國內(nèi)外智能完井工藝技術(shù)

1、國內(nèi)外智能完井技術(shù)國內(nèi)外智能完井技術(shù)勝利油田分公司采油工藝研究院 2013年6月 一般認為，智能是指個體對客觀事物進行合理分析，一般認為，智能是指個體對客觀事物進行合理分析，判斷及有目的地行動和有效地處理周圍環(huán)境事宜的綜合能判斷及有目的地行動和有效地處理周圍環(huán)境事宜的綜合能力。力。 智能就是在巨大的搜索空間中迅速找到一個滿意解的能智能就是在巨大的搜索空間中迅速找到一個滿意解的能力。力。這一理論在這一理論在人工智能人工智能的發(fā)展史中有著重要的影響，的發(fā)展史中有著重要的影響，知知識工程、專家系統(tǒng)等都是在這一理論的影響下發(fā)展起來的識工程、專家系統(tǒng)等都是在這一理論的影響下發(fā)展起來的。 數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)邏輯智能

2、邏輯智能 是指有效地測量、計算、推理、歸納、分類、反饋，并是指有效地測量、計算、推理、歸納、分類、反饋，并進行復(fù)雜數(shù)學(xué)運算的能力。這項智能包括對邏輯的方式和進行復(fù)雜數(shù)學(xué)運算的能力。這項智能包括對邏輯的方式和關(guān)系，陳述和主張，功能及其他相關(guān)的關(guān)系，陳述和主張，功能及其他相關(guān)的抽象概念抽象概念的敏感性。的敏感性。提提 綱綱一、一、常規(guī)分注工藝技術(shù)簡介與存在問題常規(guī)分注工藝技術(shù)簡介與存在問題 二、常規(guī)完井工藝技術(shù)二、常規(guī)完井工藝技術(shù)概況概況三、智能完井工藝技術(shù)三、智能完井工藝技術(shù) 四、控制自流注水的智能完井技術(shù)四、控制自流注水的智能完井技術(shù)五、國內(nèi)注水井智能完井技術(shù)研究進展五、國內(nèi)注水井智能完井技術(shù)

3、研究進展外排環(huán)境外排環(huán)境低滲透層：強化注水低滲透層：強化注水高滲透層：停產(chǎn)停注高滲透層：停產(chǎn)停注中滲透層：控制注水和采出壓差中滲透層：控制注水和采出壓差采出液油水分離油水水質(zhì)凈化除油、除懸浮物水質(zhì)穩(wěn)定防腐、防垢、殺菌注水站 分層注水的實質(zhì)分層注水的實質(zhì)是是在注入井中下入封在注入井中下入封隔器，分隔各油層，隔器，分隔各油層，加強對中、低滲透加強對中、低滲透油層的注入量，而油層的注入量，而對高滲透層的注入對高滲透層的注入量進行控制，防止量進行控制，防止注入水的單層突進注入水的單層突進現(xiàn)象，實現(xiàn)均勻推現(xiàn)象，實現(xiàn)均勻推進，提高油田的采進，提高油田的采收率收率中國石油化工集團公司企業(yè)標準（中國石油化工集

4、團公司企業(yè)標準（Q/SH 0183Q/SH 018320082008）從目前來看，注水工作主要表現(xiàn)在粗放型從目前來看，注水工作主要表現(xiàn)在粗放型管理上，特別是在數(shù)據(jù)錄取和安全監(jiān)控方管理上，特別是在數(shù)據(jù)錄取和安全監(jiān)控方面。面。一方面，注水井生產(chǎn)參數(shù)數(shù)據(jù)由人工錄取，一方面，注水井生產(chǎn)參數(shù)數(shù)據(jù)由人工錄取，由于讀數(shù)受人為因素、使用儀器等方面影由于讀數(shù)受人為因素、使用儀器等方面影響，誤差較大；響，誤差較大；另一方面，注水井安全生產(chǎn)監(jiān)控工作較差，另一方面，注水井安全生產(chǎn)監(jiān)控工作較差，一般靠人工監(jiān)控，監(jiān)控工作與實現(xiàn)安全生一般靠人工監(jiān)控，監(jiān)控工作與實現(xiàn)安全生產(chǎn)仍有很大差距。產(chǎn)仍有很大差距。由于目前數(shù)據(jù)錄取執(zhí)行由

