定向鉆井技術(shù)主要是通過定向器與鉆具與技術(shù)、工具結(jié)合,從而能夠按照預(yù)定的井口斜度、速度進行目標(biāo)層施工。該技術(shù)和其他技術(shù)對比,具備節(jié)約施工成本、提升單井的產(chǎn)量以及提升采油效率有著重要的作用,接下來小編簡單介紹一篇優(yōu)秀定向鉆井論文。
摘要:當(dāng)前在能源需求不斷增加的過程中,定向井技術(shù)在油田開采中得到的應(yīng)用越來越大。在實踐過程中,計算機技術(shù)在定向井技術(shù)應(yīng)用中起到的作用非常大,它不僅能夠縮短定向井設(shè)計的時間,而且還能提升鉆井的進度。本文結(jié)合作者工作實際分析了計算機在定向井中的應(yīng)用,僅供參考。
關(guān)鍵要:可視化技術(shù);定向井;計算機;應(yīng)用
前言
當(dāng)前在21世紀(jì)中,如何提升石油行業(yè)的工作效率是石油行業(yè)非常關(guān)注的一個話題,在石油開采的過程中,只有不斷的更新勘探開采的模式,才能保證石油工程的可持續(xù)發(fā)展,而在開鉆井工程中,應(yīng)用技術(shù)及技術(shù)已是當(dāng)前工作模式的一種發(fā)展趨勢。
一、背景介紹
當(dāng)前,在計算機技術(shù)不斷發(fā)展的過程中,計算機技術(shù)定向井施工中的應(yīng)用非常廣泛,由于計算機具備的強大的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、可視化技術(shù)、精密化技術(shù)、穩(wěn)定化技術(shù)。因此發(fā)揮的作用非常大。在國外,定向井技術(shù)的發(fā)展時代是20世紀(jì)50到70年底,而到了20世紀(jì)80年代初,在測量儀器以及導(dǎo)向馬達(dá)技術(shù)的不斷完善適當(dāng)定向井逐漸的進入了鉆井階段。在發(fā)展的過程中,按照導(dǎo)向工具的導(dǎo)向方式,不同的鉆井技術(shù)可以分成三個階段:滑動導(dǎo)向鉆井;地面控制導(dǎo)向鉆井;旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井。在第一階段與第二階段中,它使用的工具僅僅能實現(xiàn)滑動與不連續(xù)軌跡控制,而第三個階段,它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)向轉(zhuǎn)向而且還能實現(xiàn)連續(xù)軌跡控制。當(dāng)前我國的定向井技術(shù)主要在地面控制導(dǎo)向鉆井的階段,針對上述的發(fā)展階段技術(shù),計算機技術(shù)的應(yīng)用也是由淺到深,從簡單到困難。因此,計算機定向鉆井技術(shù)在應(yīng)用的過程中,可以將其分成滑動導(dǎo)向鉆井與傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井的最新應(yīng)用。
二、計算機在定向井技術(shù)中的應(yīng)用
在定向井技應(yīng)用中,計算機主要是通過石油軟件與計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的。其中,石油軟件的主要作用在于能夠?qū)こ淘O(shè)計與地震資料進行分析,而計算機技術(shù)主要作用在于將數(shù)據(jù)收集、整理、傳輸。
(一)計算機軟件的應(yīng)用
在地震資料分析過程中,通過應(yīng)用計算機模擬鉆井施工的地質(zhì)條件時計算機技術(shù)的主要功能,在該過程中,計算機技術(shù)主要是通過虛擬技術(shù)、可視化技術(shù)實現(xiàn)。在應(yīng)用的過程中,計算機的可視化技術(shù)能夠大量的采集地震的數(shù)據(jù),并且將其轉(zhuǎn)換成可視化圖像,從而能將真實感體現(xiàn)出來,這對于工作人員分析地質(zhì)環(huán)境有著重要的情況。此外,還能夠結(jié)合地質(zhì)的實際情況,將地下油氣的規(guī)律找出,從而能夠?qū)⒕c精確定位;在應(yīng)用的過程中,以虛擬技術(shù)作研究地震資料的主要手段,主要是將大量的數(shù)據(jù)交換成圖像的方式,通過圖像演變能夠全面的將物料模型建立。從而能夠?qū)崿F(xiàn)立體的畫面,底層三維模擬示意圖如圖1所示。工程設(shè)計主要包含了井眼軌道設(shè)計、力學(xué)特性計算、實轉(zhuǎn)井軌道修正以及控制。