2017年3月20日,第十七届中国国际石油石化技术装备展览会在北京开幕,第六届“cippe展品创新金奖”也于同日揭晓。“cippe展品创新金奖”旨在表彰和鼓励对石油技术与装备具有突出贡献的创新产品和领先技术,评委由中国工程院和中国科学院院士、三大石油公司的资深石油工程专家,以及石油高校的专家学者等组成。与往年不同的是,今年参与评奖的知名企业多,自主创新技术丰富,竞争异常激烈,最终由中国石油集团钻井工程技术研究院规划所历经十年研制成功的“钻井节能提速司钻导航仪”因其在智能化钻井领域独特的技术创新和优越的提速提效现场表现,被评为2017年“cippe展品创新金奖”。
“钻井节能提速司钻导航仪”通过实时采集钻井参数,基于内置软件对井下工况的自动智能识别,实时跟踪量化评价井下钻头破岩能效、井下钻柱振动状态等,进行钻井参数优化,规避井下振动,实时指示司钻施加优化的钻压、转速、泵冲等参数,实现钻速与破岩能耗的最佳匹配。该产品无需人为干涉就能推荐钻头最优工作参数,达到钻头能效合理利用情况下的钻速最大化。
该项产品实现了破岩能效量化评价方法、地层-钻头最优工作参数寻优方法和井下复杂与瓶颈因素变点动态识别方法等多项创新,取得了多项自主知识产权,已申报10件国家发明专利、7项软件著作权,在SPE、OTC等国际会议上宣读论文5篇。2015年,该产品2015年从全球数千项参选技术中脱颖而出,获得美国第45届E&P工程创新奖,开创了国内钻井工程技术先河。
该产品已成功地在玉门等油气田现场开展了50余井次的现场应用,同比机械钻速提高27.47%。自2015年开始,在玉门等油田规模推广应用,目前已在玉门油区所有钻机上安装应用,在基本不增加钻井成本的前提下,提高了钻头工作效率,消除了井下复杂、优化了钻井操作,减少了非生产时间。另外产品还具有应用便捷、成本低,不受井型、井别、钻井设备及操作人员水平影响的特点。
实践证明,“钻井节能提速司钻导航仪”就像汽车导航系统一样,方便现场施工人员始终沿最优的工作参数进行“导航”,实现钻速的最大化。产品可以确保钻头在高效破岩工作区工作,并帮助现场钻井工程师识别潜在的破岩效能提升区,提高钻井速度,减少钻头先期失效,提升钻井的智能化水平,具有广阔的应用前景。