5、于目前數(shù)據(jù)錄取執(zhí)行24小時錄取小時錄取1次標準次標準，水井生產(chǎn)異常時，異常數(shù)據(jù)無法錄取，由水井生產(chǎn)異常時，異常數(shù)據(jù)無法錄取，由于無法及時監(jiān)控導(dǎo)致水井停井或其它無法于無法及時監(jiān)控導(dǎo)致水井停井或其它無法正常生產(chǎn)的情況。正常生產(chǎn)的情況。另外由于受注水泵壓力波動或干線原因，另外由于受注水泵壓力波動或干線原因，注水量波動大，注入水倒流引起地層出砂注水量波動大，注入水倒流引起地層出砂現(xiàn)象時有發(fā)生?，F(xiàn)象時有發(fā)生。分注最重要的資料：注水指示曲線分注最重要的資料：注水指示曲線 注水指示曲線包括注水指示曲線包括全井注水指示曲線全井注水指示曲線和和分層注水指示曲線分層注水指示曲線兩種。兩種。 全井指示曲線就是井下各

6、注水層段在同時吸水時，注水壓力和全井吸全井指示曲線就是井下各注水層段在同時吸水時，注水壓力和全井吸水量之間的關(guān)系曲線。水量之間的關(guān)系曲線。 分層注水指示曲線是注水層段注入壓力和層段注入量之間的關(guān)系曲線。分層注水指示曲線是注水層段注入壓力和層段注入量之間的關(guān)系曲線。真實（或有效）注水指示曲線只與地層吸水能力有關(guān)，在直線上取兩點可真實（或有效）注水指示曲線只與地層吸水能力有關(guān)，在直線上取兩點可以求得以求得地層吸水指數(shù)地層吸水指數(shù)。1212PPQQK（5） Q2 Q1 P2 P1P（MPa） 注水指示曲線注水指示曲線注水指示曲線注水指示曲線全井全井注水層注水層1 1注水層注水層2 2技術(shù)組成：技術(shù)組

7、成： 井口防噴器、井口防噴器、 電磁流量計電磁流量計超聲波流量計超聲波流量計1 1、分注井測試技術(shù)、分注井測試技術(shù) 2 2、分注井驗封工藝技術(shù)、分注井驗封工藝技術(shù) 都是瞬時參數(shù)，對于累積和實時數(shù)據(jù)都是瞬時參數(shù)，對于累積和實時數(shù)據(jù)都無法獲取，對于層段合格率采用一個都無法獲取，對于層段合格率采用一個瞬時數(shù)據(jù)我認為是不合理的。瞬時數(shù)據(jù)我認為是不合理的。中國石油化工集團公司企業(yè)標準中國石油化工集團公司企業(yè)標準（Q/SH 0183Q/SH 018320082008）提提 綱綱一、一、常規(guī)分注工藝技術(shù)簡介與存在問題常規(guī)分注工藝技術(shù)簡介與存在問題 二、常規(guī)完井工藝技術(shù)二、常規(guī)完井工藝技術(shù)概況概況三、智能完井

8、工藝技術(shù)三、智能完井工藝技術(shù) 四、控制自流注水的智能完井技術(shù)四、控制自流注水的智能完井技術(shù)五、國內(nèi)注水井智能完井技術(shù)研究進展五、國內(nèi)注水井智能完井技術(shù)研究進展 完井：完井：顧名思義指的是油氣井完成，即顧名思義指的是油氣井完成，即根據(jù)油氣層的地根據(jù)油氣層的地址特征和開發(fā)開采的技術(shù)要求，在井底建立油氣層與油氣址特征和開發(fā)開采的技術(shù)要求，在井底建立油氣層與油氣井井筒之間的合理聯(lián)通渠道或連通方式井井筒之間的合理聯(lián)通渠道或連通方式。 不同的連通渠道就構(gòu)成了不同的完井方法。只有不同的連通渠道就構(gòu)成了不同的完井方法。只有根據(jù)油根據(jù)油氣藏類型和油氣層特性并考慮開發(fā)開采的技術(shù)要求去選擇氣藏類型和油氣層特性并考慮

