Page 105 - 《精细化工》2020年第11期
P. 105

第 11 期                    潘   一，等:  智能钻井液的化学体系及辅助系统研究进展                                 ·2251·


            进行数据分析，最终实现对钻井液密度的动态测量，                            化及智能化的过程。从表 2 可以看出，在钻井过程
            减少人工操作步骤的同时，使钻井液密度的测量精                             中，传感器的应用十分重要，它对作业中的各项参
            度更高、稳定性更强、数据更加可靠。                                  数进行自动化监测，并通过设备发出指令，进行无
                 流变性能是控制钻井作业的关键因素，流变性                          人化操作。在此操作模式基础上，智能钻井技术可
            主要用到水力计算，而水力计算又是井眼清孔、     以有效提升作业效率和质量，减少作业投入成本，
            涌浪和抽汲压力计算等所需的重要参数之一。                               增加石油产业的经济效益。但当前传感器在精度、
            ABDELGAWAD 等     [37] 针对在钻井过程中钻井液流变                灵敏度、信号转换效率等方面稍有不足，建议今后
            特性测量繁琐、耗时等问题。利用大量的连续多次                             应在以上方向加强研究。
            漏斗黏度、固体百分比和泥浆密度数据，建立新的
            塑性黏度、屈服点、表观黏度和流动特性指数的人                                        表 2    智能监测装置性能对比
            工智能系统。该系统可使技术人员每 15~20  min 检                      Table 2    Performance comparison of intelligent monitoring devices
                                                                 研发机构       监测类型     核心设备         性能特点
            测一次钻井液的流变性能，有助于优化清孔工艺，
            避免卡钻漏失等钻井问题发生。                                     天津大学精密      密度监测     硅谐振传      数据准确、监测
                                                               测试技术及仪               感器        方便
                 段友祥等    [38] 针对随钻测量过程中钻井液脉冲信                  器国家重点实
            号识别困难的问题，研发出一种具有可信度分析功                             验室  [36]
            能的钻井液脉冲信号识别装置。将随钻测量数据通                             法赫德国王石      流变性      流动指数      实现流变性密集观
            过钻井液脉冲信号传输到地面信息系统，脉冲信号                             油和矿产大学      监测       模型        测，减少人工操作
                                                               [37]
                                                                                              频率
            经过压力传感器的采集，将还原后的信息进行识别
                                                               中法渤海地质      脉冲信号     压力传感器  智能识别信号，信
            解码，并通过降噪处理后，进行实时显示。经过对                             服务有限公司      监测                 息采集准确，降噪
                                                               [38]
            钻井液脉冲信号的可信度分析、智能降噪识别，使                                                            效果明显
            得信号的精准度得到大幅度提升，同时还能将不同                             西安科技大学      综合性      Thema 智能  实时监测钻井液数
                                                               机械工程学院      监测       分析设备      据，并具有应对复
            环境中的信号波形进行准确辨识、降噪还原，为钻                             [39]
                                                                                              杂环境的处理能力
            井液测量、钻进工作的正常进行提供了技术保障。
                 除了上述单项智能监测装置外，倪朋勃等                   [39] 对   2.2    钻井液智能化平台系统建设
            智能化综合监测系统装置也进行了应用分析。该系                                 智能化钻井液技术不仅包括化学药剂配制、钻
            统不仅能够进行常规钻井液现场监测，同时还配备                             井液的传送以及实时监测等方面，同时还体现在钻
            了专为施工人员提供专家决策的 Thema 智能分析设                         井液智能化平台系统建设方面。其作为钻井液智能
            备，可以根据井眼清洁度、钻井液实时数据等进行                             化的信息处理中心，是钻井液实现智能化的重要技
            智能分析，综合判断钻井工程情况，使现场监测装                             术支撑，是实现钻井液信息实时传输、钻井液智能
            置具有钻井液体积及时增补、钻井液回流数据监测                             化操控的主要手段。此外，还能够通过建立大数据
            以及气测值随时校正等功能。同时，其还具有在恶                             信息平台，为现场提供技术参考。
            劣条件下对井下复杂环境的判断能力。                                  2.2.1    钻井液智能专家系统
                 监测装置在具备智能化观测的同时还应具备应                              钻井液智能系统是基于钻井液数据库以及智能
            对周围环境异变的能力。YU 等              [40] 研制出一种智能          决策系统相结合的一种具有学习能力的推理型演化
            测井解锁装置，把它安装在测井仪器前侧，当测井                             平台  [41] ，能够根据需求设计出所需的智能化模型，
            仪器被卡，可在前钻作用下自动校正井壁坡度，解                             如计算泥浆黏度、预测钻井液入侵地层深度等参数，
            锁疏通井道，将测井设备顺利运送井下。此装置集                             为钻井现场提供实时技术指导。
            成了监测技术、控制技术和机械技术于一身，既能                                 康力等   [42] 成功开发出了一套智能化钻井液预测
            避免重复钻孔工作，又能高效多次测量，从而提高                             系统，其结构如图 2 所示。该系统可通过收集大量
            监测装置的记录速度和监测精度。智能监测装置性                             不同地质条件、不同地域环境下所发生的各种情况
            能对比见表 2。                                           复杂的钻井状况、钻井液数据等实例资料，通过多
                 总的来说，智能钻井液监测技术是利用信息传                          维数据分析、人工智能处理以及大数据深化筛选等
            输、信息集成处理等技术，快速获取钻井过程中产                             信息技术相结合，最终实现钻井液专家智能系统的
            生的各种数据，并对其进行快速传递编辑，再通过                             研发，对钻井施工过程中出现的各种复杂状况进行
            处理器发送的精确操作指令，让整个作业实现自动                             实时技术指导，并为工作人员提供相关信息。
   100   101   102   103   104   105   106   107   108   109   110