智能完井技术简介
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几项国内外钻完井新技术一、智能井技术 (1)二、激光钻井技术 (1)三、钻工对未来钻井的设想 (3)四、优化四维地震流体成像 (4)五、用智能井开采海上边际油田 (5)六、应用油藏性描述及3D可视化技术促进海上油田的二次开发 (6)七、高温高压深井钻井前沿专项技术研究 (7)一、智能井技术智能井技术并不是新近才出现的。
早在1997年第一次智能完井即采用了SCRAM 专利系统。
它的特点是可以进行永久的监测,能够控制油藏内流体的流动。
而6年之后,供应商与专业服务公司就在世界范围内安装了超过185个智能井系统。
一些论坛分析认为,对智能井技术的投资已接近10亿美元。
智能井技术要想在经济上可行,就不能仅仅局限于试验基础上单方面的应用,而要在各种各样的油井中作为油田开发一个重要而不可缺少的部分。
可喜的是,虽然发展速度缓慢,但这一切正在得以实现。
智能井技术是油藏实时管理的主要构成部分。
通过安置在油藏平面上的传感器与控制阀,石油工程师们就可以对油藏与油井的动态进行实时监测,分析数据,制定决策,改变完井方式,以及对设备的性能进行优化。
智能井技术的应用智能井技术的应用范围很广,主要用于油藏开采过程的管理,这对于二次采油与三次采油非常重要。
它可以控制一口油井的注入水或注入气在不同产层或不同油藏之间的分布,也可以封堵产自其他产层的水或气,因而可以控制注入水或驱替出的油扫过油藏中未波及的区域。
这对于复杂结构井,如大位移井、长水平井或多分支井以及各向异性的油藏来说非常重要。
作为一种有力的工具,智能井技术不仅可以处理油田开发中经常出现的问题,也可以处理很多井下突发事件,并通过对这些突发事件的处理创造价值,从而给资产增值。
智能井技术在油田开发中的优点主要在于:优化油藏性能,从而提高油藏采收率,增加油井产量;减少作业中投入的劳动力,从而减少安全事故,更有效地进行油藏管理。
目前,已采用智能井技术的油井接近200口。
这同那些正计划采用与正在采用该技术的多口油井开发项目共同表明了,该技术可以实现预期的目的。
E&P 杂志2008年世界12项石油工程技术创新特别奖
1
SHARP TM 智能完井技术
SHARP 是一套智能完井系统,又称可选择液压驱动远程控制开发系统,已经在世界各地的深海油田成功应用,能够实现多层完井,选择开采,是一项经济、可靠的技术。
该系统包括TIP-PT 电缆可通过封隔器、SHARP 远程流量控制阀、压力驱动循环阀、井下监测系统。
SHARP 智能完井系统 TIP-PT 电缆可通过封隔器 压力驱动循环控制阀
TIP-PT 电缆可通过封隔器能承受10000psi 的压差;电缆可通过;直拉式释放装置使回收简单;可在高温高压酸性气体环境应用。
压力驱动循环阀(PAC )控制井内流体漏失,避免应用对地层有伤害、不可靠的漏失控制剂,不需要措施后漏失控制作业。
用于无机械通道的智能井分层。
井下监测系统
压力驱动 循
环
阀
穿过电缆穿过电缆上部连接处封心机装上塞压内下塞双向卡瓦监测环穿部连接处备用机械转位工具 压力驱动循环阀
阀关闭时
阀开放时
备用机械转位工具 压力驱动循环阀。
控制自流注水的智能完井技术 编译:李庆(胜利石油管理局钻井工艺研究院)审校:王敏生(胜利石油管理局钻井工艺研究院) 摘要 自流注水是指流体从一个地层被引流到另一个地层,以保持油藏压力的一种技术。
该技术已在科威特应用了多年,油井通常要钻穿一个含水层和一个储油层,在条件合适和含水层压力较高的情况下,大量的水从含水层流至储油层。
在油藏开发后期,因不可控制的压力补充方式给油藏管理带来很多难题,而且随着油藏压力下降,含水层和油层之间的压差增大,射孔时,压降下降过快,流量过高,导致含水层碎屑基岩不稳定。
2007年初,科威特西部油田采用智能井工艺完成一口可控制自流注水井,提高了用自流注水工艺维持压力平衡的油藏管理能力。
本文介绍了科威特智能井在自流注水井中的安装原理、设计及数据分析。