9、開發(fā)開采的技術(shù)要求去選擇合理合理的完井方法才能有效地開發(fā)油氣田、延長油氣井壽命、的完井方法才能有效地開發(fā)油氣田、延長油氣井壽命、提高采收率、提高油田的的總體開發(fā)效益。提高采收率、提高油田的的總體開發(fā)效益。合理完井方式方法的基本要求1、油氣層和井筒之間應(yīng)保持最佳的連同條件、油氣層所受的損害最小2、油氣層和井筒之間應(yīng)具有盡可能大的滲流面積、油氣入井阻力最小3、應(yīng)能有效地封隔油氣水層，防止氣竄和水竄，防止層間的相互干擾4、應(yīng)能有效地防止油層出砂、井壁垮塌、確保油井長期生產(chǎn)5、應(yīng)具備進行分層注水、注氣、分層壓裂、酸化等分層措施以及便于人工舉升和井下作業(yè)等條件6、稠油油藏要能達到熱采：蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū)的

10、要求7、油田開發(fā)后期具備側(cè)鉆定向井和水平井的條件8、施工工藝盡可能簡便成本盡可能低 目前還發(fā)展了：水平井壓裂完井、水平井分段壓裂完井、壓裂防砂完井等。完井方式的分類完井方式的分類 以上這些都是簡單的完井，而近十幾年興起的智能完井才是最先進的，以上這些都是簡單的完井，而近十幾年興起的智能完井才是最先進的，可以適用于復(fù)雜地質(zhì)條件、復(fù)雜結(jié)構(gòu)井、海洋井特別是海底井口井，陸地井可以適用于復(fù)雜地質(zhì)條件、復(fù)雜結(jié)構(gòu)井、海洋井特別是海底井口井，陸地井的應(yīng)用也越來越多，發(fā)展前景不斷擴大。的應(yīng)用也越來越多，發(fā)展前景不斷擴大。 完井是鉆井工程和采油工程的結(jié)合。到目前為完井是鉆井工程和采油工程的結(jié)合。到目前為止，我國還

11、沒有認識到這個問題。還是狹義的指止，我國還沒有認識到這個問題。還是狹義的指鉆井完井，而應(yīng)該把采油拿進來。鉆井完井，而應(yīng)該把采油拿進來。 目前看來完井工程越來越重要，特別是復(fù)雜目前看來完井工程越來越重要，特別是復(fù)雜結(jié)構(gòu)井、深井、海洋井。在一口井的總成本中完結(jié)構(gòu)井、深井、海洋井。在一口井的總成本中完井占到井占到50%50%以上；為了保證質(zhì)量國外很多開發(fā)公司以上；為了保證質(zhì)量國外很多開發(fā)公司都規(guī)定完井占到都規(guī)定完井占到50%50%以上，而且只能多不能少，完以上，而且只能多不能少，完井方案由地質(zhì)開發(fā)采油鉆井等部門共同研究設(shè)計。井方案由地質(zhì)開發(fā)采油鉆井等部門共同研究設(shè)計。提提 綱綱一、一、常規(guī)分注工藝技

