胜利石油工程公司渤海钻井总公司山东东营257200
摘要：预警技术可以极大地提高钻井工程事故预警能力，预防事故的发生，提高石油开采的安全性和石油质量。同时，钻井工程事故的预警技术对于保证钻井工程的安全进行和施工人员的安全都有重要的作用，通过持续地改进事故预警技术，可以不断地增加钻井工程的稳定性和安全性，对于保证我国石油的总供给、满足当前经济社会发展对石油的需求至关重要。
关键词：石油钻井工程；事故预警技术；分析；应用
引言
目前我国钻井设备、工艺都已经相对成熟，钻井效率也得到了一定程度的提高，如何保障钻井安全成为了一项重大难题。尽管油田单位采取了一定的措施保障钻井安全，但是，这些措施无法从根本上解决事故问题，因此，十分有必要对钻井过程进行监控，并制定专门的事故预警体系。油田单位应从智能预警技术、专家预警系统以及预警系统的实现三方面入手，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基础。
1石油钻井常见事故类型
1.1钻头型事故
石油钻井工程所用钻头通常是牙轮式和刮切式这两种类型，这两类钻头所产生的事故也就分别为牙轮式钻头事故和刮切式钻头老化型事故。牙轮式钻头事故经常是由于钻头破损和不正确安装水眼以及堵水管的不规范操作导致的；刮切式钻头老化型事故是由于钻头经常与岩石摩擦造成钻头老化，从而导致了钻头的无法使用。在钻井工程中，为了减少这类事故的发生，施工人员就必须对这两类钻头的使用方法和保养方法非常熟悉并且按照钻头的正常使用方法加以使用，规范地操作钻头对石油钻井工程安全十分重要。
1.2井漏型事故
井漏型事故就是钻井液从井眼逐渐渗漏到地层的事故类型。这一事故通常是由于钻井工程施工的不规范操作或者井底的压能相较于其他地方过高导致的，在钻井工程中比较常见，但是事故发生后，如果不能及时地采用相应的技术对其加以科学规范的处理，可能会造成事故损害的扩大，甚至影响整个钻井工程的安全。
1.3井涌、井塌型事故
井涌型事故是在钻井溢流没有得到及时处置的情况下出现的。钻井溢流即在钻井工程中，井筒的液柱压力小于地层压力时，钻杆和井口处往往会源源不断的喷出泥浆。如果得不到及时控制，泥浆就会进一步增多，直到产生井涌型事故。这一事故的成因主要在于地层的压力、地质的条件、钻井的技术、施工操作是否规范这四个方面。
井塌型事故是由地层的稳定性被破坏所致。因为页岩的地层中含有一定比例的可溶性盐和黏土矿物质，这些物质和地层的水平应力进行相互作用就容易导致地层的稳定性被破坏，进而发生严重的井塌型事故。此外，如果在钻井过程中，遇到高野油气层或者侧压力比较大的地层也会导致钻井发生垮塌，这对钻井工程的按期进行和安全问题都带来了极大的威胁。
2石油钻井工程事故的预警技术
2.1智能技术预警
石油钻井工程中的许多事故都与施工设备有着密切关系，智能技术预警可对设备故障进行判断分析。如上述的钻头事故就是由于设备问题导致的，因此对于这类的设备问题，就可以通过定期地对设备的运行状况进行监督检查，从而达到事故预警的效果。同时，若想对设备故障进行预警，则必须在设备运行状态监控、治理预防、分析诊断三个方面下足功夫。首先，监控人员可以通过传感器对正常工作状态下的设备进行实时动态的监控，并记录运行过程中的每项参数数据。在此基础上，以正常运行状态时的参数数据为样本，将以后所获取的数据与样本数据加以对照，采用对比分析法判断设备故障的原因和位置。通过对故障原因和位置的正确判断，及时采取正确合理、科学有效的解决办法。该技术的运用对设备故障问题的预警具有一定的积极作用。
2.2专家系统预警
随着计算机技术的发展，各个领域都已经进行了智能控制研究，石油领域也不例外，所谓专家预警系统也就是智能控制的一部分。在该系统中，建立完善的云端数据库，同时，也需要设计合理的智能算法，该算法的主要作用是对专家的思维进行有效的模拟，从而当钻井工作出现问题时，可以将问题情况输入到数据库中，通过智能算法模拟推断，及时判断钻井事故出现的原因及位置，并给出合理的解决措施。该项技术使用以后，能使得钻井故障问题得到快速有效的处置，从而使得事故危害极大降低。
2.3预警系统的实现
在建立钻井事故预警系统的过程中，尽管上文中将事故问题总结为四类，但是在系统中必须对事故问题进行细化，从而使事故与设备、操作人员、客观环境之间建立起明确的关系，在此基础上，预警系统将会产生可靠的数据监控方法，可以为预警系统的实现奠定基础，这一关键措施的实施也必须基于事故数据库。另一方面，也需要对各种钻井事故进行明确的分类，使得预警系统得到合理的规划。在这两项工作完成以后，就可以明确钻井过程中所需要监控的工作，进而实现事故预警的功能。
2.4模糊数据处理
模糊数据处理是目前应用成果较好的一种智能化预警技术，其建立在计算机原理基础之上，利用模糊化的理论给人工智能提供更加高效的解决路径。模糊数据处理也可以称为专家思维诊断，通过模仿人工处理操作，对工程项目采取把控，人们可以在前期向计算机设定指令，然后系统在处理数据时就会自动模仿其执行效果，然后做出事故风险推断。模糊数据处理技术优势较为明显，其动态性良好，能灵活使用，同时应用过程透明化。从技术结构上分析，其包含了人机互动、推理设备、数据储备库、综合数据传输以及智能解释器等多方面内容。石油钻井工程执行环境较为恶劣，技术人员操作风险较大，如果仅靠数据以及施工经验则无法全方位的对风险进行预警处理，所以就需要不受外界因素影响的专家系统来判断，在计算机推算结论输出过程中，知识实现了传输，可提供给技术人员更全面的参考意见。该系统对外界环境适应效果稳定，只要网络技术能够通信，就可以连续作业，同时系统还能够保存以往数据经验，更新自身资源库，不断在网络上筛选、吸收新型操作技术，提高整体预警效果。
2.5智能动态诊断
分析实际发生的钻井工程事故不难发现，问题衍生的原因很大程度上和工程设备机械性能之间存在着一定关系。所以，技术人员要加大对相关内容的重视程度，实现动态化的设备运行性能监控处理，提高预判的灵活性。使监控的数据结果能够达到事故预警的实际要求。要想对设备的故障问题进行有效预处理，就需要将工作执行落实在状态监控、治理预防、分析诊断等多个环节。技术人员可以首先利用传感器对设备工作状态采取灵活的动态监控，然后记录其运行过程中的各项参数信息。并在此基础上，以正常数据参数作为对比样本，利用对比分析的方式对故障的位置进行分析诊断。
结束语
石油资源是经济社会发展的重要支持，在城市化建设、科学技术研究、市场环境平衡等方面都能起到重要作用，其开采过程中的钻井工程事故危害较大，情节严重时不仅影响经济效益，同时还会给施工人员身心造成严重危害。为减少此类问题发生的可能性，就必然要应用合理的预警手段，从源头上做好防控。
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