干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 全井场远程自动控制固井成套装备的研究与产业化

Arid

	全井场远程自动控制固井成套装备的研究与产业化
	张树立; 于清峰; 刘士堂; 王锋; 李世奇; 修建平
完成单位	烟台杰瑞石油服务集团股份有限公司
登记(发布)日期	2014
中文摘要	全井场远程自动控制固井成套装备属于石油专用装备机械机电一体化科学领域,本系统可广发应用于陆地、沙漠、海洋等不同环境下的固井作业。随着石油天然气勘探开发工作的进一步深入和海洋油气开发的快速发展,固井作业的地质条件和作业工况日益复杂,对固井作业提出了更高的要求。为了保障固井作业的安全,提高固井质量必须利用信息技术和现代控制方法对固井作业的过程进行实时监测与控制,而并实现监控数据的实时传输与便携式显示。目前国际上应用较为广泛的固井控制系统主要有美国Halliburton的RCM系统、Rolligon的CAM系统、斯伦贝谢公司的SFM系统,国内主要是四机赛瓦(中美合资)利用美国技术开发的ACM系统。而且现有的固井控制系统均采用以固井水泥车为核心的有线传输和液压驱动执行机构的方案,存在控制系统受温度影响大,冬季执行机构迟滞,实时性差,数据显示设备笨重等问题已不能满足油田固井作业对效率和精度的要求。本课题的研究目的是固井施工实时监测技术、异构网络下数据获取技术、远程动态控制技术,开发面向全井场固井作业实时监测、远程控制、海量数据的可靠传输与便携显示技术,通过这些研究工作,建立一整全井场远程自动控制固井成套装备,以提高固井作业效率和作业安全性,改善固井质量。本项目主要完成了以下技术创新： 1. 提出了一种数据驱动的参数化控制器设计方法,在获取已辨识等价空间的基础上,利用数据驱动残差生成器设计了数据驱动的扩展内模控制器,采用纯电动直驱的创新模式实现了供水、供灰装置低温、高尘工况下的远程精确控制; 2. 利用OPC技术实现了全井场固井作业环境下复杂异构网络多数据总线的集成,优化了多路径拥塞控制的设计方法,解决了海量实时数据的实时采集与传输; 3. 根据最大效率控制原则和全井场固井工艺设备布局特点,完成了以固井仪表车为核心的过程控制系统总体架构设计,实现了以安全井场、智能井场、数字井场为理念的创新固井工艺流程再造与升级; 4. 基于移动智能终端设备开发了嵌入式固井数据采集与监控系统,利用移动互联、嵌入式技术实现了数据采集、准确、实时、快速传输。本课题的顺利开展过程中已申请并授权发明专利2项,软件著作权专利2项,实用新型专利6项,在国内外期刊发表论文10余篇,其中第一完成人发表第一作者论文1篇。全井场远程自动控制固井成套装备目前已成功应用于川庆钻探、大庆钻探、西部钻探以及加拿大、澳大利亚、俄罗斯、中东、中亚、南美、非洲等20多个国家和地区国内外客户,有效提高了固井作业的安全性和质量,得到客户的广泛赞誉。累计实现销售收入72330万元,新增利润14466万元、新增税收6509万元、创汇4769万美元。
中文关键词	井场 ; 固井作业 ; 成套装备 ; 远程自动控制 ; 实现
成果类型	应用技术
语种	中文
国家	中国
中图法分类号	TE256
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001587964
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/243361
推荐引用方式 GB/T 7714	张树立,于清峰,刘士堂,等. 全井场远程自动控制固井成套装备的研究与产业化[Z]. 应用技术,2014.