12、術(shù)簡介與存在問題常規(guī)分注工藝技術(shù)簡介與存在問題 二、常規(guī)完井工藝技術(shù)二、常規(guī)完井工藝技術(shù)概況概況三、智能完井工藝技術(shù)三、智能完井工藝技術(shù)四、控制自流注水的智能完井技術(shù)四、控制自流注水的智能完井技術(shù)五、國內(nèi)注水井智能完井技術(shù)研究進展五、國內(nèi)注水井智能完井技術(shù)研究進展 2O 2O世紀世紀8O8O年代，國外部分油田開始對采油樹和油嘴附近的年代，國外部分油田開始對采油樹和油嘴附近的地面?zhèn)鞲衅鬟M行遠程控制，對地下安全閥進行遠程液壓控制，地面?zhèn)鞲衅鬟M行遠程控制，對地下安全閥進行遠程液壓控制，對采油樹閥門進行液壓或電、液組合控制，可以進行初級的智對采油樹閥門進行液壓或電、液組合控制，可以進行初級的智能化管理

13、。但是還沒有完全提出智能完井的概念。能化管理。但是還沒有完全提出智能完井的概念。 2O2O世紀世紀 9090年代，隨著各種永久性置入傳感器可靠性的提高年代，隨著各種永久性置入傳感器可靠性的提高以及計算機技術(shù)的快速發(fā)展，以及計算機技術(shù)的快速發(fā)展， 國外提出了無須實施修井作業(yè)國外提出了無須實施修井作業(yè)的新技術(shù)的新技術(shù)智能井技術(shù)。該技術(shù)將油藏動態(tài)實時監(jiān)測與實時控智能井技術(shù)。該技術(shù)將油藏動態(tài)實時監(jiān)測與實時控制結(jié)合在一起，實現(xiàn)了井下壓力、溫度測量和流量控制，智能制結(jié)合在一起，實現(xiàn)了井下壓力、溫度測量和流量控制，智能完井技術(shù)的發(fā)展邁上了新臺階。真正有了智能完井技術(shù)。為提完井技術(shù)的發(fā)展邁上了新臺階。真正有了

14、智能完井技術(shù)。為提高油藏經(jīng)營管理水平提供了一條嶄新的途徑。高油藏經(jīng)營管理水平提供了一條嶄新的途徑。 1 1、智能完井系統(tǒng)的由來、智能完井系統(tǒng)的由來1 1、智能完井系統(tǒng)的由來、智能完井系統(tǒng)的由來智能完井系統(tǒng)智能完井系統(tǒng)是一個實時注采管是一個實時注采管理網(wǎng)絡(luò)理網(wǎng)絡(luò)，在井中安裝可獲得井下油在井中安裝可獲得井下油氣生產(chǎn)信息的永久性傳感器，實時氣生產(chǎn)信息的永久性傳感器，實時采集井下壓力、溫度、流量等參數(shù)，采集井下壓力、溫度、流量等參數(shù)，通過通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和控制設(shè)備，在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和控制設(shè)備，在地面進行數(shù)據(jù)收集和決策分析，形地面進行數(shù)據(jù)收集和決策分析，形成油藏管理決策信息，并通過控制成油藏管理決策信息，

15、并通過控制系統(tǒng)實時反饋到井下對油層進行生系統(tǒng)實時反饋到井下對油層進行生產(chǎn)、注氣、注水遙控、提高油井生產(chǎn)、注氣、注水遙控、提高油井生產(chǎn)狀態(tài)的產(chǎn)狀態(tài)的生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)系統(tǒng)。通過智能井可。通過智能井可以進行遠程控制，達到優(yōu)化產(chǎn)能的以進行遠程控制，達到優(yōu)化產(chǎn)能的目的目的BakerHughes公司公司 InForce系統(tǒng)系統(tǒng)2 2、智能完井系統(tǒng)的定義、智能完井系統(tǒng)的定義有多個定義有多個定義智能完井系統(tǒng)定義智能完井系統(tǒng)定義 具有采集、傳輸及分析井眼生產(chǎn)數(shù)據(jù)、油藏數(shù)據(jù)和具有采集、傳輸及分析井眼生產(chǎn)數(shù)據(jù)、油藏數(shù)據(jù)和完井綜合數(shù)據(jù)能力，以遠程控制方式改善油藏動態(tài)完井綜合數(shù)據(jù)能力，以遠程控制方式改善油藏動態(tài)和生產(chǎn)動態(tài)的

