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本期技术概览—智能完井技术

本期技术概览—智能完井技术

世界石油技术在近年来发生了日新月异的变化,一些前沿技术已开始应用于油田,且取得了可观的效益,智能完井技术更是从中脱颖而出,受到人们的关注。21世纪现代完井技术的总体发展趋势就是从科学化完井的成熟阶段向自动化完井阶段迈进,智能完井将完井技术推到了一个新阶段。

智能完井将现代测控技术、机电一体化技术、计算机与网络多媒体技术等应用于完井工程领域,形成一套可用于多储集层、多分支井油气开采,能够实时动态地进行井下多参数测试、多功能操作,井下自动控制与地面联网协同决策相结合的智能完井综合系统的技术方法体系。

智能完井系统需要同时完成井下数据监测和远程控制井下开采两大功能。根据智能完井各单元在整个系统中所起到的作用,将智能完井系统分为:① 用来收集井下储层温度、压力和流量等参数的井下传感器;② 封隔临近的储层,避免高压油、气窜层的穿线式封隔单元;③ 控制井下1个或多个储层的开启、关闭和节流的层段控制阀单元;④ 传输井下数据信号,传达地面控制指令的数据传输和控制系统;⑤ 地面中央控制系统。

智能完井技术优越性

与常规完井相比,智能完井技术通过把各种传感器长期放置在井下,可以对井下的各特性参数进行实时动态监测,一方面有助于准确判断井下的各种情况,一方面可以避免大量的生产测试,因而可以避免对正常生产的干扰以及节省大量的常规生产测试的费用。其优越性主要表现在:

提高油田最终采收率

智能完井可以对不同层位选择性地进行开关,从而实现从特定油层段采油的目的。智能完井能够定性定量监测各油层油、气、水。当生产中出现水或气的锥进时,可通过调整层段流量来延缓水或气的锥进,达到提高油田最终采收率的目的。

实时监测功能

现代智能完井系统能够实时获得生产层井下信息,并将监测到的资料传输到地面的计算机中储存起来,测试的资料具有较强的连续性。由于监测资料是长期持续记录的,从而克服了不稳定试井分析所引起的模糊性和不确定性。

地面遥控功能

智能完井系统能够在地面上识别流入控制阀的位置,有选择地开关某一油层,从而实现在不关井的情况下进行井身结构重配。由于现代智能完井具有地面遥控功能,便于管理,适用于偏远地区,也适用于难于管理的海上油田或沙漠油田。

便于油藏管理

利用智能完井所获得的长期监测资料比传统的短期测试资料更广泛,提供的油藏信息量更多,非常有利于油藏工程师建模。监测的数据不但包括单井数据,还包括井间数据,油藏信息的扩大使先进的油藏管理向着精确的流体前缘图解和油藏描述方向发展。因此智能完井更适用于油藏结构复杂、具有较高不确定性、需要录取大量资料的井。

节约生产成本

现代智能完井系统可以通过减少施工时间、井筒维修工作量、优选采油方式以及提高最终采收率来节约成本。另外,油层供油半径得以改善,并有效利用地层能量,现代智能完井系统能方便适时地提高油层的总产量。

智能完井技术适用范围

由于智能完井单项成本较高,其应用领域受到很大的限制。智能完井技术大多应用在以下几个领域:

(1)海下油井:减少和最大限度地消除油井的采油维修工作。

(2)高度非均质储层的水平井:使流量控制装置下入到绕性油管所能下入的最深位置。

(3)深水井:可以减少设备和人员使用。

(4)多分支井:电子设备可以精确的监测井下不同层段的压力,并调控每个生产层段的生产压差,可以使油井的各分支同时采油及以最佳方式采油。

(5)多油层的合采井。石油圈原创www.oilsns.com

(6)需要井底油/水分离处理的井。

智能完井系统虽然在开发早期的投入成本较大,但在油气井后期的生产管理和维护费用方面节省了大量的开支。随着我国分支井、水平井、气井及海上油田开发力度的加大,智能完井系统的优势越来越明显,势必会掀起我国完井方式的革命。

之前石油圈已经介绍了哈里伯顿eMotion远程遥控单元、eRED-LV井下隔离阀、化学试剂注入系统以及斯伦贝谢IntelliZone多层管理系统等几种颇具代表性的完井技术和工具,但智能完井技术包涵内容十分广泛,接下来石油圈将继续跟您一起了解目前世界上几种比较先进的完井工具和系统~~

OmniWell系统石油圈原创www.oilsns.com

OmniWell是一套可靠的油藏生产动态监测方案,可获取油藏生产实时动态数据,提供从简单的单仪表部署到复杂的多产层智能井生产和油藏监测全方位的方案。该系统通过单根电缆测量井下数据,集成多个测量源,实时可视化井下数据,可提供一系列适用于不同水下应用环境的永久井下传感器及数据采集装置,能够提高油井产能,降低运营风险,最大化油藏采收率。

ReAct井下压力平衡阀

ReAct Equalising Valve是一种电子触发式阀,能够在不修井的情况下帮助封堵井达到压力平衡或者重新投入油气生产。该阀满足ISO 14310的严苛标准,在深层、浅层都可形成隔离屏障,能够在现场使用手提电脑进行操作,具有100%的触发成功率,减少施工时间,降低作业成本。

WellWatcher监测系统

WellWatcher监测系统包括井下电子压力计和其他相关系统,可实时测量压力、温度、流体密度和流量。其中,液压连接器可实现整个作业环境的密封,模块化电缆保护罩能够在完井生产管柱的全长范围内保护控制管线和电缆,光纤分布式温度传感器和压力计可确定流量变化的时间、位置和原因。该系统结构紧凑、密封性好、可抗极端作业环境,能够大大节约时间和成本。

智能完井系统对各单元的可靠性要求很高,可靠性较高的电子层段控制技术、光纤传感技术及自膨胀封隔技术是未来智能完井技术的发展方向。我国智能完井技术研究刚刚起步,完整的智能完井技术仍属空白,可以通过科研机构与油田部门、高等院校等多学科、多专业知识人才相结合,在消化吸收国外技术的基础上,自主研发智能完井工具的关键部件,如井下控制阀、井下传感器、管内封隔器和裸眼封隔器等。从原理简单、成本较低的液压式智能完井系统寻找突破,逐步实现智能完井系统的国产化。

来自/Weatherford等  编辑/张永君

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白矾
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。

评论 1

  1. #1

    有人吗?

    匿名4个月前 (07-27)回复