钻井工程事故检测与预警方法研究

钻井⼯程事故检测与预警⽅法研究
250
⽯油资源是⼀个国家重要的战略资源，直接关系⼀个国家的国计民⽣和国家的安全稳定发展，在整个国家的多个⽀撑⾏业中都具有不可替代的地位。

因此对于⽯油资源的开采必不可少，⽯油开采中钻井⼯程是重要的基础⼯程，也是⼀项具有⾼风险且投资巨⼤的系统性⼯程，由于开采环境的复杂性，钻井⼯程事故随时可能发⽣，造成⼈员伤亡和财产损伤，因此如何在事故发⽣的前期或者早期进⾏有效的监测和预警⼗分重要，能够很好的减少损失。

1　钻进事故易发的原因1.1　地形的复杂
钻井⼯程在进⾏地下钻探时，由于地形的复杂多变和不可预测性，常会遇到各种地形问题带来的困扰，例如地下岩⽯分布的杂乱性导致了钻井机器设备⽆法正常运作，地下地形的不可预测导致了钻井⼯程开展的稳定性。

1.2　⼈为分析决策的影响
钻井⼯程除了受到地形因素的影响外，钻井技术⼈员的分析判断、选⽤的钻井⽅法和紧急情况处理办法等都会对钻井⼯程的成功与否及安全性带来很⼤的影响。

⾯对复杂的地形变化，钻井⼯程技术⼈员需要有⼀定的经验和技术才能够分析判断出安全可⾏的钻探路线，否则会对整个钻井⼯程的开展和安全带来隐患。

2　钻井⼯程的现状
随着科学技术的发展，现代化的钻井⼯程的开发过程中，已经结合了计算机等技术应⽤于钻井⼯程的监测和风险分析，能够进⾏⼀些钻井⼯程的⾛向判断，进⾏早期预警，对钻井⼯程进⾏有效的风险控制。

但是⽬前的钻井⼯程事故监测和预警⽅法尚不成熟，这极⼤的限制了钻井⼯程的优化发展。

钻井⼯程中常见的事故有井喷、井漏、钻具损坏等，这容易引发严重的安全事故导致⼯程停滞。

⽬前常⽤的监测预警⽅法主要有⼯程参数的研究来进⾏⼯程状态判断。

这⼀⽅法⾃动化⽔平不⾼，尚不能很好的满⾜钻井⼯程复杂的情况，因此还需要进⾏监测及预警技术的开发和⽅法的探索。

3　钻井⼯程事故监测及预警的⽅法3.1　钻井仪表的使⽤
钻井仪表经过多年的发展和改进，已经从简单的监测设备转变成数字化程度⾼，与计算机的微处理技术及遥感遥控技术很好结合的⼯具，对于钻井⼯程事故安全的监测精度有了极⼤的提⾼。

钻井仪表可以安装在钻井设备的钻机上，分布于钻井⼯程的各个位置，从不同位置对钻井⼯程的数据进⾏统计分析并提供给技术⼈员察看，技术⼈员
可以根据仪表所显⽰的数据等信息进⾏安全性判断，能够在⼀定程度上预防事故的发⽣。

3.2　钻具振动分析的应⽤
这项技术主要是利⽤钻井过程中岩⽯与钻头、井壁、钻柱之间的相互作⽤引起钻具的振动，钻井过程中，会产⽣不同的应⼒波谱，可以利⽤其分析地形地质信息，可以利⽤软件或者分析系统测量其动⼒学的特征，通过钻具振动的情况分析钻头的⼯作状态，⽬前主要使⽤的都为美国的技术和软件，我国的研发还未进⼊市场，在研究阶段。

3.3　参数传感器的使⽤
参数传感器是钻井的重要组成之⼀，可以将检测到的信息转化成具体的数据以便进⾏分析，这些数据可以通过信号处理器进⾏收集，处理器对接收到的数据进⾏筛选过滤，并对有效的数据进⾏分析，将处理后的数据传递到显⽰屏以供参考，技术⼈员可以根据数据信息结合⾃⾝丰富的⼯作经验进⾏判断或者进⾏⼯程检查，有助于发现存在的隐患，降低钻井⼯程事故的发⽣率。

3.4　异常预测的专家系统的开发
这是⼀种基于专家系统的故障诊断⽅法利⽤传感器等设备采集到的信号数据，根据专家系统的理论，建⽴的钻井⼯程异常预测专家系统对事故进⾏预警的系统。

这⼀系统是集合了多个传感器多钻井⼯程的监控，并结合了计算机、⼈⼯智能、专家系统提出的智能化软件系统。

系统还包括了知识库、模型库和⽅法库设计。

这⼀系统主要包括状态监测、事故预测、识别和决策处理等⼏个⽅⾯。

这⼀技术⽬前还未完全成熟，但随着计算机及⼈⼯智能技术、信号处理技术的发展，将会越来越完善。

4　结束语
钻井⼯程在⽯油开采过程中的重要地位及其事故的易发性使得我们必须加强对于钻井⼯程事故的监测和预警技术的研究。

钻井⼯程出现问题将会严重影响整个开采进度和资源，也会带来严重的安全问题。

先进的监测技术和预警⽅法的研究将会对钻井⼯程的规划及事故处理有极⼤的帮助，随着计算机、⼈⼯智能及信号传递技术的不断发展，钻井⼯程事故的监测及预警技术将会越来越成熟。

参考⽂献
[1]刘克伟，钻井⼯程事故监测和预警⽅法研究[J].技术研究，2015.
[2]张正选，钻井⼯程异常预警⽅法研究[J].西南⽯油⼤学，2014.
[3]王涛，钻井⼯程事故监测和预警⽅法分析[J].施⼯应⽤，2015.
钻井⼯程事故检测与预警⽅法研究
王影
⼤庆钻探钻井四公司　吉林　松原　138000
摘要：本⽂针对⽯油资源开采过程中钻井⼯程事故监测及预警⽅法进⾏探讨，以期为钻井⼯程的安全开发提供参考和帮助。

关键词：钻井⼯程　事故监测　预警⽅法。