近日，航天科工九院所屬遠(yuǎn)方公司研發(fā)的井下石油供電與信號(hào)雙向高速實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)（又稱“智慧鉆桿測控系統(tǒng)”），在新疆溫宿油田的鉆探現(xiàn)場順利完成生產(chǎn)井實(shí)鉆試驗(yàn)。此次成功，標(biāo)志著我國在石油天然氣勘探技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破：首次實(shí)現(xiàn)地面系統(tǒng)與井下儀器之間的全程供電與高速數(shù)據(jù)雙向?qū)崟r(shí)傳輸，打破國外在智能鉆井核心技術(shù)上長期壟斷局面。
試驗(yàn)成功后，試驗(yàn)人員在井場合影
當(dāng)今世界，油氣勘探鉆井技術(shù)正加速邁向人工智能新階段。融合大數(shù)據(jù)與人工智能等前沿技術(shù)的智能鉆井技術(shù)，能讓鉆頭在地下“透視地層、自主導(dǎo)航”，實(shí)現(xiàn)高效精準(zhǔn)勘探，破解傳統(tǒng)鉆井中“看不見、拿不準(zhǔn)、控不住、效率低”的行業(yè)難題。
試驗(yàn)人員在連接鉆井多參數(shù)儀器
據(jù)介紹，實(shí)現(xiàn)地面與井下連續(xù)供電與高速通信，是石油行業(yè)長期追求的重要技術(shù)目標(biāo)，在鉆桿高速旋轉(zhuǎn)、承受地下數(shù)千米高溫高壓及復(fù)雜力學(xué)環(huán)境的嚴(yán)苛工況下，在鉆桿每個(gè)“關(guān)節(jié)”處，實(shí)現(xiàn)電力和數(shù)據(jù)的穩(wěn)定高效傳遞，技術(shù)難度極大。此前，我國技術(shù)人員經(jīng)過多年研究，經(jīng)歷了多個(gè)技術(shù)方案都未能成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
遠(yuǎn)方公司的突破性創(chuàng)新，核心在于鉆桿連接處采用自主研發(fā)的“硬連接”技術(shù)。該技術(shù)在每節(jié)鉆桿接頭處安裝特制的“電滑環(huán)”精密部件，確保了節(jié)與節(jié)之間線纜的穩(wěn)定連接。
電信鉆桿在進(jìn)行鉆井作業(yè)
“即使在鉆桿高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，這些觸點(diǎn)也能在高溫高壓下始終保持接觸，穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)‘電力+數(shù)據(jù)’的一體化同步傳輸。該技術(shù)既能為井下設(shè)備持續(xù)供能，又能讓井上井下信息傳得又快又準(zhǔn)。”遠(yuǎn)方公司技術(shù)負(fù)責(zé)人說。
當(dāng)前，油氣勘探領(lǐng)域廣泛采用的泥漿脈沖傳輸技術(shù)，傳輸速率有限，國內(nèi)多為1-5bps，國外最高12bps，如同只能偶爾發(fā)送“短信”，傳輸少量關(guān)鍵數(shù)據(jù)，導(dǎo)致大量井下數(shù)據(jù)無法實(shí)時(shí)上傳，只能事后研判，難以滿足智能鉆井對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的迫切需求。
據(jù)了解，在本次實(shí)鉆試驗(yàn)中，智慧鉆桿測控系統(tǒng)累計(jì)鉆井1086米，全程供電穩(wěn)定，并實(shí)現(xiàn)高達(dá)60kbps速率的數(shù)據(jù)雙向高速傳輸。這一速率，使得系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)從“發(fā)短信”到“通電話”級(jí)別的技術(shù)質(zhì)變，能夠有效支撐鉆井過程的實(shí)時(shí)精準(zhǔn)調(diào)控，可顯著提升勘探效率，降低成本。
“這套系統(tǒng)是AI技術(shù)在石油行業(yè)應(yīng)用的‘基礎(chǔ)設(shè)施’，將推動(dòng)國產(chǎn)裝備整體升級(jí)，并以更綠色、高效的方式助力行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型，全面增強(qiáng)我國在全球油氣工程領(lǐng)域的競爭力。”該技術(shù)負(fù)責(zé)人介紹，該系統(tǒng)一旦投入商業(yè)應(yīng)用，將如同為鉆井裝備了“智慧中樞”，能夠秒級(jí)預(yù)警井下風(fēng)險(xiǎn)，顯著提升鉆探的精準(zhǔn)性與效率，徹底改變以往依賴人工經(jīng)驗(yàn)的傳統(tǒng)作業(yè)模式。
當(dāng)前，遠(yuǎn)方公司正致力于補(bǔ)全超深井作業(yè)工具鏈，全力打造“全套智能裝備”。
“智能鉆井系統(tǒng)涵蓋智能鉆機(jī)、隨鉆測井設(shè)備、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)等多個(gè)環(huán)節(jié)，資源協(xié)同跨度大、技術(shù)集成難度高、資金投入需求大。產(chǎn)業(yè)鏈各方應(yīng)共同投入、協(xié)同創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)我國在智能鉆井領(lǐng)域的整體突破。”該技術(shù)負(fù)責(zé)人說。（來源/湖北日?qǐng)?bào)）