关键词 自流注水 智能井 完井装置油藏管理 油田应用DOI:1013969/j.iss n.10022641X12010131011 科威特西部Minagish和Umm Gudair油田分别于1958年和1962年开发。
两个油田的初始产层均位于白垩系早期的Minagish Oolite地层。
该地层为欠饱和碳酸盐岩,由沉积在海洋浅滩上的多孔粒状灰岩和泥粒灰岩组成。
最初40年,Minagish Oolite储层靠一次采油、注气和弱水驱生产含水低甚至不含水的石油。
20世纪80年代初期,油藏压力下降,井底流压不足以维持较高的自喷产量,采用潜油电泵增产,但油藏压力急剧下降。
为解决该问题,增加产量,需要一种能够替换从油藏中采出的石油容量并保持油藏压力的方法。
Zubair地层为一个主要的含水砂岩层,硬度适中,渗透率1~3D(1D=1102μm2,与Minagish 地层相比,具有区域大、构造隆起、压力高等特点。
将Zubair地层中的水自流注入Minagish Oo2 lite储层的技术首次试用于Minagish油田,后来又在Umm Gudair油田的一个边缘油井进行了先导试验。
智能完井综述摘要:智能完井作为一种年轻的完井技术,是技术上的一种创新,同时也是对过去宝贵的完井理论和经验的荟萃和继承。
本文从智能完井理念入手,调研总结了国内外的智能完井技术。
通过对比分析,提出了智能完井系统的技术难点和发展趋势。
特别地,为我国的智能完井技术发展指明了方向。
引言:智能完井最重要的作用就是改善油藏管理。
在避免由不同地层压力导致窜流这一情况下,智能完井能够在一个井眼内独立控制多个储层的开采量,使一口井同时独立开采多个油层成为可能。
智能完井另一个重要的作用在于节省物理修井时间。
在多油层、多分支井的开采后期,由于某个油层(井眼)的含水率升高而导致整个井的产量下降。
而智能完井则是通过远程控制关闭或节流含水率较高的油层(井眼),更加方便快捷地重新分配各油层(井眼)的产量,避免了针对该水层的修井作业。
尤其是在滩海和深海平台上,由于作业时间限制和修井费用昂贵,更能体现出智能完井系统的优越性。
1 智能完井系统的概念智能完井技术其实质是油藏监测和控制技术,主要是为了控制气、水和油窜。
随着技术的不断提高,智能完井技术已经能够提供连续监测井下动态。
适用于海底油井智能完井技术,高度非均质油藏井、深水井、多分支井、多储混合井的横向延伸井下油水分离及处理,它集井下监测,层段流体控制和智能化的油藏管理技术为一体。
2 智能完井技术的发展历史20世纪80年代末,智能完井技术通常只限于对采油树和油嘴附近的地面传感器进行远程监控、对地下安全阀进行远程液压控制、对采油树阀门进行液压或电动液压控制。
最初利用计算机辅助生产主要两个方面:一是对采油树附近的油嘴进行远程控制,实现气举井生产优化;二是抽油机井进行监控。
随着该技术的发展和智能控制系统的成功运用以及各种永久性置入传感器可靠性的提高,经营者开始考虑对井筒流体进行直接控制,以便获得更大的商业利润,这就要求设计出一种能提供检测和控制功能的高水平智能系统。
在初期阶段,智能完井井下液流控制装置是基于常规的电缆起下滑套阀的工作机理而设计的。
浅析智能完井技术及应用摘要:智能完井技术能够实现油气开采过程进行监测,分析优化井下各项参数,快速了解油藏状态,提高国内油气开采质量和开采效率。
本文阐述了智能完井技术的研究背景,详细说明了智能完井技术的内容以及智能完井系统的组成,包括井下生产流体控制系统、井下动态监测及信息传输系统和地面远程操控系统。
结合现场应用情况,表明智能完井技术具有明显优势,为以后国内应用智能完井技术具有一定参考价值。
关键词:智能完井技术;控制系统;动态监测1引言近年来,我国经济快速发展,石油需求量日益增多,对提高石油采收率、保持油田高产稳产提出了更高的要求。
为了提高油藏采收率,增大单井产量,同时考虑到开发成本,大位移井、水平井等技术在油田开发中得到广泛应用。
但我国多为非均质低渗油藏,储层构造复杂、裂缝发育,目前常规的完井技术无法实现井下生产状态的实时监测和控制,最佳开采效果较难实现,因此智能完井技术越来越受国内外石油企业的关注。
