第4卷第1期 智能系统学报 Vol 4 Na 1 2009年2月 CAA I Transactions on Intelligent Systems Feb 2009 未来智能钻井系统 刘清友 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川成都610500) 摘要：展望了未来智能钻井技术的系统组成、功能及其运行方式.智能钻井新技术是钻井技术新材料技术、检测 控制、微电子技术通信和计算机，机器人和超微加工技术等的集成.未来的智能钻井将采用轻便车载连续油管全自 动钻机，钻井作业中，安置在钻头上的智能机器人将观测和检测到的所有井下参数上传到地面，在钻井的同时完成 测井工作：地面人员通过控制钻头运动轨迹和转速，实现遥控智能钻井：起下钻等钻井作业均由地面机器人按指令 自动完成；通过通信网络技术，实现全球钻井协同工作.因此，智能钻井将大幅度降低钻井成本，大大提高钻井速度， 减少钻井事故的产生，实现井眼轨迹的精确控制，进一步提高石油天然气勘探开发技术水平. 关键词：智能钻井；钻井技术；智能机器人 中图分类号：TE21文献标识码：A文章编号：16734785(2009)01-001605 Future in telligent drilling technology L IU Q ing-you (State Key Laboratory orOil and Gas Reservoir Geology and Explitation,Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,China) Abstract:System composition as well as functional and operatinalmodes of an intelligent drilling technolgy for the future were analyzed in this paper It is an integration of a series of technobgies,including drilling,use of new ma- terials,new testing controls,m icroelectronics,telecommunications,computers,robots and ultram icromachining, etc A portable,truckmounted,flexible and fully automatic drilling rig with coiled tubing was envisioned for this system.In this future drilling process,intelligentm ini-robotsmounted on the drill bit observe and detect all down- hole parameters and send data back so as o smultaneously finish the logging operation while conducting the drilling process intelligent drilling under remote control will be comp leted automatically with robotic instructions robots control the drilling speed and trajecory of the bit All drilling operatons,such as trpp ing operatons and coopera- tion among gbbal drilling operations,are organized through communication netork technobgy It is antic ipated this technolgy will significantly increase drilling peed while greatly reducing drilling accidents and costs Owing to the precise control of well trajecpory,intelligent drilling technology will mp rove the technical level of exp loration and devebpment of petroleum and natural gas Keywords:intelligent drilling drilling technobgy,intelligent robot 世界新技术革命推动了石油科学技术的大发进入新世纪的世界石油工业，无疑使石油科技日益 展，在过去十年中，国内外钻井技术也取得了长足进走向信息化、智能化、可视化.由于高新技术在石油 步，大大提高了钻井技术水平，降低了钻井成本四 勘探开发中的应用，未来的钻井技术将向更加精确、 但钻井仍然是油气田勘探开采中花费最大的作业. 高效、低成本、智能化和环保的方向发展2)随着钻 井技术、新材料技术、检测控制、微电子技术通信和 收稿日期：2008-1107. 基金项目：因家自然科学基金资助项目(50674078,50874096). 计算机、机器人和超微加工技术等的进一步发展，智 通信作者：刘清友.Emai让liuqy66@yahoo com.cn 能钻井新技术必将应运而生，并将会成为21世纪钻 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net第 4卷第 1期 智 能 系 统 学 报 Vol. 4 №. 1 2009年 2月 CAA I Transactions on Intelligent System s Feb. 2009 未来智能钻井系统 刘清友 (西南石油大学 油气藏地质及开发工程国家重点实验室 ,四川 成都 610500) 摘 要 :展望了未来智能钻井技术的系统组成、功能及其运行方式. 智能钻井新技术是钻井技术、新材料技术、检测 控制、微电子技术、通信和计算机、机器人和超微加工技术等的集成. 未来的智能钻井将采用轻便车载连续油管全自 动钻机 ,钻井作业中 ,安置在钻头上的智能机器人将观测和检测到的所有井下参数上传到地面 ,在钻井的同时完成 测井工作 ;地面人员通过控制钻头运动轨迹和转速 ,实现遥控智能钻井 ;起下钻等钻井作业均由地面机器人按指令 自动完成 ;通过通信网络技术 ,实现全球钻井协同工作. 因此 ,智能钻井将大幅度降低钻井成本 ,大大提高钻井速度 , 减少钻井事故的产生 ,实现井眼轨迹的精确控制 ,进一步提高石油天然气勘探开发技术水平. 关键词 :智能钻井 ;钻井技术 ;智能机器人 中图分类号 : TE21 文献标识码 : A 文章编号 : 167324785 (2009) 0120016205 Future intelligent dr illing technology L IU Q ing2you ( State Key Laboratory for O il and Gas Reservoir Geology and Exp loitation, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China) Abstract:System composition aswell as functional and operationalmodes of an intelligent drilling technology for the future were analyzed in this paper. It is an integration of a series of technologies, including drilling, use of new ma2 terials, new testing controls, m icroelectronics, telecommunications, computers, robots and ultra2m icromachining, etc. A portable, truck2mounted, flexible and fully automatic drilling rig with coiled tubing was envisioned for this system. In this future drilling p rocess, intelligentm ini2robotsmounted on the drill bit observe and detect all down2 hole parameters and send data back so as to simultaneously finish the logging operation while conducting the drilling p rocess; intelligent drilling under remote control will be comp leted automatically with robotic instructions: robots control the drilling speed and trajectory of the bit. A ll drilling operations, such as tripp ing operations and coopera2 tion among global drilling operations, are organized through communication network technology. It is anticipated this technology will significantly increase drilling speed while greatly reducing drilling accidents and costs. Owing to the p recise control of well trajectory, intelligent drilling technology will imp rove the technical level of exp loration and development of petroleum and natural gas. Keywords: intelligent drilling; drilling technology; intelligent robot 收稿日期 : 2008211207. 基金项目 :国家自然科学基金资助项目 (50674078, 50874096). 通信作者 :刘清友. E2mail: liuqy66@yahoo. com. cn. 世界新技术革命推动了石油科学技术的大发 展 ,在过去十年中 ,国内外钻井技术也取得了长足进 步 ,大大提高了钻井技术水平 ,降低了钻井成本 [ 1 ] . 但钻井仍然是油气田勘探开采中花费最大的作业. 进入新世纪的世界石油工业 ,无疑使石油科技日益 走向信息化、智能化、可视化. 由于高新技术在石油 勘探开发中的应用 ,未来的钻井技术将向更加精确、 高效、低成本、智能化和环保的方向发展 [ 2 ] . 随着钻 井技术、新材料技术、检测控制、微电子技术、通信和 计算机、机器人和超微加工技术等的进一步发展 ,智 能钻井新技术必将应运而生 ,并将会成为 21世纪钻 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net