现代信息技术在石油钻井中的应用

摘 要： 石油钻井行业所用到的现代信息技术包括例如网络技术、卫星通讯技术、信息传导技术、转化技术、可视化技术、办公自动化技术、信息管理技术、信息分析和优化技术以及专家系统等。这些年以来，上述技术渐渐被运用至石油钻井行业，渐渐组成石油钻井行业的信息系统，这种系统一般被分为叁个组成成分：数据采集以及信息管理系统，信息分析、优化以及办公自动化系统，可视化以及专家系统。上述叁部分经网络通讯被组合为一个完整的体系。

关键词： 石油钻井；信息技术；效益

1 概述

能源、物质以及信息被视为现代科技的叁大基石。石油工业通常被视为资金、技术、知识密集的产业，并且亦被视为信息流量磅礴以及信息十分密集的产业。在石油工业中，勘探、开发通常要投入许多的材料，同时石油工业自己反过来将珍贵的能源供给社会。因此石油工业被视为融合现代科学技术的叁大支柱的产业。国内以及外皆将钻井工程视为石油工业的基础，钻井的方式对于能否将待开采的资源量转化为现实的能采储量发挥着重要作用。不过即使在今天，探井成功率仅仅在20%附近。于油气开发时，亦需通过钻许多的油井实现开采油气。从国际范围而言，钻井成本通常于油气勘探总成本中的比例为55%—80%，国际石油会议着重呼吁，要努力通过技术以及管理于近几年内将钻井成本于现在的基础上消减30%左右，只有这样油价方能得到稳定。

于石油勘探开发过程里，油藏地质、钻井工程以及其他各环节皆将涉及大量的数据参数，并且于钻井时，还将碰见若干棘手的难题，可前线、基地的工程、管理人员应当实时、准确、高效地获取有关的信息，经过研究、处理此类数据以此掌握工程情况，来增加决策科学性、使施工方案质量更高、预防以及消除事故隐患、处理棘手问题。故而信息的实时传输以及完备的数据库技术被技术人员十分的重视。构造现场数据收录、传输、处理一体化的互连网实时信息处理系统，十分契合石油公司减少成本、增加开发效益的需要。并且，计算机技术、网络技术的快速发展，商业化产品渐渐完善而且成本日渐减少，并且在组建高效、可靠的信息网络的时候供给支持以及保障。运用计算机信息技术在油田开发过程时的数据加以汇总、整理、分析、将基地一现场的信息共享以及互动变为现实，这被视为转变管理模式以及通信手段、减少中间环节、增加生产效益的重要措施以及手段。

2 信息钻井技术的特点

1）信息采集的实时性跟真实性。油气有许多隐藏于几公里的地下，基本是通过实时采集各类信息来认识、决策以及设计、施工作业、解决决策各种问题。此类问题的重要点是信息的真实性。

2）信息收集需要通过地面与井下相联系。现代地面收集相对成熟的有综合录井仪，此类仪表通常为液动式的，可靠性低，精度不高，应当用携有微机的电子型钻井参数收集设备加以代替。而现存的地面采集方式以及技术水准，仍然无法获取井底参数以及井眼参数真实性的地步。

3）信息的不确定性。钻井时候的数据通常是不固定的、不清晰的、随机的，我们不大容易获取十分真实的数据，这被视为钻井工程的主要特点。钻井时候常常还会出现此类情况，欲完善部分的测量条件但是同时剩余部分的测量条件得到恶化，即不可调和。这一结果于很大程度上对于钻井过程的描述以及控制造成了障碍。故而，应当通过随机过程、模糊数学、混沌理论、突变理论以及非线性数学这些方法加以解决。并且应当构造一种可以从整体上增加钻井效率的选择方式。

3 数据采集及信息管理系统

石油钻井里的数据收集以及信息管理通常依靠电子信息传导技术里有关的录井仪以及录井设备、通过钻设备将石油钻井里的实时信号加以收集，之后将相关的信号转换装置变换为石油钻井里需要的数字信号，然后再加以分类，把需要的数字信号放进有关的数据服务器，让相关人员通过服务器指令和服务器里有用的数据，对后续工作加以科学、合理的决策。依靠卫星通讯把服务器里所放有的关键数据反馈到信息管理系统，工作人员通过此类关键的信息开展后方的工作。

数据服务器一方面采集石油钻井实时数据这样的若干现场数据库，同时另一方面由石油钻井的设计数据库、标准数据库、工程数据库和报表数据库等若干后方数据库组成。跟报表数据库有关联的现场客户，经常能够就数据库加以分类查找，搜索若干关键的数据资料，并且标明关键的数据信息，同时，还能够对现场客户进行智能设计。石油钻井信息管理系统一方面由跟远程管理信息有关的服务器组成，同时还有石油钻井经营管理系统以及石油钻井管理系统。在这里，石油钻井经营管理系统通常就是计划、合同、采购、财务、市场、物流跟审计这些若干类的数据管理以及数据应用；石油钻井管理系统通常就是设备、人力资源、资产、党群管理、质量体系和安全这若干方面的数据管理以及数据应用。通过石油钻井信息管理系统，客户能够进行C/S对话、将实钻钻井里关键参数加以分析以及整理、打印完井报告这些若干项关键的工作。

