总第190期 2018年

三十年后钻井工业畅想

      说到钻井工业这个话题，不由得让我回忆起30年前，我们在钻井队作业的情景：一个牙轮钻头，钻进200米就得起钻，有时候因为溜钻，一个新钻头打几米就得起钻，牙轮掉到井里，司钻判断不出，直到实在打不动，起钻才发现钻头少了两个牙轮，钻头在井底憋、跳全靠司钻个人感觉，司钻能够看到的可怜的钻井参数就是钻压和悬重，而且指重表指针是在不断的跳动，只能看个大概。泥浆泵天天坏，1号泵坏了2号泵接着坏， 一个班不修上3-5小时的泵不算了事。在我的印象中，副司钻每个班下来看起来都是劳累不堪，因为修泵。打定向井造斜，一个单根测一次斜，钢丝吊测，费时费力。接钻杆、下套管没有液压大钳，全是拉猫头。钻井人身事故经常发生，每年不死上几个钻工，就好像大家不知道世界上有钻井队。泥浆好像也有设计，但具体处理也全是靠摸索估计，随便一个上过小学三年级的就可以当组长，起下钻不好起不好下，严重的井电测一个月测不到底，天天通井。录井方面，钻头深度、套管深度计算基本靠算盘累计。录井队的主要装备就是一个旧钻头一根引绳，两个盆子一个棍，地质工工作就是记录大概差不多的钻时，捞着半准不准的岩屑。录井草图、综合录井图基本靠手工画，画在透明纸上，钻时曲线，泥浆曲线，电测曲线，都得画上，岩性剖面要一米一米的解释，有个小错误就得用双面刀片刮掉，重写，一口井的地质资料需要20天甚至一个月才能干完。
       随着的改革开放，钻井工业不断地引进先进技术，现在的钻井现场是：一个PDC钻头可以打2000米，钻台不仅有液压大钳，司钻的操作业已实现了自动送钻，视频监控。下套管、接钻杆有了自动猫道。定向井，水平井的设计都有了专门的软件（虽然都是外国的，但中文有破解版），用上了MWD，LWD（进口的质量好，国产工具有的下到200米就没有信号了），全程控制井眼轨迹，全程随钻测井，打完进尺，不需要电测，直接可以下套管。钻井过程实现了综合录井全程监控钻井参数，井下、地面稍有异常，泵压异常、扭矩增大、超拉遇阻、牙轮掉落，井漏，溢流，油气侵入，录井都可以预警发现，并记录在数据库中。绘制录井图有专门的软件，可以根据需要设计出各种款式，加载各种测井曲线，英语汉语任选，字体类型任选，数据、剖面可以任意修改，录井日报可以任意编辑。录井数据，定向井数据实现了远传，通过网络、卫星，数据可以传到世界各地，只要你在地球上，只要有网络，你就可以看到作业现场的情况。计算机和网络已经改变了钻井现场的作业方式，提高了效率。
       想想过去，看看现在，幻想将来，30年后的钻井现场应该是这样的：作业现场已经实现高度智能化，机器人已经取代了普通岗位的人力，剩下为数不多一些真人都是工程师。钻台上、泥浆罐上，都是机器人在辛勤的工作；震荡筛前是捞砂工机器人在捞砂、烘烤岩屑、描述岩性、岩屑装袋；泥浆有泥浆工机器人，加药品、倒阀门、记录测量泥浆性能参数、液面高度，凡是人不愿意干的苦脏累、危险的工作都由机器人来干。随着随钻定向、随钻测井工具的国产化，成本大幅度降低，不仅定向井、水平井、直井都全部采用MWD+LWD, 录井仪器也得到了高度的发展，钻井现场地面设备都装上了传感器进行监控，录井与随钻测井、随钻定向得到了高度的整合，坐在钻井现场的综合指挥办公室里的，将是钻井工程师、地质工程师、随钻定向工程师、随钻测井工程师，泥浆工程师，通过监控录井得到的现场所有的工程参数，实时的井眼轨迹、井底的测井曲线、井底地层的压力变化、井眼成像实况等等，通过指挥系统发出指令，指挥现场的各个岗位的机器人干活，这些机器人将会非常敬业、反映灵敏、会说中文、英语、俄语、阿拉伯语等等很多语言，是最国际化的雇员，司钻机器人、钻工机器人、场地工机器人、泥浆工机器人、捞砂工机器人、clean boy机器人，都将安装相应的软件，这些软件因为汇集了前人的所有智慧，所以在工作方面比真人聪明，不知道什么是苦，什么是脏，不惧严寒酷暑，只知道把活干好，对工作追求完美。如果井下遇到复杂、井下事故，智能诊断系统会根据录井参数出现的异常，自动发出警告，现场工程师会根据钻井井下事故专家处理系统提供的解决方案进行处理，这个系统汇集了全球有钻井历史以来所有钻井事故处理案例。更复杂的问题，新的问题，可以实时求助远在总部的钻井专家组，得到及时的方案支持。还有H2S和有毒气体探测机器人，会在钻台区、泥浆出口区、泥浆罐区巡逻监测，发现异常情况，会立即通报现场指挥室。
       将来的钻井现场将是年轻人的天下，一个大学毕业生在现场工作5年，就可以处理现场的一切问题。而且极有可能的是，将来的井架可能会设计成两段或三段，很方便拆卸或者是可以折叠，装上轮子，车拉着就可以长途搬运。现场的重型设备诸如钻机、井架、柴油机、防喷器、顶驱、SCR等运行都是计算机控制，都带有自检程序，哪个环节不正常，系统都会自动提示问题所在，很容易处理，不像现在出了问题，到处检查，一头雾水。而且这些重型设备都将根据其特点实现车载化，井队打完井搬家将会变成一件很容易的事。由于技术的发展，设备高度集成，高度智能化，会减少很多管理层次，现场发现问题可以及时自己解决。很多现在人做的工作，都将由机器人或智能化的装置来替代，遗憾的是很多人将会失业，不得不去另谋高就，钻井效率会有大幅度的提高。(录井事业部 郝文瑞)