2智能完井技术智能完井技术是一种将机电一体化与完井技术有机结合的现代化完井技术,利用传感器对井下生产状态进行有关检测,实时采集和监测井下参数,观察油井生产状况,通过流量控制阀等对井下进行远程操控,对油层实施作业,并对采集的参数数据进行分析,模拟井下状态,并制定出最佳的开采方案,实时调整油井产量[1]。
具有以下优势:(1)注水作业效率、油气采收率显著提高;(2)具备实时监测及数据存储功能,为后期优化油田生产提供支持;(3)具备地面遥控功能,降低海上油田及沙漠油田的开采难度;(4)快速了解油气储藏条件,降低开采成本,改善油藏管理,实现油田开采检测控制管理一体化。
3智能完井系统组成就目前国内外智能完井技术应用来看,智能完井系统主要包括井下生产流体控制系统、井下动态监测及信息传输系统和地面远程操控系统。
3.1井下生产流体控制系统井下流量控制装置是智能完井技术的核心装置,对井下生产流体隐形控制实现开采优化,主要分为流入控制装置、流入控制阀门和自动流入控制装置三类。
智能完井技术简介罗美娥(大庆油田采油工程研究院)智能完井作为一项新型的完井技术,正在得到人们指出,本世纪,石油工业将广泛采用智能技术进行井下管理和维护,二十年后,人类将可能在室内管理油田。
智能完井也可称作是井下永久监测控制系统,这个系统不仅能够实现多层同采,而且能够单独开采其中的某一层。
11智能完井技术简介智能完井实际上是一种多功能的系统完井方式,它允许操作者通过远程操作的完井系统来监测、控制和生产原油,这种操作系统在不起出油管的情况下,仅需一台地面调制解调器和一台个人专用计算机就能随时重新配置井身结构,它还可以进行连续、实时的油层管理,采集实时的井下压力和温度等参数。
智能完井一般包括以下几部分:井下信息收集传感系统;井下生产控制系统;井下数据传输系统;地面数据收集、分析和反馈控制系统。
井下信息收集传感系统主要由多种传感器构成,其中多相流流量测量采用普通传感器;井下温度和压力的测量采用光纤传感器;井筒和油藏中流体的粘度、组分、相对密度的评估采用微电子传感器。
井下生产控制系统主要由电缆操作和水力操作两种。
其中最简单的是井下节流阀,它可以在油藏中调整各层段之间的产量,是最直接控制井下流量的工具。
智能井的节流器可以遥控操作,比原有完井方法有了很大提高。
过去由于工具的耐用性和高压等因素限制,使得液压控制占据了主导地位,目前斯伦贝谢公司已开发研制出全电子控制井下操作系统。
井下数据传输系统是连接井下工具与地面计算机的纽带,这种传输系统能将井下数据和控制信号,通过永久安装的井下电缆中专用的双铰线,在井下与地面间进行数据传输,传输的数据即使在有井下电潜泵存在的情况下,信号也不会受影响。
地面数据收集、分析和反馈系统包括一台计算机和分析数据用的软件包。
计算机用来收集和储存生产数据;分析数据的软件包帮助使用者对数据进行分析,有利于使用者做出最佳决策。
21智能完井的优点及适用条件作为一项新型的完井技术,智能完井与常规完井技术相比技术优势突出,主要表现在以下几个方面。
智能完井综述摘要:智能完井作为一种年轻的完井技术,是技术上的一种创新,同时也是对过去宝贵的完井理论和经验的荟萃和继承。
本文从智能完井理念入手,调研总结了国内外的智能完井技术。
通过对比分析,提出了智能完井系统的技术难点和发展趋势。
特别地,为我国的智能完井技术发展指明了方向。
引言:智能完井最重要的作用就是改善油藏管理。
在避免由不同地层压力导致窜流这一情况下,智能完井能够在一个井眼内独立控制多个储层的开采量,使一口井同时独立开采多个油层成为可能。
智能完井另一个重要的作用在于节省物理修井时间。
在多油层、多分支井的开采后期,由于某个油层(井眼)的含水率升高而导致整个井的产量下降。
而智能完井则是通过远程控制关闭或节流含水率较高的油层(井眼),更加方便快捷地重新分配各油层(井眼)的产量,避免了针对该水层的修井作业。
尤其是在滩海和深海平台上,由于作业时间限制和修井费用昂贵,更能体现出智能完井系统的优越性。
1 智能完井系统的概念智能完井技术其实质是油藏监测和控制技术,主要是为了控制气、水和油窜。
随着技术的不断提高,智能完井技术已经能够提供连续监测井下动态。
