试论石油钻井工程事故的预警技术

试论石油钻井工程事故的预警技术

唐发坤

江汉油田分公司清河采油厂 山东省寿光市 262714

摘 要：近年来，我国社会经济发展的一项关键能源资源之一就是石油，石油对我国社会的经济、技术及政治发展起到至关重要的影响。新师弟啊石油工业的重要项目种类就是石油钻井工程，其建设的稳定性对石油开采及运用具有重要的实际意义。为此，其项目事故预警技术的发展则显得尤为关键。本文章着重分析石油钻井工程事故的相关预警技术内容。

关键词：石油钻井；钻井工程；钻井事故；预警技术

引言

把信息技术运用于石油企业安全生产管理期间，可以将信息技术的在数据收集、分析处理及精准预判等多方面优点充分发挥出来，进而完成超前预警、科学防御，科学保证了石油钻进的施工安全性问题。鉴于模糊诊断专家系统的预警技术相关内容，可借助前段传感工具，完成数据的实施监控及同步传送，接着借助大数据技术对数据资源进行整理、计算机分析，在最短时间内获得最为精准的预测结果，为现场安全管理工作人员提早做好预防工作提供帮助，且在实际应用期间取得较佳的成绩。

1 石油钻井工程安全事件的相关类型

1.1井漏事件

钻井过程中使用的钻井液从井筒进入地层时，由此引发的事故是井漏事故，也是钻井过程中最常见的事故。一旦发生井漏事故，如果不及时采取有效措施加以解决，将会污染地层中的油气资源，影响油气开发效率。一般来说，该事故是由于钻井设计不合理造成的。同时，如果井内压力较高，也会对井漏问题产生一定程度的影响。

1.2井涌事件

工作人员钻井过程中，如果地层中的压力大于井筒中液体的压力，井口会在压差下不断喷出泥浆，这就是钻井溢流问题。当该问题发生在油田单元内，且事故得不到有效控制，进一步扩大了钻井溢流问题，就会引发井涌事故。一般来说，大多数问题是由于钻井设计不合理造成的。此外，地质条件和钻井控制也会对井涌事故产生一定影响。

1.3钻具刺漏事件

石油钻井工程中的钻具穿透和泄漏原因可分为两类。自然原因可能与项目区的地质条件有关，如地层含硫量高；从人为因素来看，主要是由于钻机老化磨损严重，或钻井液泵压过高所致。在实际钻井作业中，钻井难度较大，严重时会发生卡钻、掉钻等事故。为防止此类事故的发生，我们可以结合事故原因，如提前进行地质调查，或注意钻前机具的检查，并在项目整个运行周期内定期检查钻井液泵压力的变化。

1.4井塌事件

对于中国的一些区块来说，塌井也是一种常见的钻井事故。对于某些地区，地层中含有大量可溶性物质，地层也有一定的应力。在这种情况下，钻井时，地层压力将继续升高，其稳定性将受到严重破坏，导致井塌。另一方面，如果地层中的油气藏压力较大，也很容易发生塌井。塌井事故将严重影响钻井作业的安全。 

1.5井喷事件

井喷事件是钻井期间最为严重的事故。在外界因素的影响下，本次事故还可能引发火灾爆炸。因此，必须严格降低此类事故的发生概率。同时，必须采取有效措施，及时解决此类事故。在钻井过程中，如果地层压力与油气资源压力存在一定的压差，地层中的油气资源就会聚集在井内。同时，在地层压力的作用下，井内油气资源会从井口喷出，属于井喷事件。

2 石油钻井工程事故预警技术的实现

2.1石油钻井事故预警系统的实现方式

第一，工作人员应对钻井工程事故问题进行详细分析，明确各监测对象与相应行为之间的关系。在此基础上，可以对参数与事故之间的关系形成一个完整、可靠、稳定的定义。这样，就可以形成一个全面的钻井事故数据库。第二，我们应该对事故的形式进行分类，并有效地设计事故模型类库。建立模型类库后，可以根据工程中各种参数的变化，对工程事故进行有机的监测和预警。同时，构建静态与动态的关系形式，形成一个完整的系统。

