多优势。
比如,需要的工作人员数量降低,通常 2~3人就可以完成这项工作。这使得多数工人可以避开危险的工作地点,如果发生意外事故,可以有效的降低工作人员伤亡。另外,自动化钻机大多用液缸的顶升完成钻具的升降而不是过去的游车等设施。井架一般用柱式的构型,可以自主上升,液缸能够使井架进行伸缩。钻台面积有所下降,钻井通常为双立根的方式立柱。除此之外,通过对大数据的分析使用,自动化钻机在进行石油生产时大大缩短了工作时间,在一定程度上提升了工作效率。
3.3 随钻测井、地质导向钻井技术的应用分析
目前,我们国家在随钻测井等方面的发展与西方国家还有一定的差距。尽管我们国家部分单位自主研发的设备可以进行使用,但是它在仪器数量、工作质量方面还需要进步。想要利用地质导向钻井,我们首先要做好随钻测井的信息分析和石油区域地质的特点分析,进而预测井眼的方位。钻井工作就像是一次重要的实验,我们在进行实验室前,常常会先进行预实验,以便于控制实验过程,找到适合的实验方法,降低实验的成本,提高实验成功的几率。在准备测井前,我们也要对测井资料进行预处理。以此来保证结果的精确度。同时,我们要利用各种手段来减小误差,尽可能创造一个与实际环境相似的实验条件,进而得到一个比较准确的结果。地质导向钻井技术的工作原理相较于传统的钻井技术有了很大的创新和提升。
4 结论
综上所述,要想保障我国石油行业建设稳定持续的发展,就必须加强对自动化技术的创新研究应用工作。通过在石油钻井作业中科学应用自动化技术,不仅能够全面提升钻井采油工作质量和效率,还可以降低石油开采安全风险,降低石油企业的人力资源成本支出,促使创造出更多安全经济效益,满足市场用户对于高品质石油产品的消费需求,也可以进一步的加强技术储备,保障我国未来石油钻井开采技术的不断进步。
参考文献
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