16、和生產(chǎn)動態(tài)的控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)。2 2、智能完井系統(tǒng)的定義、智能完井系統(tǒng)的定義 一口智能井使作業(yè)者能夠遙控油一口智能井使作業(yè)者能夠遙控油井（流體）流動或注入井下，在該油井（流體）流動或注入井下，在該油藏不需要人工（或物理）干預(yù)的情況藏不需要人工（或物理）干預(yù)的情況下，即可實現(xiàn)油氣井產(chǎn)量和油藏管理下，即可實現(xiàn)油氣井產(chǎn)量和油藏管理過程最優(yōu)化。過程最優(yōu)化。BakerHughes公司公司 InForce系統(tǒng)系統(tǒng)2 2、智能完井系統(tǒng)的定義、智能完井系統(tǒng)的定義井下永久性傳感器井下永久性傳感器實時采集壓力、溫度、流量實時采集壓力、溫度、流量自動反饋和遙控自動反饋和遙控注采管理網(wǎng)絡(luò)注采管理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集和決策分析

17、數(shù)據(jù)收集和決策分析定義的核心？定義的核心？3 3、為什么要實施智能完井技術(shù)、為什么要實施智能完井技術(shù)多層系油藏、非均質(zhì)多層系油藏、非均質(zhì) 各層壓力流量不同分層系開采，一套各層壓力流量不同分層系開采，一套層系一套井網(wǎng)、鉆井成本高。層系一套井網(wǎng)、鉆井成本高。如果采用一套井如果采用一套井網(wǎng)就需要分層注網(wǎng)就需要分層注水、分層采油，水、分層采油，需要控制產(chǎn)量和需要控制產(chǎn)量和注水量。注水量。低滲透層：強化注水低滲透層：強化注水高滲透層：停產(chǎn)停注高滲透層：停產(chǎn)停注中滲透層：控制注水和采出壓差中滲透層：控制注水和采出壓差3 3、為什么要實施智能完井技術(shù)、為什么要實施智能完井技術(shù)勝利是多層系油藏、非均質(zhì)勝利是多

18、層系油藏、非均質(zhì)多套層系共同開采開采多套層系共同開采開采 分層注水、分層采油分層注水、分層采油整裝、復(fù)雜斷塊、海上油藏層數(shù)較整裝、復(fù)雜斷塊、海上油藏層數(shù)較多，有必要細分開發(fā)層系多，有必要細分開發(fā)層系辛辛47-14-47-14-辛辛47-347-3井南北向油藏剖面圖井南北向油藏剖面圖面積：面積：1.1km1.1km2 2儲量：儲量：693693萬噸萬噸含水：含水：93.6%93.6%；采收率：采收率：38.738.7采出程度：采出程度：33.7%33.7%含油小層含油小層8989個個含油井段含油井段638m638m3 3、為什么要實施智能完井技術(shù)、為什么要實施智能完井技術(shù)4 4、智能完井技術(shù)研發(fā)

19、公司、智能完井技術(shù)研發(fā)公司 BakerHughes研制了石油行業(yè)第一套高級智能完井系統(tǒng)。INCHARGE智能完井系統(tǒng)。 SIB.研制了第一套全智能電控完井系統(tǒng)于2008年8月在WYTCH-FARM應(yīng)用，當老井眼出水時，老井眼的兩個分支井眼進行控制，從而有效回復(fù)產(chǎn)能。另外還在北海安裝了可回收的流量控制器 ABB和Roxar等幾家公司都開發(fā)了對井下進行監(jiān)控的智能完井技術(shù)。 Weatherford公司光纖控制技術(shù) 森薩(Sensa)技術(shù)是把一根連續(xù)光纖下入液力控制管線，從而可以提供全井的溫度剖面。 智能完井系統(tǒng)從1997年投入應(yīng)用以來，在國外得到了迅猛的發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計，截止到2006年已安裝或部

