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哈里伯顿AICD 究竟如何实现“智能化”控水?

哈里伯顿AICD 究竟如何实现“智能化”控水?

哈里伯顿自动流入控制装置(AICD)通过采用新型的流径和通道设计来识别并控制液体的流动,该系统具备自动化的运行特性和耐腐蚀耐堵塞,通过限制水和气的流量来延缓油层的见水/见气,使油井的产量达到最大化。

开发薄油层时,水平井能够使井眼的泄油面积最大化,因而深受作业者的青睐。然而,随着油井开采的持续,水平井眼段会出现意想不到的气窜或者底水锥进,或者由于水平段压降而造成的产液剖面不均匀,这时作业者往往会采用哈里伯顿的EquiFlow牌自动流入控制装置(AICD),来推迟和减小气顶及底水进入水平段,并保持水平段产液剖面均匀分布。

EquiFlow AICD是哈里伯顿的新一代流量控制设备(ICD),该装置采用了创新型的动态流体技术来识别流经设备的流体,从而使产油量达到最大化。采油过程中,AICD的工作原理类似于一个被动的ICD设备,但却能在油井发生气窜和水侵时大大的降低水或气的侵入量。它采用固定部件,不需要井下定向,主要利用流体的动态特性来调节流动。

AICD技术利用了系统设计的流道来控制流体流动。更确切的说,包括三个独立的动态流体组件:一个粘度选择器、一个流量开关和一个限流器,共同发挥作用,使流体受限或不受限制地流动。

粘度选择器主要是基于流动通道系统中流体粘度、密度和速度参数,通过对流经AICD的流体进行“识别”,然后将流体分成两股。当流体离开粘度选择器之后,进入流量开关(流动岔路口)时,它会根据流体性质将大部分被选择的流体引导至流道岔道的一个分支。最后,限流器限制了有害流体(气顶或者底水)进入井眼,同时对选择的流体进入井眼几乎没有限制。

EquiFlow AICD是一种设计简单、低成本的被动式流入控制解决方案,它可以油井产量最大化、同时最大限度降低油井产水产气,并通过简约化设计增强装置的可靠性。

EquiFlow AICD没有采用任何易损耗的活动部件、电子器件和弹性材料,可以在油井生命周期内保持最高级别可靠性,并通过了严格的腐蚀和淤泥堵塞测试。

究竟什么实现了ICD的真正自动化?

仅仅声称ICD(流入控制装置)是全自动的,这不能说明它就真的是自动的。将多个管口放在一串并不能使一个ICD实现自动化,它必须能够实现更多的功能。为了实现自动化,装置内的流动通道必须是实际上能够变化的。这可以利用活动部件或射流技术来实现,但如果流道不能改变,就不能称之为自动化。

全自动化ICD必须具备在无人工干预情况下,自动根据井况变化进行响应的能力。当有害流体进入井眼时,该区域的ICD会自动改变进入井眼的流体通道,从而产生一个很大的流动限制,但是其余区域在低限制下持续生产。

EquiFlow AICD的优点

1.油井产油量最大化;石油圈原创www.oilsns.com
2.设计简约、高可靠性;
3.油井产水产气最小化;石油圈原创www.oilsns.com
4.有助于减少产水产气带来的成本和风险;石油圈原创www.oilsns.com
5.延缓油井气窜或见水开始时间。石油圈原创www.oilsns.com

EquiFlow AICD的特点

1.自动运行;石油圈原创www.oilsns.com
2.没有任何活动部件、电子器件或与地面的连接件;
3.不需要任何干预装置或井下定位装置;
4.如果有害流体消退则会中止流体限制;石油圈原创www.oilsns.com
5.设计有助于产油,同时限制气/水产出;
6.利用创新型动态流体技术调节流体流动;
7.在见水/见气前与常规的ICD功能相同;石油圈原创www.oilsns.com
8.每个设备都具有独立的功能,能够对油层作出精确响应。

适用范围

EquiFlow AICD设计的目的旨在通过延缓高产段内非期望流体的产出时间,来提高完井效果和效率。一旦水平井眼的某一段见水或者见气,AICD能够明显限制该段内非期望流体的产出,并可以增加其余井段的产油量。对于水平段较长或渗透率沿水平段变化较大的油井,需要使用该装置来平衡水平段的产液剖面,这是该装置作为完井管柱的一部分被组装。它通常应用于具有“趾跟效应”、见水/见气、渗透率差异明显的油井或其他有水/气问题的水平单层或多层油层。

案例研究:减少人工干预,减缓见水

EquiFlow自动流入控制装置帮助Repsol多采出了21,000桶油,同时减少了34%的产水量,增加了16%的原油开采量,并取得了很大的投资回报率。

在厄瓜多尔,Repsol的一个重油油田,油井在投产几周内产水率往往高达90%以上。为了采出更多的油,Repsol曾寻求能够延缓见水的方法。在2012年,哈里伯顿开始为Repsol配置新一代自动流入控制装置(AICD)。EquiFlow AICD不需要任何活动部件,并已在实验室流体测试中证明了仅仅通过改变流体性质,它就能够减少50%的产水量。实验同时证明,粘度更小的流体在通过该装置时花费的时间更长、路线更曲折,而相比之下,油通常会选择短而直接的路线。

沿水平段布置多个EquiFlow AICD,有助于平衡水平井指端到跟端的压力分布,能有效补偿水平段渗透率差异。如果没有安装AICD装置,水平段的见水时间就会非常不均匀,最终在高渗段先见水而造成油井水淹,水平井的中低渗井段滞留大量剩余油。AICD帮助油井延缓见水,直到油已经尽可能多地被开采出来为止。当某一段见水时,AICD通过改变流体流动特性来限制该段产水,这就能使其余井段采出更多的原油。

EquiFlow AICD是作为一个完整系统发挥作用,它限制了高含水井段的产水量,同时相应的促进了临近高含油井段的产油量。现场试验结果表明,同样生产300天,相比独立筛管完井,EquiFlow AICD帮助Repsol公司多采出了21,000桶稠油。

译者/王苏涵 濮御  编辑/魏亚蒙

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柠檬
石油圈认证作者
毕业于中国石油大学(华东),油气井工程硕士,长期聚焦国内外石油行业前沿技术装备信息,具有数十万字技术文献翻译经验。如需获取更多技术资料,请联系我们。