文献综述
1.立题依据1.1课题研究的背景随着全球范围内常规油气资源的大量开采，常规方式开采油气资源难以满足人类对能源的需求，于是各国开始研究对非常规油气资源的开采。
非常规油气资源是指无法使用传统开采技术获得的资源，一般指致密和超致密的页岩油气和砂岩油气等资源，相较于常规油气资源，周围地层条件更加复杂且资源分布更加不规则，对钻井技术和钻井设备都提出更高的要求。
图1世界常规与非常规油气资源所占比例钻井轨迹的计算是油气钻井设计及施工的一个重要环节，井眼轨迹的计算为实施钻井控制提供了必要的基础数据，在实钻中的钻井轨迹是一条连续的光滑的曲线，而检测结果是一些离散点的数据，这样就要建立一些假定的条件和选择合理数学模型，使计算结果近可能地接近实钻轨迹。
为了满足需求，旋转导向井技术应运而生，解决了对复杂底层环境中油气田资源的开采难题。
旋转导向钻井系统（图2）是一个井下闭环控制系统，包括地面控制设备、井下执行设备，随钻测量装置(MWD: Measure While Drilling)和随钻测井装置(LWD: Logging While Drilling)。
图2 旋转导向系统示意图在钻井过程中，钻头除了需要沿着给定的设计轨迹钻进并调整方向外，钻进过程中产生震动或地层变化导致钻进方向产生偏移时也要进行方向的调整，目前旋转导向系统的调整控制是由操作人员观察随钻测量系统返回的实际轨迹与设计轨迹可视化界面(图3)，经过经验判断需要调整的方向和距离（图3），选择如图4所示的钻井轨迹控制界面中的指令(其中某一圈中的不同点代表了选择的调整方向，不同的圈层表示的是调整的力度大小)，下传指令经过钻井泥浆下传给井下接收系统，对井下钻头附件的三台液压泵压力和方向进行控制，从而控制钻头的前进方向。
图3 钻井轨迹可视化 图4 钻井轨迹控制界面当今全球的科技产业都在向着数字化、信息化、智能化的方向迅速发展，云计算、5G通讯、机器学习、智能算法、物联网等核心技术也越发成熟，开始普遍用于各个领域。
实现智能钻井系统的开发也是国家的十四五计划中的重点研发领域，近几年来，国内石油石化集团已经与一些高校展开合作，致力于对智能钻井系统的开发，并取得一定成果。
智能钻井系统是融合了大数据、人工智能、信息工程、井下控制工程学、地质学等理论与技术的一项变革性的钻井技术。
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