智能完井技术研究进展

智能完井技术是一种通过实时监测井下(储层)信息,经分析决策并遥控油气井最优化生产,实现提高采收率的完井技术。此技术主要的作用是优化油气井的生产和在最大限度地降低作业费用与生产风险的同时最大程度地提高油田采收率,降低生产成本,加速资金流动[1]。智能完井技术是通过智能完井系统来实现的。本文将介绍国外几种典型智能井系统及智能井的研究进展情况,最后就国内开展智能完井技术研究提出一些看法。     

智能完井技术与装备的研究和现场试验

智能完井技术是一项集动态监测、实时控制与生产优化为一体的系统技术,在复杂结构井、油气藏复杂井和海上油气井的优化生产、控制开采、减少修井作业及提高采收率等方面具有显著的优势。在介绍智能完井技术的工作原理、装备结构和特点基础上,重点就研制的关键技术装备,包括井下多级液控遥控阀、穿越式封隔器、动态监测系统等进行了阐述。现场试验结果表明,研制的智能完井系统可以实现井下动态实时监测及各层段流量控制,井下液控阀可以实现遥控功能,多级调节流量的效果明显;光纤动态监测系统读取数据准确、稳定、可靠,满足现场要求;智能完井管柱顺利下井并投产,完井工艺通过了现场检验。     

智能完井的发展现状和趋势

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Well Dynamics公司、Baker石油工具公司、Schlumberger公司、Weathford公司、BJService公司等;主要智能完井系统有：RMC、InForce和InCharge、SCSFS等。     

国内外智能完井技术适应性分析及设计实例

智能完井技术是一种先进的油藏生产管理技术,能有效提高采收率、降低井下作业成本,但是该技术在国内还处于研究起步阶段,文章从国外的调研到设计模拟分析和经济评价分析,进行了探索性研究,利用哈里伯顿公司Netool完井设计软件进行生产模拟计算,配置了智能完井工具,提出了智能完井管柱下入程序,并进行成本估算与分析,提出了智能完井应用建议。围绕这些关键技术进行研究,尽快形成适应于我国的智能完井工艺技术,对我国发展智能完井具有一定借鉴意义。     

国外石油工程技术的最新进展(二)

<正> 智能完井生产控制系统 智能完井技术对石油资源提供了一种更智能化、更灵活可变的管理。智能完井系统通过实时监测井下状态,对于单井多层的每一独立层实现无干扰解释和生产遥控(开井或关井)。结合地面控制阀、水力或电子滑套开关和生产调节器实现井下数据的实时监测。消除干扰和相应的风险,也可减少关井时间和油井的管理成本。目前,智能完井技术已应用到水平井、扩边井、多分枝井、边远地区和海底作业及多层采油井和注水井。 智能完井技术特点是:①避免常规采油作业方法带来的风险,降低生产干扰,避免海底和边远地区的昂贵作业;②能根据生产需要,方便地选择油嘴/水嘴,对独立的油水层的开关控制,瞬时校正来调整生产结果;③防止在生产层和混采层之间窜     

油气井联网智能开采 井身结构设计及研究

为提高开发页岩、致密或低渗透油气藏微纳孔隙介质储层的采收率,基于"井联网"智能增产技术,设计油气井身结构,研究智能开采工艺技术。通过研究油气"井联网"条件下的智能开采井身结构,设计了井下实时计量、监测和调控油气产层温度、压力、产量和声波的光纤传感器安置方法和井身结构,以实现井下油气产层生产数据的实时传输。在此基础上,研究智能开采工艺生产技术,用3D数字仿真再现这种生产工艺,实现虚拟增强现实数字可视化。认为用油气"井联网"智能开采技术,能够动态监测井间剩余油,达到智能增产和提高采收率的目的。     

智能完井技术

智能完井技术作为一种新型的完井技术,对油田开采提供了一种更智能化、更灵活的管理,正受到人们越来越多的关注,油气界也日益认识到智能完井技术在优化生产效率和油气采收率方面的巨大潜力。文章通过对智能完井系统的介绍,以及对智能完井技术发展历史的回顾,结合当今智能完井系统在实际中的应用情况,分析了将来智能完井技术的发展趋势和目标,以及智能完井技术在将来发展过程中所面临的挑战。     

