所谓智能油田,是指通过对井底地层实时连续的关键参数监测和参数的及时反馈处理,对油田进行最优开发,地面设备设计主要包括选用哪种信号传输方式和井底控制设备能量的传递方式,智能油田中的控制系统,是指智能油田开发中的一套整体开放式的站点连结、信号和能量传输设备。随着钻井技术、智能完井技术和永久性井下监测设备的不断发展,为了提高开采速度和提高采收率,目前比较先进的开发方式是使用分支井和分段压裂水平井开发,这种开发方式能有效地改善储层的连通性。由于储层和井身结构的复杂性,这种开发方式也存在很多挑战,最主要的挑战是部分水平井段或分支井段过早水侵或气侵,使用智能油田开发能很好的解决上述问题。
针对具体的油藏,使用分段压裂水平井和分支井的开发模式,能极大地提高井筒和油藏的接触面积,提高开采速率,但各井段产量的不均衡现象制约了对整个油藏最大程度开发。气锥、水锥现象,均可以增加气或水的产量,最终缩短油井的生命周期。所以针对使用复杂结构井开采的开发井,工程师们开发了智能油田开发系统。该系统能够很好的减少开发成本,达到高产稳产的目的。通过对分段压裂水平井或分支井进行智能完井和对各井段产量的实时监测及控制,能有效延迟气、水锥进的时间,提高水驱效率,从而减少产水和减少处理产出水的开发支出。
自1997年8月首次安装智能完井设备以来,智能完井技术得到了迅速的发展,特别21世纪以来,现代完井技术的总体发展趋势从科学化完井的成熟阶段逐步走向自动化完井阶段。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。随着技术的发展,智能控制系统的成功运用以及各种永久性传感器可靠性的提高,油田工程师们设计出了一种能提供监测和控制功能的智能油田开发系统。从2005年开始,国外一些公司提出了智能油田开发模式,并开发了智能油田井下监测及地面控制系统,该系统主要包括使用智能完井、遥控监控设备和永久性井下测试工具,以及地面多相流测试技术。该套系统能够使地面操作人员通过对各生产井段安装的井下控制阀的监测控制,来获得各生产井段的流量数据。由于有了这套先进的测试系统,对于各种测试工作,操作人员在遥控室内就能完成,而不需要到井场测试。智能完井中,遥控监控的自动地面控制系统的安装和设计是个十分复杂的工程,工程内容主要包括专业施工人员、完井工具、产能控制工艺、动力传输设备及信号传输工艺。开发人员通过使用该系统,在地面控制室就能遥控操作井底节流阀,对井底流态进行管理。通过对本文的学习,我们将能对该控制系统有一个系统的了解。(石油知识)