适用于海底油井智能完井技术,高度非均质油藏井、深水井、多分支井、多储混合井的横向延伸井下油水分离及处理,它集井下监测,层段流体控制和智能化的油藏管理技术为一体。
2 智能完井技术的发展历史20世纪80年代末,智能完井技术通常只限于对采油树和油嘴附近的地面传感器进行远程监控、对地下安全阀进行远程液压控制、对采油树阀门进行液压或电动液压控制。
最初利用计算机辅助生产主要两个方面:一是对采油树附近的油嘴进行远程控制,实现气举井生产优化;二是抽油机井进行监控。
随着该技术的发展和智能控制系统的成功运用以及各种永久性置入传感器可靠性的提高,经营者开始考虑对井筒流体进行直接控制,以便获得更大的商业利润,这就要求设计出一种能提供检测和控制功能的高水平智能系统。
在初期阶段,智能完井井下液流控制装置是基于常规的电缆起下滑套阀的工作机理而设计的。
智能完井技术在沙特UTMN区块的应用摘要:智能完井将现代测控技术、机电一体化技术、计算机与网络技术等应用于完井工程领域,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。
该技术在沙特UTMN区块的应用取得了良好效果。
关键词:智能完井;分支井;封隔器;监测系统1 智能完井概念智能完井就是在井中安装了可获得井下油气生产信息的传感器、数据传输系统和控制设备,并可在地面进行数据收集和决策分析的完井技术。
现在,智能完井技术可以提供连续监测井下动态,适用于海底油井、高度非均质油藏井、深水井、多分支井等。
它集井下监测、层段流体控制和智能油藏管理为一体,既可改善油藏管理又能节省物理修井时间[1] [2]。
通过智能井可以进行远程控制,达到优化产能的目的。
其实质是油藏监测和控制技术,控制气、水和油窜。
智能完井分为以下几个系统:[1] [2]1、井下动态监测系统。
2、井下流体控制系统及技术。
3、井下优化开采系统:4、完井管柱与工艺。
2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,既可以准确判断井下的各种情况,又能避免诸多的生产测试,减少对生产的干扰,节省测试费用[3]。
其优越性主要表现在:1、通过定性定量监测、开关各油层,调整层段流量,提高油田的最终采收率。
2、现代智能完井系统能够实时获得生产层井下信息实现实时监测功能。
3、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。
便于管理,适用于偏远地区、海上或沙漠油田。
4、便于油藏管理。
提供更广泛的监测资料、油藏信息。
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。
更适用于油藏结构复杂、不确定性较高、需要录取资料多的井。
5、现代智能完井系统可通过减少作业时间与维修量、优选采油工艺、增加采收率来节约成本。
智能完井技术简介
(胜利石油工程有限公司钻井工程技术公司山东东
营257000)
摘要:智能完井技术是一种新型的完井技术,是目前
最有发展潜力的技术。
文章通过对智能完井技术进行简介,以及它的优势,和在胜利油田的应用展望进行阐述。
关键词:石油,智能完井,胜利油田
智能完井是一项新型的完井技术,越来越被石油行业关注。
国内外专家认为,石油行业有希望在几年后普及智能技术,来对管理以及维护油井,甚至在十几年之后可以达到人在室内就能够对整个油田就行管理。
智能完井就是这种技术,它可以对井下进行永久性的监测以及实时控制,可以多油层同时进行开采,也可以只开采其中某一个油层,可以极大的提高生产率。
1.智能完井技术简介
智能完井技术不同于以往的完井技术,它是一种系统的完井方法,操作者可以远程控制这种技术进行监测井底情况,控制井底压力以及控制原油的生产,这种技术不需要把油管起出,只需要一台PC机以及一个地面调解器就足够了,可
以随时对井身结构进行配置以达到最优化效果,此外能够24
小时实时的对油层进行管理以及获取井下温度和压力等资料。
智能完井通常由三大部分组成:
(1)在井下安装的永久传感器组,这些传感器组在井筒中合理进行分配,可以监测井下的压力、温度等参数。