永久式封层完井系统研究及应用

针对胜利油田海上高压油气藏开发完井中存在的不安全问题,研究开发了永久式封层完井系统,即完井时在生产层以上套管内坐封一个可承受70MPa压差的永久式封隔器,将生产层与上部套管隔开,通过井下开、关井,实现了海上高压、高产油气井在完井作业中敞井口更换井口作业,不压井保护油层不受伤害,同时防止井喷,为海上安全施工提供了一种先进可靠的完井装备。另外,该系统可以作为一种修套完井技术措施,用于长井段套损井治理,实现不修套直接完井生产,降低修井成本。     

多分支智能井技术挖潜北海古尔法克斯油田剩余油的实例研究

智能完井是为了适应现代油藏经营新概念和信息技术在油气藏开采的应用而发展起来的新技术,是管理油井、确定未被驱替剩余油和制订采油方案的有效工具。智能完井与多分支井等复杂结构井的结合,可使一口井起到多口井的作用,在一口井上同时实现注入、观测与生产的多种功能,还可以实现油藏的多层合采。多分支井智能化已在世界上许多油田获得应用。文章以挪威重要石油生产区——北海古尔法克斯油田为例,介绍了该地区主力油层通过在3口水下多分支井安装井下智能控制系统的应用效果,不仅克服了油藏连通性差、非均质性严重和气体突破等约束生产的因素,还有效地提高了原油产量和采收率。多分支智能井的应用范围不仅限于海上深水作业,在提高陆上非均质、多层成熟油田采收率或产能方面也具有一定的应用潜力。     

国外石油工程技术的最新进展(一)

近年来给世界石油工业带来技术革命的几项高新技术成果主要有以下几个方面:地质巡航系统给水平井技术和复杂油井结构的发展带来了无限的生命力,使水平井从过去边缘和高风险技术变成今天提高原油采收率的常规技术。钻井监控系统使石油钻井工艺技术进入了全球实时监控时代,人们可以在办公室与远在万里之遥的井场工程师和技术总监通过网络进行通讯,提高了钻井的安全性和效率。智能完井技术对石油资源提供了一种更智能化、更灵活可变的管理,同时,智能完井系统给油藏参数监测和生产参数的计量提供了一个强有力的手段。先进的完井技术在疏松砂岩油藏的长水平井段裸眼完井获得成功,实现了油井长期的无砂生产。新的人工举升系统在油田的应用可提高产量和减少井下故障,降低采油成本。     

胜利油田智能完井技术研究新进展

智能完井技术综合运用传感技术、信息技术和控制技术来提高油井产能、降低作业风险和费用,实现资源利用和油田开发效益的最大化,是现代完井技术的发展方向。简单介绍了国内外智能完井技术的研究现状,重点介绍了胜利油田智能完井技术的研究进展情况:目前已研制出整体性能与国外同类产品接近的高强管外封隔器,能达到现场要求的遇油遇水自膨胀管外封隔器;形成了均衡供液筛管分段完井技术和数据采集技术;建立了处理井下产液和压力数据的数学模型,根据处理结果可以判断出水层位。通过筛管分段完井数据采集模拟试验,对采用数学模型处理井下产液和压力数据判断出水层位的方法进行了验证,结果表明,该方法可行,可为现场采用筛管分段完井及判断控制井下出水层位提供理论依据。      

油水井智能堵水调剖技术现状及发展趋势

基于大数据和人工智能等前沿技术的智能堵水调剖技术,有望实现堵水调剖过程的智能闭环控制,从而大幅提高油气井产量和采收率,近年来已成为国内外研究热点。详细介绍了国内外智能堵水调剖关键技术的发展现状,包括智能油藏、智能决策、智能找水、智能调堵、智能施工、智能监测、智能测试、智能评价等技术,指出我国目前智能调剖堵水技术迫切需要进行顶层设计,制定发展规划和技术思路,开展关键基础理论与关键技术研究,搭建产学研用合作平台,实现智能堵水调剖技术突破。     

智能完井井下液压控制系统关键技术研究

智能完井系统通过传感器和地层滑套开关实现了对产液层的监测和控制,对油层实现了多层合采、层间优化、单采等多种模式的切换。介绍了国际上通用的智能完井井下液压控制系统,并结合分层开采智能完井的技术要求,提出了一套智能完井井下流量控制解码器的设计方案,通过操纵井下多目的层滑套的开关从而实现分层选择和控制。设计的数字液力解码器利用3条液压管线可实现最多6个生产层滑套的控制。该方案简化了现场安装液控管线的操作,有助于推动智能井配套工具的标准化。     