2.2智能预警技术

钻井工程事故往往与工程设备息息相关。因此，通过监测设备的运行状态，可以达到事故预警的实际效果。为了诊断设备的故障，必须实施三个重要方面：状态监测、治理和预防、分析和诊断。在这方面，首先可以使用传感器实时动态监测设备的正常工作状态，并有机地记录其运行过程中的参数数据。在此基础上，将正常数据参数作为比较样本，通过比较分析的方法对故障位置进行分析和诊断。这样，可以及时发现故障问题，定位故障位置，实施科学快速的解决方案。该技术的应用对预防故障问题具有相应的积极作用。

2.3专家预警系统

专家预警系统是借助新时代智能计算机网络运行程序，通过存储在云数据库中的知识信息和算法，模仿专家的技术思维和推理能力，从而根据用户输入的实际情况分析故障，并给出相应的解决方案。该预警技术的特点是突出的灵活性、启发性和开放性[2]。该预警技术系统的设计主要由六个系统实现，即知识库、人机界面、方法库、推理机、解释器和综合数据库。利用该预警技术，我们可以在钻井工程中输入各种参数，利用专家系统分析故障，并在出现相应问题时给出有机的解决方案。可以说，该技术在判断故障原因和实施有效的事故解决方案方面具有很大的优势。

3钻井期间选择科学的的相关预警技术

3.1定期实施预警管理工作

随着我国时代经济的飞速发展，在预警过程中，通常适合人工评估快速钻井，主观判断钻井事故是否发生或在钻井过程中发生。这不仅需要丰富的经验，而且需要强烈的责任感。然而，人类的能量和经验是有限的。在21世纪初。通过钻井技术的创新，并随着社会的发展，在钻井技术人员的创新过程中，可以设置相关的预警设置来判断事故。在现场钻探过程中，要求专家和施工人员进行合理分析。如果有问题，应该及时进行处理。

3.2各类智能预警技术不断出现

鉴于整个钻井系统的复杂性，为了在钻井事故快速报警方面取得更令人满意的效果，许多科学家只对钻井事故进行了深入调查。石油钻井工程中钻具侵漏事故的原因可分为两类。随着智能预警技术的发展，泄漏事故时有发生，主要分为自然原因和人为原因。自然原因可能由地层和天气引起。由于人为原因，开挖过程中经常发生施工人员疏忽造成设备脱落等事故。为有效解决这一现象，开挖前应根据相关地形进行合理分析，开发相关智能预警系统，或注意预钻机具的检查，在项目的整个运行周期内，应定期检查钻井液泵压力的变化。工作人员在石油钻井期间，经常使用各类设备设施。由于设备的组成多种多样，在实际开挖过程中经常出现设备老化和磨损的问题。因此，相关人员应在开挖前对设备进行检查，并在比较设备的运行状态和参数后进行石油钻探。相对而言，为了有效预防工程事故，设备诊断技术可以在设备中安装不同类型的传感器，传感器可以将事故以数据的形式发送到控制中心，反馈状态数据参数。

4 结束语

综上所述，现阶段中国的钻井设备和技术已经相对成熟，钻井效率也得到了一定程度的提高。如何确保钻井安全已成为一个重大问题。虽然油田单位采取了一定的措施保证钻井安全，但这些措施并不能从根本上解决事故问题。因此，有必要对钻井过程进行监测，开发专门的事故预警系统。油田单位应从智能预警技术、专家预警系统和实现预警系统入手，采取各种有效措施，建立合理的预警技术体系，为保障钻井安全奠定坚实的基础保障。

参考文献

[3]李璐 . 石油钻井过程井漏异常的预警技术研究 [D]. 郑州大学，2020（65）：76-89.

[2] 赵志近 . 试述石油钻井工程事故的预警技术 [J]. 中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2020（36）:226.

[3]李卫国.石油天然气钻井工程风险量化技术研究[J].化工设计通讯，2019，45（11）：249+251.

[4] 王建彬 . 石油钻井工程事故的预警技术研究[D]. 中国地质大学（北京）,2019（54）：67-98.