Page 106 - 《精细化工》2020年第11期

·2252· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

图 3 钻井液智能生产系统示意图
图 2 钻井液智能专家系统结构图 Fig. 3 Schematic diagram of drilling fluid intelligent
Fig. 2 Structural diagram of drilling fluid intelligent production system
expert system
[46]
此外，王博芳等 开发出智能钻井液离心机控
钻井液智能专家系统不仅可以对钻井现场状况 制系统。该系统以预置智能处理程序以及可编程控
进行实时指导，还能够为钻井液的配制提供参考。 制器为核心，通过工业网络从变频器中进行信息读
徐超 [43] 收集大量的钻井液资料并建立起钻井液专家 取，实时记录主电动机和辅助电动机等器械运行状
系统知识数据库，使用者可根据对钻进过程中各阶 况，通过变频器调整对应电动机的转速，通过预置
段井身结构、地质特征、钻进方式等具体数据的分 智能处理程序对滚筒转速、螺旋推进速度、送料量
析，在钻井施工过程中获得科学、可靠的设计参数， 进行调控，并且通过监控设备获取监控画面，使钻
进而合理地选择钻井液类型，确定正确的钻井方式， 井液离心机长时间保持最佳工作状态。同时，系统
提升钻井液配制效率，促进钻井液的智能化管理。 还具有紧急制动、状态显示、自我清洁、自动解卡
钻井液智能专家系统经过不断发展，在单项预 及遇故报警等功能，大大提升了钻井液离心机的工
测模拟、钻井液参数测定以及数据参考等方向都有 作效率以及安全性能。
所突破。但目前尚缺少对钻井液系统化的综合性研 总之，智能化操控系统不仅可有效控制钻井液
究，存在钻井液信息获取不完整的现象。 器械，极大减轻了人力负担，还可对数据实时监测、
2.2.2 智能钻井液操控系统 调整机械运行状况，保持最佳工作状态，降低事故
与智能钻井液平台的信息共享、单一化模拟理 发生率。若能将钻井液智能专家系统与钻井液操控
念不同，智能化操控系统更注重在钻井液生产或工 系统进行良好结合，可通过专家系统的大量数据信
作过程中对某一单一钻井液机械的控制，其研发的 息为操控系统提供可靠数据，从而使钻井液设备工
主要目的是使钻井液在生产、工作时使用的机械向 作更加高效，钻井液相关系数精度更加可靠。因此，
智能化、多功能化发展提供技术支持。其手段为通 建议今后加强钻井液智能专家系统与钻井液操控系
过程序编写、信息传输系统配合以及执行部件组建 统配伍研发以使钻井液设备得到高效利用。
成智能操控系统。
李鑫 [44] 编写出智能化电气液控制程序，该智能 3 智能钻井液行业动向
控制系统以可编程逻辑控制器（Programmable Logic
Controller，PLC）系统为核心，通过预先设定的程 总体上看，石油行业虽然是传统行业，但近年
序，实现对钻机的实时监测和逻辑控制功能，并及 来人工智能的应用发展迅速。数字化、人工智能正
时显示各种钻井状态和钻井液参数，以进行故障处 高速发展。很多高校、科研机构、石油公司等都为
理，具有现场数据的采集、钻井参数测定、显示设 迎接这场钻井液智能化变革做了大量准备。
备状态以及遇故声光报警等功能。该程序提升了钻 2018 年 4 月，法国道达尔公司宣布与谷歌合作，
井液传输过程中的安全性，极大地降低了钻井设备 致力于为石油天然气的勘探开发提供全新智能解决
因操作失误及器械失控造成的事故发生率。 方案并将石油数字化作为研发创新方向 [47] 。同年 9
MAGALHAES 等 [45] 开发出一种远程构建、控制 月，壳牌公司宣布与微软等 3 家公司扩大合作，推
钻井液生产的钻井液智能生产系统（如图 3）。该系 广人工智能在油田现场的应用。其中就包括在钻井
统由监控设备、执行设备、报告系统组成。通过钻 液的应用，以便实现经济效益和绩效指标的双向提
井液智能系统中已设定好的程序，实现对钻井液生 高 [48] 。2019 年 8 月，贝克休斯（中国）展示了一种
产过程中的流通量、罐内液位变化、稀释度、黏度、 新型智能化钻井液技术（桥堵技术），其可有效应对
密度等参数实时监测，并控制在其收敛标准范围内， 压差卡钻、流体漏失、井壁失稳等多种问题，该技
实现钻井液的智能化生产。 术在中国长宁页岩气区块首次现场应用，漏失量降