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发布时间:2018-04-13 阅读:380次 【背景色 -              
    根据目前现有技术及石油钻机的应用情况分析,小编对于未来有关石油钻机的新技术研究及应用主要围绕以下方面开展描述。
    1、智能钻井
    目前,虽然国外已经在钻机上实现了自动化钻井技术,但进行智能钻井及大规模应用还存在一些关键技术需要解决和完善。智能钻井技术主要包括随钻监测和决策系统的建立 2 个方面。随钻监测是基础,为自动钻井提供原始分析数据,同时也是保证钻井安全的关键环节; 决策系统是关键,主要包括专家系统、在线建模和模型优化等。一方面,传感检测技术,尤其要满足高温高压的井下参数的检测技术、电力及信号在钻井过程的传输问题和决策系统的建立等将是智能钻井的 配套技术的重要研究内容。另一方面,决策系统的研究、现场试验及完善将是智能钻井配套技术持续研究的内容,建议钻机研发生产单位与钻井作业队伍合作,联合钻井工艺研究院及高校等单位,充分发挥各自在钻井相关技术研发中的优势,建立完善的决策系统并无缝接入钻机系统,真正实现钻井智能化及自动化,达到优化钻井性能、提高钻井效率和减少钻台人员的目的。
    2、集散控制
    集散控制又称为分散控制,是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统,综合了计算机、通信、显示和控制技术,基本思想就是集中操作、分散控制、分级管理,具有配置灵活、组态方便的特点。随着自动化设备的日益普及,单一控制器已不能满足钻机的控制要求,基于多控制站协同作业、多层级网络的集散控制系统能更好地发挥作用。在目前钻机集成控制的基础上,完善钻机控制网络,添加工程师站,为钻机配置的更改提供柔性接口; 同时加强远程监控能力,钻井公司将每一台钻机作为 1 个设备建立统一的监控中心,组成一个基于钻机为基本单元的钻井监控网络,为加强信息资源整合、钻井工作日常管理、实现钻井数据共享奠定基础。
    3、远程司钻
    目前钻机操控都在井口旁边的司钻房,相应控制系统等都在井口附近,环境恶劣,由于井口属于爆炸危险区域,除了对控制系统的防护防爆要求高以外,对司钻等操作人员的人身安全也存在一定威胁。基于网络信息通信技术、自动控制技术和全方位视频监控的远程司钻技术,将司钻及监视中心远离井口,对提高安全性以及降低控制系统对环境的要求有重要意义。2004 年,斯伦贝谢在英国剑桥研究中心控制了远在 8 000 km 以外的美国得克萨斯州卡麦龙 ( Cameron) 的一口试验井钻机作业,这是钻机走向自动化钻井里程碑标志性工程之一,同时也为钻机的远程操控开启了序幕。目前,制约这一应用的关键因素在于钻台机械化程度、系统的可靠性、随机事故的处理机制和安全机制不完善,围绕这些问题开展研究工作,进行相关技术研究,实现钻机的远程监视和控制亦将成为现实。
    4、在线故障检测及诊断
    在很多设备故障会导致重大损失的工业场合都采用在线故障诊断技术,其应用不仅可以提前发现设备故障,消除事故隐患,同时也为设备改进优化提供原始数据。石油钻机尤其是海洋平台钻机在作业过程中,因设备故障停钻会带来重大的经济损失甚至是重大事故,而钻机系统是十分复杂的机械、电气和液压系统,设备的维护不仅工作量大,而且故障不易查找,因此在钻机系统中集成在线故障检测及诊断技术有重大意义。钻机系统中的液压及电气控制系统主要依靠传感检测技术,一般根据状态数据可直接判断,而基于振动测试技术、计算机信息等技术和故障模式识别理论来实现对钻机机械系统的检测与诊断将成为钻机系统研究的新内容。
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