(2)可以在地面对井下的状态进行控制的装置。
像可以进行遥控的井下分割器、封隔器,可以对油层之间进行控制的阀门,控制井下安装的节流器的开关等。
(3)井下数据实时采集和控制系统,这个系统可以对井下的信息实时的收集反馈到地面并根据信息进行一系列的操作。
2.智能完井优点
智能完井是一种新型的完井技术,与常规的完井技术对比,优势明显,由以下几个方面可以看出。
(1)智能完井可以在地面进行遥控,管理非常方便,特别适合在一些偏远地方使用,比如沙漠,山区或者海上的油田。
因为使用智能完井技术在地面上就可以对控制阀流入的位置进行识别,而且还可以不进行关井,只需要在地面上进行操作控制,就能够完成选择性的打开或者关闭所需要的油层,从而对井身结构进行重新配制。
(2)智能完井可以实时的对井下进行监测,并把所测
的数据资料及时的传递到地面进行保存,这样就能保证资料的连续性,就不会像以前一样由于不稳定试井进行分析从而引起资料的不确定以及模糊性。
(3)智能完井所监测的资料内容广泛,包含的信息量大,对油藏的管理有显著的帮助。
使用智能完井技术获取的资料比通过传统的手段如短期测试,可以得到更多关于油藏的资料,这些资料为工程师建立油藏模型提供了很便利的条件。
智能完井所监测的资料包含单井的数据,比如井下温度和压力,油的组分以及粘度等,此外还有井间的数据,比如地震的数据,声波的数据等,如此多的数据扩大了信息的类型,从而使油藏的管理向着更加先进的方向进步。
所以智能完井特殊适合复杂,具有不确定性的油藏结构,需要大量录取资料的井。
(4)智能完井能够对底水锥进,气顶锥进进行一定的控制,从而达到对油田采收率提高的效果。
此外由于智能完井安装的控流阀能够选择性的对不同的开采层位进行打开
或者关闭,这样就实现了对指定的油层进行采油的效果。
智能完井安装的传感器可以??时对各个油层的油量、气量、水量进行监测,并根据所监测的结果及时的对生产井的工作进行调整。
在生产中一旦出现底水锥进或者气顶锥进的时候,对指定的层段的流量进行一系列的调整,从而对底水锥进以及气顶锥进进行延缓,从而达到对油田采收率提高的效果,
所以针对油田各个油层性质相差比较大的,需要使用多层合注或者合采的技术或者需要控制底水锥进或者气顶锥进的
时候就可以使用智能完井。
3.智能完井在胜利油田应用展望
智能完井已在很多地方进行应用,到目前,贝克休斯公司、斯伦贝谢公司、哈里伯顿公司等公司安装使用了100套左右的智能完井系统。
这些系统的生产动态都要比常规完井好的多,并且极大的提高了开采速度以及油田的采收率。
胜利油田目前每年由于高含水而导致关井的井越来越多,如果将这些因为高含水关掉的井重新进行利用是目前油田提高效益的一种手段。
目前高含水的井都有低含水部位或者低含水层位,针对这些情况,可以利用智能完井技术来生产,也就是使用其实时监测的手段,对油井的含水状态进行监控,一旦发现状况,对高含水层及时的进行关闭,从而只使生产井在其他部位生产,而其他部位在生产一定的时间之后,也会转变成高含水的层位,这个时候可以将整个层进行关闭,让油层内部的压力进行重新的分配,也就可以使整个油层内部的油和水重新分配,这样低含水位和高含水位就会重新分配。
这样就能达到不用关井只需要关闭生产层的效果,减少了不必要的作业,还能提供油田采收率。
实现了反复调整生产层位情况下,只关层,不关井,既可减少作业次数,又能提高油田的最终采收率。
4.结语
(1)智能完井技术非常有发展的前途,可以远程管理油田,可以实现高效的开发。
(2)智能完井技术的技术优势比传统完井大,可以获取大量的资料,对油藏的研究提供很大的帮助,还可以对生产进行灵活的控制,提高油田采收率。
(3)智能完井可以在胜利油田高含水的井上使用,能够达到不需关井只需关闭生产层,减少不必要操作,极大的提高了经济发展。
参考文献:
[l]张绍东,张全胜.胜利油田水平井完井技术现状及发展趋势.石油钻采工艺,2001,23(6):33-35.
[2]万仁溥.现代完井工程[M].北京:石油工业出版社,1995:56-59
[3]齐月魁,刘艳红,常青,任文华,王翠霞,李洪俊,水平井割缝筛管完井技。