现代信息技术在石油钻井中的应用

*通讯作者：王怀涛，1984年5月，男，汉族，河南濮阳人，现任中原石油工程有限公司钻井三公司HSE监督，助理工程师，本科。研究方向：油气工程，现场安全相关工作。

摘    要：在石油钻井中，加强现代信息技术的应用，不仅能促进生产效率的提升，而且还能促进石油产品质量的提升。而石油钻井工程与一般工程又存在诸多不同，其主要是在地下进行，因而具有较强的隐蔽性，加上信息多，信息较为繁杂，若采取传统工艺来读取与量化，势必会对信息的采集受到影响。在当前信息化的时代，加强对其的应用，能更好地促进信息采集质量的提升，为整个石油钻井工程在信息数据上提供更多的决策支持。以下笔者就此展开探究性的分析。

关键词：现代信息技术;石油钻井;应用

一、石油钻井中应用现代信息技术的必要性

第一，因为石油钻井作业复杂，环境隐蔽，所以大都是在千米深的地下进行有关信息的采集。这样才能更好地对井下环境进行判断，给钻井工程的开展提供信息数据上的决策支持。

第二，在石油钻井中，因为井下环境变化速度较快，加上信息较多，所以为了确保信息的正确性和及时地传递，就必须加强信息技术的应用，才能确保井下变化清理的有关信息及时地传递，从而更好地及时地利用信息来判断和识别，有助于钻井流程的规范和操作的完善。

第三，在石油钻井中形成的地下信息数据量较大，借助现代信息技术，加强对其的分析和处理，能更好地获取真实的信息，给钻井施工效率的提升提供信息支持[1]。

二、分析传统石油钻井技术存在的弊端

（一）传统石油钻井技术成本高

对于石油企业而言，需要投入高额的成本，由于多种因素的限制，一般来说很难短时间收回成本。由于石油产业的特殊性，在日常维护中需要大量资金为作为支撑，造成石油企业预期目标与最终获利目标之间存在较大差距。

（二）开采难度系数大

传统石油钻井技术无法满足时代发展的需求，开采难度系数大，加之部分技术人员尚未熟练地掌握石油钻井技术，在很大程度上加剧了开采难度。

（三）勘探水平有待提升

传统石油钻井技术油井定位准确度低、生产工艺低下，无法实施一定高难度的或是指定的生产工艺，导致开采期间的原油产量不达标，亟待革新技术[2]。

（四）缺乏先进的钻井设备

纵观当前受多种因素的影响石油钻井设备不足且工作效率低下，在面对一些坚硬地区的岩石层的时候，无法进行有效开发，制约了石油生产的连续性。

三、现代信息技术在石油钻井工程中优势

（一）有助于确保信息采集的真实性

油气资源属于地下型矿产资源，根据圈闭类型的不同，可以将油、气藏分为构造油气藏、地层油气藏和岩性油气藏三大类，以将油气藏分为稠油（重油）油藏、普通黑油油藏、挥发性油藏、凝析气藏和天然气藏。稠油（重油）油藏是指地下原油黏度大于50 mPa·s（原油比重大于0.9，API重度小于25度）的油藏，液体颜色一般为黏稠黑色。普通黑油油藏是指地下原油粘度低于50 mPa·s（原油比重在0.82～0.9之间，API重度在25～41度）的油藏，液体颜色一般为黑色。因此为做好石油钻井工程的设计，需要通过信息的采集与分析，以此做出相应的工程决策，并依赖信息所反映的情况及时解决针对性问题，因此信息采集必须真实、及时[3]。

（二）有助于信息收集的互通性

石油钻井工程属于系统性、长期性工程，钻井工程作为前提和基础，必须要掌握精确的操作技术，以此来完成对钻井工程的指导。因此，在利用信息技术时应建立井上与井下之间的联络，通过综合录井仪与便携式钻井参数收集设备，形成地面与井下之间的联络，从而获取更加完备的数据信息，以了解井下详细的数据参数。

（三）有助于确保信息参数的精准性

钻井工程的数据信息通常属于动态的，其会随着施工进度的不同而产生差异，这种不固定、不清晰、随机的信息处理方式，使钻井施工难以获取实时的准确数据，而这种参数的不确定性也成为其主要特点。并且，受制于不同施工条件的影响，要想改变这一困境相对较难，因此在实践中通常需要借助模糊数学、混沌理论、突变理论以及非线性数学等相关理论，深度分析信息参数的特点，进而选择最佳的施工方式[4]。

四、现代信息技术在石油钻井中的具体应用

（一）数据采集与信息管理

石油钻井工程是获取能源的重要方式，伴随着现代先进技术的应用，其与传统的方法产生了显著的差异性，一般以数字化及信息化的方式传递。这其中也涵盖了相关的钻井设备及过程的信息收集、整理，这些均是现代石油钻井的技术应用方式。一般情况下，在石油钻井的过程中，根据现代信息技术的优势，将相关的钻井数据向设备和外部传递，并通过数据服务器进行调整，以实现钻井工程的数据化精准控制。