4 信息分析、优化及自动化管理系统

石油钻井里关键信息的处理以及优化通常就是设备装置备、生产流程、钻井设计、组织分工跟工艺技术这些若干方面信息的处理跟优化，通过此类工作，能够有效将信息管理系统中关键的数据加以利用。关键信息与分析和优化过程里，与有关软件系统相配套，此类软件系统通常包括若干种应用软件，能够增强对关键信息的决策效率，有效将万罗资源跟某种关键的数据信息相联系，举个例子，智能化软件能够将轨迹进行加以充分的控制，将钻井设计做有效的优化处理，将钻井液性加以有效的检测。利用此类关键的手段优化石油钻井施工步骤，实现增加石油钻探质量的要求，而就石油钻井中油气层而言，也被有效的保护、对环境以及石油产量而言，这种优化也显示了极其重要的作用，增加石油钻井里准确中靶跟迅捷钻进目标的目的。此外，智能化软件，应用软件于石油钻井里相比也存在十分关键的作用，例如通过物理分析、地质分析、有限元分析、录井资料分析、化学分析跟测井分析这些关键的应用软件，能够将若干数据加以分析以及整理，监控关键的数据资料，并且将复杂与异常的数据信息能够加以快速处理，能够识别复杂与异常的数据资料，以完成对石油钻井实时数据资料的分析以及评价，科学、合理的调整施工步骤，对有利于减少以及避免石油钻井安全事故的产生发挥着重要作用，优化石油钻井决策的精确性以及科学性。

当用户连接信息分析、优化跟自动化管理系统之后，能够显示石油钻井的完整步骤，可以看到某个时段的钻压、钻井液排量、pH、进尺、密度跟转速这些数据。利用对工程的分析，能够对井身轨迹的实时设计提供关键的参照借鉴价值、自动化管理更多时候包括常用办公、业务跟决策这叁个模块，在这里，重要办公模块通常包括OFFICE应用软件、网上信息跟邮件的传输这些方面；业务模块能够参照若干的业务特点加以设计，例如能够借鉴人力资源的若干特点，设计科学、合理的自动化管理，这里由企业职工基础的数据库管理、企业职工培训、合同及薪酬管理、人事档案管理、人事档案报表生成这些方面的自动化管理组成。

5 专家及可视化系统

专家系统通常包括指导系统、咨询系统跟决策系统这三个方面，通常能够结合GPS定位技术、嵌入式开发技术、GPRS无线通讯技术、JAVA技术、数据库以及网络技术跟GIS地理信息技术，实现软件跨平台复用的目的。这些年来，石油钻井专家系统的发展日益优化，不过就石油钻井而言，还是缺乏统一、完善的专家系统，专家经验数据库没能够被构建，专家经验没能被开发以及利用。可视化系统大多包括视频会议、空间信息可视化系统、信息管理可视化系统跟科学计算可视化系统。在这里，科学计算可视化系统跟众多的领域相互关联，例如图像处理领域、计算机视觉领域、CAD领域、人机交互领域跟计算机图形学领域。科学计算可视化系统于石油钻井里的应用和发展，有效实现了图像处理技术以及计算机图形学于石油钻井里的功能，科学计算获得的数据，跟关键的数据信息相同，能够利用可视化系统变为生动活泼的影像，通过计算机的屏幕加以输出，就数据信息的交互处理而言，更加迅捷。

6 结束语

石油钻井工程被视为一个地下隐蔽性工程，其信息量磅礴，复杂灵活，不大容易量化且带具备较强的不确定性以及非线性。传统做法为聘请有实践经验的专家通过经验以及知识来进行信息处理，加以思维判断、对生产方式加以知道。这20年来钻井技术的信息化、智能化以及自动化方面日益进步，不断丰富，石油工作人员日渐认识到钻井软件不仅与广度，并且在深度上皆不可缺少智能技术的帮助。

参考文献：

[1]何华灿，人工智能导论，西安：西北工业大学出版社，1988.

[2]周荫清，信息理论基础，北京航空航天大学出版社，1993.

[3]李衍达，信息技术革命及其对我国的影响，北京：石油工业计算机应用，1994（z）.

[4]张绍槐，90年代石油工业的发展与石油工业技术经济的挑战和机遇，石油图书与情报，1992，6（1）.

作者简介：

陈梦龙（1981—），男，山东定陶人，本科，哈尔滨师范大学，助理工程师，研究方向：计算机信息技术。