在實踐過程中,在可視化的界面下,用戶可以按照自己的需求將格式的鉆具組合,并且在經(jīng)過計算機的幫助下很快的將各種組合的應(yīng)力學(xué)參數(shù)計算。并且,在實踐的過程中,還能夠在設(shè)計井軌跡時通過不同的數(shù)學(xué)模型,將需要的軌跡計算出來,并且還能夠通過設(shè)計的軌跡凸顯出其他的需求資料。在操作過程中,計算機的計算速度在可視化、用戶交互方面的優(yōu)勢巨大。因此,已經(jīng)逐漸的取代了人工繪制的應(yīng)用方式。在操作的過程中,除開上述的計算機技術(shù)的應(yīng)用外,計算機技術(shù)還能在以下環(huán)節(jié)進行模擬計算:1、注水泥的設(shè)計和模擬施工;2、模擬井控以及欠平衡施工;3、模擬鉆頭參數(shù)控制;4、模擬鉆井地質(zhì)控制;5、模擬鉆井培訓(xùn)等。
(二)計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用
在定向井中計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用主要是能全面的對鉆具的數(shù)據(jù)進行收集和傳輸。并且能夠按照不同的傳輸方式,選擇不同的應(yīng)用方式。在實踐過程中,應(yīng)用方式主要分成兩種,第一種是:井場的數(shù)據(jù)傳輸,比如在定向井的施工過程中,鉆頭后的LWD/MWD設(shè)備都是隨鉆得到的數(shù)據(jù),而這些數(shù)據(jù)的儲存方式多以WITS格式儲存為主,因為可以通過傳輸?shù)姆绞綄⑦@些數(shù)據(jù)傳輸給井場的計算機對實施解碼。而第二種方式是互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸,例如,可以使用互聯(lián)網(wǎng)將一個區(qū)域的數(shù)據(jù)合并,通過宏觀的角度對其進行全面分析,從而能夠給該地區(qū)的鉆井工作提供更多可靠的數(shù)據(jù)。定向井技術(shù)涉及的領(lǐng)域較廣,不僅涉及到石油工程、地質(zhì)學(xué)、機械工程等等,而應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)能給定性井技術(shù)奠定了穩(wěn)固的基礎(chǔ),使其能夠?qū)崿F(xiàn)快捷交流,能方便定向井技術(shù)的發(fā)展。
(三)在新興技術(shù)中的應(yīng)用
現(xiàn)代定向井的發(fā)展趨勢主要是以鉆井系統(tǒng)更加智能化為主,而鉆井系統(tǒng)由地面開發(fā)控制到井下開發(fā)控制就是發(fā)展趨勢的體現(xiàn),在實踐過程中,地面開環(huán)的控制則以鉆井中產(chǎn)生的連續(xù)轉(zhuǎn)井為主,這樣的操作方式就會導(dǎo)致施工成本的增加,并且開發(fā)出來的井身也不夠平滑,提升不了工程的質(zhì)量。而為了能夠?qū)⑦B續(xù)井實現(xiàn),旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向控制系統(tǒng)就應(yīng)運而生。該系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)的過程中,也少不了計算機的輔助,以導(dǎo)向工具角度分析,微電腦的出現(xiàn)是輔助導(dǎo)向系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。當(dāng)前,在我國已經(jīng)有很多導(dǎo)向系統(tǒng)控制投入了生產(chǎn),比如Halliburton公司生產(chǎn)的Geo-Pilot旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng),該系統(tǒng)在擁有傳統(tǒng)的軟件功能的基礎(chǔ)上,還在家了計算機磨阻扭矩等。并且為了能夠讓系統(tǒng)具備適用性以及直觀性,該公式還通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及計算機可視化及時將一種能夠?qū)嵤┠M井下系統(tǒng)的軟件開發(fā)。