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智能完井的发展现状和趋势曲从锋 王兆会 袁进平(中国石油集团钻井工程技术研究院)摘要 近几年,智能完井技术发展迅速,因其在优化生产效率和油气采收率方面的巨大潜能,国内外学者都对其加大了研发的力度。
现今国外提出的智能完井技术可以不关井调整生产层位、多层合采控制水气锥进,实现分层开采、分井眼开采,控制不同层位或不同井眼的开采速度,提高水平井/分支井开采的整体效益。
目前,国外拥有智能完井技术的公司主要有W ellDynam ics 公司、Baker 石油工具公司、Schlumberg er 公司、Weathford 公司、BJ Ser vice 公司等;主要智能完井系统有:RM C 、InForce 和InCharge 、SCSFS 等。
关键词 智能完井 分支井 井下控制阀 封隔器DOI:1013969/j.issn.1002-641X 12010171009项目来源:中国石油集团/十一五0科技攻关课题(编号2008A -2305)部分研究成果。
1 引言随着国内油气勘探开发的发展,沙漠、深海油气田越来越多,为有效开发这类油藏/油气田,水平井/分支井增多,储层也变得越来越复杂,采用常规的完井方式已不能满足这些井的要求。
另外,油田开发过程中同一口井不同层位或同一层位不同层段含水不同的情况很多,常规的完井技术无法调整生产层位,不能控制多层合采的水气锥进,开采效果差。
现在很多油田开采已进入高含水后期,油层性质差距大,常规完井技术因不能满足高含水井的正常生产要求而导致关井。
智能完井系统是带有井下传感器,并能实时采集有关数据的遥测与控制系统。
它可从地面实时地对单井多层段油、气生产或对多分支井中单分支井眼的油、气生产进行监测和控制。
智能完井系统减少了油井生产期间所需要的大量修井作业,从而使油层以较少的油井检修工作量而保持最高的采油水平,获得较高的油气采收率[1]。
智能完井代表了完井的发展方向,未来的数字化油气田即是以智能完井技术为基础。
智能钻完井技术研究现状及发展趋势目录1. 内容概览 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究目的 (4)1.3 研究方法 (5)2. 智能钻完井技术的发展历程 (6)2.1 早期钻井技术 (7)2.2 传统智能钻完井技术 (8)2.3 现代智能钻完井技术 (9)3. 智能钻完井技术的关键技术 (11)3.1 传感器技术 (12)3.1.1 地磁传感器 (13)3.1.2 地震传感器 (14)3.1.3 伽马射线传感器 (15)3.1.4 其他传感器 (17)3.2 数据采集与处理技术 (18)3.3 通信技术 (19)3.4 人工智能技术 (21)4. 智能钻完井技术的应用案例 (23)4.1 油气勘探开发 (24)4.2 煤炭开采 (25)4.3 水文地质勘查 (27)4.4 其他领域 (28)5. 智能钻完井技术的发展趋势 (29)5.1 深度学习在智能钻完井技术中的应用 (30)5.2 大数据在智能钻完井技术中的应用 (32)5.3 云计算在智能钻完井技术中的应用 (33)5.4 无人机在智能钻完井技术中的应用 (34)5.5 其他发展趋势 (36)6. 结论与展望 (37)6.1 主要研究成果总结 (39)6.2 存在问题与挑战 (40)6.3 进一步研究方向建议 (41)1. 内容概览旨在通过先进的自动化和人工智能能力，提高钻探效率和准确性，降低风险和环境影响。
现有的智能钻井系统通常集成有传感器、监测摄像头、大数据分析工具和自动化决策支持系统，以实时监控和预测钻井过程中可能遇到的问题。
智能技术首先依赖于一套监测和控制井口作业的传感器网络，传感器监测的数据包括了压力、温度、速度、振动水平、流体成分等多维度信息，这些数据在总线上实时共享，从而使操作团队能够及时调整策略，确保井控安全。
获取的数据通过高级算法进行分析，比如机器学习、深度学习及预测算法。
这些模型可以进行数据分析，预测井下的复杂情况，比如地层的潜在孔隙和水力断裂的可能性，并预警可能发生的事故。