纳米发电机在油气田开发工程领域应用前景

纳米发电机将科学预言变成了现实,开启了纳米科学和技术的新篇章,引起了全球研究者的研发热潮。纳米发电机能将微小物理变化产生的机械能或热能转换成电能。针对油气田开发过程中微供电系统的现状和瓶颈,融合不同的纳米发电机发电机理,展望了在石油勘探开发的旋转导向钻井和随钻测井、智能完井、智能分注、智能分采、油（气）水井测试、油田生产数据自动采集（传输）与控制等领域综合应用纳米发电机的前景。预示着石油勘探开发领域的微供电领域将迎来颠覆性的革命。     

海上油气田智能破胶完井液体系

针对海上油气田稠油油藏开发,采用鱼骨刺分支井技术,分支井段充填过程完井液无法进行破胶返排,使分支井段无法有效实施砾石充填,因此,研发出一套配套智能破胶完井液体系。该体系采用琥珀酸酐改性稳定性强的黄原胶,控制琥珀酸酐加量、反应时间决定琥珀酸酯基团取代度,通过琥珀酸酐消耗黄原胶中的醇羟基,抑制氧化自由基能力降低,降低黄原胶稳定性,避免完井液破胶困难的问题。通过优化NaOH、Na₂CO₃、抗氧化剂加量来调控完井液破胶时间达到智能破胶的目的。通过优化改性黄原胶XC-2配制的完井液配方,可将完井液破胶时间控制在3～8 d;黄原胶XC-1配制的完井液破胶时间可控制在5～14 d;流型调节剂XC-1、XC-2分别配制的完井液破胶前后储层渗透率恢复值均大于89%,对储层均具有较好的保护效果。      

致密气藏排水采气实践及思考

苏里格致密气藏气水关系复杂,地层水分布范围广,气井普遍产水。此类气藏特有的低渗透、低压、低丰度,导致供气能力不足,气井产气量较低且递减过快,在全生命周期内均存在严重的积液现象。为了实现致密气田持续稳产、降本增效,研发了以泡沫排水、速度管柱和柱塞气举三大主体技术为主的排水采气技术系列及关键配套工具,形成了气井全生命周期排水采气技术政策,满足气田差异化应用需求。针对特殊井况,研发水平井柱塞排水采气技术和套管柱塞排水采气技术,有效解决复杂井筒排水采气技术的应用瓶颈。形成φ50.8mm连续油管完井生产一体化技术,满足气井高效排液需求,节省生产成本。构建的智能气井管控平台,有效解放现场管理人力,实现气井智能化管理。针对现有排水采气技术难题,提出了排水采气技术攻关方向,需持续探索具有致密气特色的排水采气系列技术,不断突破致密气可采气量下限,进一步支撑气田高质量发展。     

平湖油气田完井油气藏保护

平湖油气田是东海海域第一个投入开发的油气田。总结、论述了该油气田完井油气层保护技术和措施,包括储层敏感性评价,完井液体系、清洁盐水的室内研究和射孔参数优选以及施工措施。     

苏里格53区块水平井综合提速技术

苏里格气田53区块属于低压、低渗区块,油藏埋藏深、油层薄、单井产量低,利用水平井开发技术是提高该区块单井产能及采收率的有效方法.长城钻探工程有限公司在该区块的钻井过程中,通过实施井深结构的优化,钻井液体系优化,钻井参数的优选与优配,钻具组合的合理选择,钻头型号优选的一系列综合提速技术措施,在水平井优快钻井方面取得了显著...     

页岩气全生命周期气举排水采气技术研究与应用

页岩气等非常规气藏是我国“十四五”天然气上产的重要领域,其主体开发工艺是“水平井+体积压裂”。在排采技术中,气举由于不受井斜、井深等限制,在水平井中应用优势突出。基于此,研究提出了贯穿整个排采期的全生命周期气举排水采气技术。该技术以多级气举阀为核心,通过改进设计方法和完井工具,实现连续气举与柱塞气举、泡沫排水采气、负压回注排水采气、喷射气举等技术的集成,并配套智能化管理平台,形成气举复合排水采气技术,可利用一趟完井管柱将气井开采至废弃。建立贯穿全生命周期的技术策略,满足了页岩气藏不同生产阶段排水采气技术需求,减少了排采方式变更带来的修井作业量,达到降低技术成本、减少储层伤害的目的,预计可提高采收率3%~6%,页岩气井开采成本大幅降低。