智能油田开发系统之智能完井

2011-11-12 05:17:00

    智能完井技术作为一项新型的完井技术,为石油开采提供了一种更智能化和更灵活的管理模式,该技术正受到人们越来越多的关注。在国内,由于费用和技术上的原因,智能完井系统的开发尚属于初步阶段,目前只在少数海上油田有所应用。智能完井可以实现对井下各生产井段进行封隔控制,通过安装井下节流控制设备和井下永久性监测控制设备,达到延长油井的稳定开发和减缓见水见气的目的。对生产井的流态和井底流压的实时监测,有利于制定最优的生产制度。

    智能完井的主要优点在于:保持生产井稳产、提高波及效率、对各井段产量进行控制、控水控气、减小各生产井段之间的干扰。

    分段封隔为了确保对各井段的有效控制,一般选用封隔装置来将各生产井段进行封隔,可回收式封隔器可用来封隔水平井段的高渗透带或天然裂缝带,从而确保水平井段井筒中流态的稳定。为了确保封隔效果,一般同时在同一井段点上安装两个这类封隔器。机械式封隔器能对高压地层进行封隔。高压地层的封隔系统,是指在生产管柱上安装一系列的机械式封隔器,这种分段封隔为后期的完井增产作业提供了基础。

    在水平井开发中,已经有很多好的先进的技术在试用,在高压油藏开发中,机械分段封隔已经比较常见,分段封隔在某些开发条件下是十分有效的。

    井下节流控制分段压裂水平井和分支开发井能有效提高原油采收率,但是由于储层泄流面积的不均匀改变,如果井筒内流态没有得到合理的控制,一些潜在的地层破坏就会发生。由于井筒内不稳定流引起的摩擦压降,很容易引起地层的坍塌和气水锥进,而且这种现象在开发中很常见;由于地层的非均质性,部分井段很容易发生气水侵,最终导致开发井的提前报废。使用井下节流控制阀,能够使整个生产井段井筒内流态稳定,对井筒内流态还能进行有效控制,从而有效防止气/水锥进。使用井下节流阀能对各井段的产液量进行控制,安装多级节流阀能很好的协调油层压力与产液量、生产层位和生产井段间的关系。

    智能完井中的节流阀还能缓解天然裂缝对产量的影响,对井内流量高的生产井段、水或气高渗透裂缝井段的回流效应进行控制。对于存在气顶和流体补充边界的非均质储层,预计何时水侵或气侵是很困难的,如果安装井下节流阀,就能有效地控制各井段的产气量和产水量。

    动力传输和控制智能完井中使用一套封闭的水力控制系统,通过改变该水力系统的压力,来对井底节流阀的开关程度进行控制,井下每个节流阀都有专门用于控制其开关的水力控制管线,因此所需要水力控制管线的总数是由井下节流阀的多少来决定的。比如,含有2个分支的开发井的水力控制管线为3条(2条用于控制分支井段+1条用于主井眼)。这些阀门开关程度的控制都可以通过改变水力系统压力来实现,通过控制压力,能使井底工具的活塞移动,由于活塞移动造成的压力液体积的改变可以通过补偿管线来补偿。该套压力控制系统的压力传输管汇和生产管柱是分离的。

    井下仪表和信号传输在下完井管柱的过程中,井下测量仪器也一同下入,这些仪器主要包括永久性温度测量仪和永久性压力测量仪。他们将对测量点处的压力和温度进行监测,压力测量主要使用石英片共震技术,不同流体压力作用于石英片上,改变石英片的震动频率,这种共震信号再转化为电子信号,电子信号通过安装在油管外的电缆传送到地面,井场遥控设备再对电缆传回的数据进行记录存储并发送至控制中心。

    井场控制设备井场上的智能控制设备主要包括打压/降压系统、电子控制器和数据记录仪,该系统中的电子控制器结合打压降压系统,直接对井下控制阀进行控制,引导地层流体通过井下控制阀的孔眼流入油管,同时,它还能通过对井底各处流压的实时监测,及时控制井底的回流效应和生产压差。(石油知识)

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