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。
智能完井技术姓名: 学号: 专业年级:摘要介绍了当今世界上一项新的石油技术成果—智能完井。
它作为一项新型的完井技术，对石油开采提供了一种更智能化、更灵活的管理，因此正受到人们越来越多的关注。
有些国外专家曾指出，本世纪的石油工业将广泛应用智能技术进行井下管理和维护。
智能完井在井下引入永久监测控制系统，它不仅能够实现多层同采，也能单独开采其中的某一层，具有采集、传输及分析井眼生产数据、油藏数据和全井生产链数据能力，以远程控制方式改善对油藏动态和生产动态的监控。
目前，智能完井技术在国外已经应用到水平井、大位移井、分枝井、边远井和水下采油树井及多层采油井和注水井。
关键字：智能完井、油气采收率、应用随着油田开发的进一步深入，隐蔽油藏、边际油藏等难动用油藏开发日趋重要。
随之而来的是钻井技术的飞速发展，钻井技术经历了经验钻井、科学钻井和自动化智能钻井三个发展阶段，钻井新技术、新工艺和钻井新设备不断发展和完善，丛式井、水平井、小井眼侧钻水平井、大位移井、分支井等复杂结构不断出现、发展和成熟，这些都迫切需要与之相适应的完井工艺技术，以便提高这些井的完善程度，达到延长油井寿命、提高开采效益的目的。
近几年来，国外几家大公司都在积极地致力于智能完井系统的开发及应用，并将该技术视为21世纪在石油领域将有重大发展的新技术之一。
从技术角度讲，采用智能完井技术可以实时获得生产信息，提高了井下数据信息的采集质量。
测控新技术以国防及工业领域中的测试测量与控制技术为核心，涉及多个学科领域，如计算机技术、电子技术、自动控制技术、传感器及仪表技术、网络与通信技术、自动测试技术和虚拟与仿真技术等。
由于避免了关井期间的层间窜流，而使更层段的压力恢复或降压分析成为可能，同时避免了根据混合流量分析引起的误差，能获得大量以前难以准确测得的井下流动特性参数。
通过遥控预制在井下的气举阀和生产节流器，在地面就可以调节各生产（注入）井段的流量，这种实时的井下测量控制，可以调整生产剖面，达到优化生产的目的。
智能完井综述摘要智能完井技术是石油工业近年来发展起来的一项新技术。
详细介绍了智能完井的概念、发展历程以及系统标准，并通过列举智能完井在流量控制及生产优化方面的优点来阐明智能完井技术如何实现优化油藏管理，提高采收率。
引言油气工业在完井方面努力追求能对油气井实现远程监控的目的，要实现这一目标通常需要采用“智能完井”。
近年来，智能完井技术发展迅速，且在提高采收率和加速油田开发方面都见到了一定的成效。
智能完井节约了修井成本，特别是在多支井、海上油井及无人管理平台油井见到了较好的投资回报。
由于智能完井装置在油田应用效果较好，因此，该项技术的应用将更加广泛。
到目前为止，智能完井装置约安装了200套。
2002年—2003年间，以每年50～75套的速度增加。
随着该技术在油田应用中被普遍认可，智能完井装置每年的安装数量还将增加。
智能完井的概念如图1所示，我们可将智能完井定义为“一套能集输原油，并对油井生产、油藏动态及完井综合数据进行分析，然后对油藏及油井生产动态进行远程控制的系统。
”值得注意的是，目前，智能完井还未涉及到对油井进行自动控制或优化，但是可以通过人工向油井发送命令。
无需对油井进行常规的修井作业，通过远程完井监控就能完成井筒内和井筒附近数据的采集。
远程完井控制是指将指令传送到油井，用于改变一个或多个流动控制部件的位置或状态。
通常，在保证油井安全且生产成本最低的情况下，采用智能完井能优化生产，最大限度地提高采收率和投资效率。
目前，智能完井系统的种类较多。
虽然已成功地安装了电动、电动-液压、光学-液压完井系统，但液压动力系统仍占主导地位。
智能完井技术的发展历程20世纪80年代末，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-液压控制。
最初利用计算机辅助生产主要体现在两个方面：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。
二是对抽油机井进行监控。