該模擬系統(tǒng)能夠在工作的過程中,按照井下的數(shù)據(jù)將井下的實際情況模擬出來,并且還能降連續(xù)施工機具的施工狀態(tài)模擬,圖2為該系統(tǒng)模擬井下場景實際圖,通過圖片可知,灰色的曲線代表的是實鉆的軌跡,而右上角為偏心圓工作的實際情況。圖2模型系統(tǒng)井下場景在操作過程中,為了能全面的將井下的閉環(huán)控制系統(tǒng)關(guān)閉,可以通過旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆向后段安裝微型電腦,通過控制指令對電腦井下操作,使其能夠?qū)⑵畹氖噶壳蟪。在操作過程中,控制指令在經(jīng)過特定的轉(zhuǎn)換后形成定向的電流信號,通過控制結(jié)構(gòu),使其能夠控制控制面的變化。在實踐過程中,控制指令需要完成的任務(wù)主要涉及了給工具發(fā)出指令,按照偏差的實際情況向控制力大小提供指令。
(四)能夠預(yù)測上漂率、偏移率、傾斜度
通過應(yīng)用技術(shù)機技術(shù)能夠?qū)€@頭經(jīng)過的位置的漂率、偏移率、傾斜度計算出來,并且通過計算機軟件將井的方向、鉆壓、旋轉(zhuǎn)速度以及時間的函數(shù)關(guān)系求出。該程序主要是通過檔案資料,將相關(guān)的數(shù)據(jù)錄入對比分析,從而將各方面的方位與測量的深度和函數(shù)關(guān)系圖制作,從而方便工作人員根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)圖片分析井下的情況。
(五)繪制井眼的平面圖和垂直投影圖
通過計算機技術(shù)的應(yīng)用,只需要工作人員將相關(guān)的數(shù)控輸入計算機就能模擬出井身的數(shù)據(jù),從而直觀的將定向井的平面圖得出,在操作過程中,井孔的平面圖與垂直投影圖在一定的程度上可以幫助工作人員掌握施工的關(guān)鍵技術(shù)。此外,計算機系統(tǒng)的測繪程序測繪出來的平面圖還具備一定的伸縮性,利用測繪程序進行工作能夠減少人工繪圖的麻煩,在一定程度上提升了繪圖的精確性。
(六)可以幫助檢驗人員提升靶點精確度
計算機在應(yīng)用的過程中,能夠幫助工作人員提升井孔測量的精確性。工作人員在操作的過程中,只需要將相關(guān)的資料輸入系統(tǒng),計算機就可以通過程序?qū)⒕悬c的位置顯示出來,并且還能直接對其進行計算。比如,在將某井的井身以及測量的檔案輸入系統(tǒng)后,計算機會在分析后將結(jié)論得出,通常情況下,井中的橢圓越大那么擊中的概率就越高,而橢圓大小需要按照工程人員設(shè)計的判斷進行分析。通過該程序的應(yīng)用,工作人員能夠準(zhǔn)確的判斷出實際需求擊中率是多少,并且能夠按照出現(xiàn)問題結(jié)合原因采取有效措施改善計劃,給工作提供很大的便捷。
三、總結(jié)
總而言之,當(dāng)前計算機技術(shù)在定向井中的應(yīng)用越來越廣泛,它不僅應(yīng)用到定向井的設(shè)計、施工、建設(shè)等多個環(huán)節(jié),而且在應(yīng)用的過程中得到的效果非常好。相信在我國計算機技術(shù)不斷革新的過程中,計算機技術(shù)在往后的應(yīng)用中貢獻的力量會越來越大,本文主要探討了計算機技術(shù)在定向井中的應(yīng)用,希望分析探討能夠給我國石油開采以及海上資源開采提供一些幫助。
參考文獻
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閱讀期刊:計算機應(yīng)用文摘
《計算機應(yīng)用文摘》1985年創(chuàng)刊,1998年下半年改版試刊二期,1999年1月正式改版為月刊,應(yīng)廣大讀者的強烈要求,2003年1月再次改版為半月刊。為適應(yīng)市場需要,2010年再次改版為旬刊!队嬎銠C應(yīng)用文摘》遵循“玩轉(zhuǎn)電腦應(yīng)用,享受數(shù)字生活”的辦刊理念,為各類用戶提供電腦應(yīng)用相關(guān)軟硬件的使用技巧、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方案、數(shù)字生活方式、故障完全解決方案等,幫助讀者迅速提升使用電腦的水平,使讀者能將電腦應(yīng)用技巧更快地融入工作、學(xué)習(xí)、生活和娛樂中。期發(fā)行量35萬冊,月發(fā)行量45萬冊,發(fā)行量在國內(nèi)計算機普及性刊物中名列前茅。
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