（二）信息分析和自动化管理

对于石油钻井工程而言，其具备一定的系统化特征，在现代信息技术的应用中，可以说实现了较为深入的渗透，包括在信息技术分析及自动化管理层面。

首先，基于信息分析角度看，石油钻井所应用的现代信息技术众多，其涉及到各个类型和领域，而大量的信息产生均要通过系统进行分析处理，并形成量化的数据指标，以实现系统化的统一管理和調整，进一步增强石油钻井的效率。在此过程中，信息操作系统可以将无效信息进行过滤，并对有效信息进行整合，以提炼出钻井所需要的关键数据。在出现异常数据时，同样会进行显示预警，以提升钻井施工的安全性。基于现代信息技术的支撑，在石油钻井工程中还包括部分专业数据信息，这些信息的收集与处理则需要依赖专用系统，如物理分析、地质分析等。通过对不同类型数据的分类处理，可以更好地优化数据的准确性，及时给予钻井施工以指导和优化，为现场施工作业提供必要的参考依据[5]。

（三）专家系统和可视化系统

在石油钻井作业中，由于所涉及的内容繁杂且关键，一旦缺乏科学的操作，势必在影响效率的同时，也会增加安全风险。因此在实际的钻井过程中，仍然需要依赖于有效的专家系统及可视化系统，通过丰富的系统支持使钻井工程安全有序推进。在石油钻井工程中，需要借助现代信息技术进行综合運用，包括GPS定位技术、GIS地理信息技术等，在钻井工程施工中进行融合作用，形成具有直观性的可视化系统，为施工现场与专业技术人员之间建立互通渠道，对相关的技术问题进行现场设计解答。而在多元技术支撑之下，能够使石油钻井工程更加趋于智能化，使石油企业实现远端的监控和管理，极大地提升了技术水平，对企业的经济效益也具有重要影响，不仅降低了支出成本，更挖掘出现代信息技术的巨大应用潜力，对于钻井技术领域的突破大有裨益[6]。

（四）自动化调控技术

众所周知，石油钻井工程具有显著的动态性，其在操作过程中各类参数均处于不断变化的过程，必须依赖现代信息技术加强实时监控，以及时掌握必要的信息数据，推进钻井工程的有序推进。自动化作为现代技术发展的重要方向，其能够改变传统的操作方式，解决传统人力物力投入上的问题，使石油钻井变得便捷化和智能化。对于石油企业而言，利用现代信息技术，可以降低工程实施难度，并通过一次性的技术投入取得丰富的成效。自动化调控技术作为其中的关键类型，能够在实际的工程中发挥出重要的支撑作用，使钻井操作更加趋于无人化，大幅提升了钻井施工的质量和进度。

（五）数据资源共享技术

数据资源共享是现代信息化的重要特征，尤其是基于现代信息技术背景下，石油钻井施工覆盖面广，数据内容丰富，不仅需要实现深度的传输，更需要对数据资源实施有效处理，从而应用于钻井工程之中，达到相互促进的目的。例如，在某区域建立钻井技术信息库，依据对该区域的综合信息收集、整理与存储，使其信息数据日益丰富和完善，而后续的施工过程中仅需要依赖对数据库的共享，便可以让各类设备获得所需的参数，从而不再需要进行重复的设置，极大地便利了钻井工程的开展，降低了石油钻井工程的管理成本。

五、结束语

作为一个工作环境多样、系统复杂的工程，在石油钻井工程中引入现代信息技术，可以减少成本投入，打破传统信息分析存在的弊端，依托先进科学的分析系统，精准分析数据信息，对施工方案进行优化，解决复杂问题，规避安全事故隐患的发生，从整体上促进石油钻井工程质效的提升，同时还有助于保护油气层，减少环境污染，为石油企业带来显著经济效益，助力石油行业现代化的发展。

参考文献：

[1]姚玲.试论现代信息技术在石油钻井中的应用与研究[J].科技创新与应用， 2015（35）：140.

[2]刘亮.信息化技术在石油钻井企业安全生产管理中的应用[J].大科技， 2018（18）：308.

[3]龚天帆.信息技术在强水敏地层钻井液中的应用[J].科学与信息化， 2017（08）：45-46.

[4]宋智，丁随军，丁海军，龙沛民.浅谈现代信息技术在石油钻井中的应用[J].中国石油和化工标准与质量， 2013（19）：101.

[5]蒲旭明.现代信息技术在石油钻井中的应用[J].石化技术， 2016（05）：259.

[6]蓝南庆.浅谈现代信息技术在石油钻井中的应用[J].化工管理， 2017（18）：137.