电气自动化技术在海洋石油钻井作业中的应用研究

摘 要 在我国经济迅猛发展的今天，我国的能源消耗也越来越大，与此同时我国对于能源的依赖程度也越来越大，进口规模也在不断扩大，而在进口的能源中，石油资源也是占比最大、重要性最强的能源。为了保障我国的石油能源安全，提高我国的石油勘探开发力度就显的非常重要，而在我国目前已经探明的石油资源中，海洋石油资源占到了重要的地位，所以，我国也加大了海洋石油资源的勘探与开采力度。而相对于路上石油的开采，海上石油开采的难度非常大，开采工序也相对复杂，其中海上钻井就是一项难度很大的且非常非常重要的开采工序。随着自动化技术的发展，电气自动化技术也逐渐被应用在了钻井作业中，不仅大大降低了钻井操作的工作量，而且提升了钻井作业的精准度和工作效率。本文主要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深入的分析与研究，以其能为电气自动化在海洋石油钻井中的有效应用，提高海洋石油钻井的工作效率，促进我国海洋石油开采工作顺利开展贡献微博之力。

关键词 电气自动化技术；海洋石油；钻井作业

石油是当前我国最为重要的能源之一，在我国经济的快速发展中发挥了关键作用，而当前超过一半以上的石油都是依靠进口来维持，这在一定程度上对我国的能源安全产生了严重影响，为了增加我国石油的供给量，保障我国的经济健康稳定发展，海洋石油开采就尤为重要，钻井作业作为海上石油开采关键的技术环节，就成为研究的重点工作。近几年我国的海洋钻井作业技术得到了快速发展，各项关键技术都有了实质性的突破，而其中最为突出的一项技术就是电气自动化技术的应用。电气自动化技术在钻井作业中的应用在一定程度提高了钻井作业的质量和钻井效率，成为我国海洋石油钻井作业重要的技术保障。

1 传统石油钻井作业主要缺点

首先，传统的石油作业存在生产成本高的问题。第二，传统的石油钻井作业工作量大，钻井质量难以保障，钻井质量在一定程度上影响了后期油气的开发难度。第三，传统的石油钻井作业具有危险性高，缺乏自动报警系统，容易引发井喷等事故[1]。

2 电气自动化技术在海洋石油钻井作业中应用

2.1 实现勘探目标的精确定位

当前在对勘探目标进行钻井的过程中存在海洋面积广，定位难度大，定位不精确的问题，而电气自动化技术在海洋石油钻井作业过程中的应用，实现了精确勘探的目的，通过采用智能勘测技术，可以快速精确地对海洋石油油田的勘探目标进行定位，这样不仅提升了海洋石油钻井作业的工作效率，而且为了将来海洋石油的开发提供了极大的便利，使得石油开采的工作难度大大降低。当前GIS自动化技术以及GPS智能技术在智能勘测技术中的快速定位中应用较为广泛，它们最明显的优势就是可以在很大程度上较少了海洋石油勘探以及定位的投入和人力，使得勘探于钻井更加精确，同时也为未来的石油开采提供了极大的便利[2]。

2.2 实现钻井信息的实时收集

海洋钻井信息系统架构包含了生产数据采集、数据管理发布系统、钻井生产经营管理系统、钻井专业辅助应用系统、生产管理系统。其中，生产数据采集是海洋钻井信息系统的源头。目前应用最广的是自动采集技术，其基于钻井设备参数仪、综合录井仪、随钻测量系统等仪器实时采集生产数据，采用数据传输软件及相同的通信协议，将全部数据进行解码和预处理，并传输至下一系统。自动采集技术一方面可以将钻井过程中反映地质情况的各项钻井参数（地层压力、钻时、全烃指数等）实时传输到地面，再通过曲线的形式呈现给钻井技术人员以及地质人员，进而他们根据参数实时变化判断井下钻探情况，从而及时地做出下步工作决策。另一方面，数据管理发布系统基于海洋钻井数据中心，对生产数据采集系统传输的数据进行后处理，将数据分类，包含生产经营、科研管理、人力资源配置、辅助决策等方面，并将数据发布，帮助后续系统进行工作[3]。

2.3 电气自动化勘探技术能够实现数据分析

智能勘探技术在应用过程中的数据全面分析主要就是通过相应的技术手段来对开采过程中的数据进行综合性分析处理。开采数据中的油田储量数据以及油井深度等数据都能够通过智能勘探技术进行详细全面的分析。智能勘探技术的数据分析主要的任务就是为海洋石油钻井作业进行前期的勘探准备，确定钻井的位置以及钻井过程中使用的工具等。最主要的一个优点是能够在智能勘探的过程中分析出海洋钻井作业的钻井深度[4]。

3 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，鉆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[5]。

参考文献

[1] 宋波，吴玉晓，陈鑫，等.钻井平台电站管理系统中PLC的应用[J].电气自动化，2013，35（1）：104-106.

[2] 李浩.有源滤波器在海洋石油钻修井机中的应用现状及前景展望[J].自动化技术与应用，2016，35（1）：128-131.

[3] 杨春兵，梁海波.海上钻井平台自动化技术现状简介及未来展望[J].科技展望，2016，26（17）：135，187.

[4] 廖谟圣.展望21世纪前期的世界海洋石油钻采技术与设备[J].探矿工程（岩土钻掘工程），1999，（s1）：275-279.

[5] 李云鹏，杨秀菊，雷万征，等.自升式钻井平台电力系统的分析与研究[J].自动化博览，2016（8）：86-88.