20、分安裝智能井系統(tǒng)的油氣井已超過1000口。4 4、智能完井技術(shù)研發(fā)公司、智能完井技術(shù)研發(fā)公司 WellDynamics公司在智能完井技術(shù)市場上處于領(lǐng)先地位。該公司公司在智能完井技術(shù)市場上處于領(lǐng)先地位。該公司是是Halliburton能源公司和能源公司和Shell石油公司合資成立的風(fēng)險投資公司。該石油公司合資成立的風(fēng)險投資公司。該公司為油田提供世界頂級的油藏監(jiān)測和控制技術(shù)。公司為油田提供世界頂級的油藏監(jiān)測和控制技術(shù)。 到目前為止，到目前為止，WellDynamics在世界智能井安裝市場上的份額占到了在世界智能井安裝市場上的份額占到了60%，包括，包括200套套SmartWell系統(tǒng)和系統(tǒng)和372

21、套監(jiān)測系統(tǒng)，安裝范圍涉及深海、套監(jiān)測系統(tǒng)，安裝范圍涉及深海、墨西哥灣水下油井以及中東陸上油井。墨西哥灣水下油井以及中東陸上油井。 2001年以來截止到年以來截止到2006年年2月月6日的智能井安裝統(tǒng)計情況。日的智能井安裝統(tǒng)計情況。系統(tǒng)系統(tǒng) 井數(shù)井數(shù) 層段數(shù)層段數(shù) 生產(chǎn)井生產(chǎn)井 注入井注入井 SCRAMS 2989227數(shù)字液壓系統(tǒng)數(shù)字液壓系統(tǒng)1549150直接液壓系統(tǒng)直接液壓系型微型/小型液壓系統(tǒng)小型液壓系統(tǒng)2235202總計總計20044817425液壓促動，可控液壓促動，可控制制1 13 3層，每層一根層，每層一根1/4in1/4in控制線再加另外控制線再加另外一

22、根控制線，開關(guān)一根控制線，開關(guān)控制。控制。InForceInForce系統(tǒng)系統(tǒng)BakerHughes公司公司系統(tǒng)實現(xiàn)全電子化系統(tǒng)實現(xiàn)全電子化, ,采用電采用電力和控制閥及無級調(diào)節(jié)閥門。力和控制閥及無級調(diào)節(jié)閥門。 穿越封隔器和井口的穿越封隔器和井口的控制線是單根?？煽刂埔豢诳刂凭€是單根。可控制一口井內(nèi)最多井內(nèi)最多1212層；一套地面控層；一套地面控制系統(tǒng)可監(jiān)控制系統(tǒng)可監(jiān)控1212口井?？诰?對現(xiàn)有水下采油樹做對現(xiàn)有水下采油樹做很小的改進或根本不要改進，很小的改進或根本不要改進，就可以用。就可以用。 InChargeInCharge系統(tǒng)系統(tǒng)BakerHughes公司公司InChargeInCha

23、rge系統(tǒng)系統(tǒng)7in.7in.3 1/2in.3 1/2in.9 5/8in.9 5/8in.5 1/2in.5 1/2in.最大耐溫最大耐溫125125125125最大耐壓最大耐壓7500/10000psi7500/10000psi6300psi6300psi最小內(nèi)徑最小內(nèi)徑IDID69.85mm/71.42mm69.85mm/71.42mm69.85mm/71.42mm69.85mm/71.42mm層數(shù)層數(shù)12121212地面控制線數(shù)量地面控制線數(shù)量1 11 1材料材料1313CrCr，因康鎳合金，因康鎳合金718718，414041401313CrCr，因康鎳合金，因康鎳合金718718

24、，41404140最大啟動力最大啟動力6000lb6000lb10000lb10000lbBakerHughes公司公司 也可被機械關(guān)開也可被機械關(guān)開 非彈性元件的密封方式非彈性元件的密封方式 大的流入面積大的流入面積 減少減少了液壓控制管線數(shù)量了液壓控制管線數(shù)量 可以可以最多控制最多控制4個個ROSS 可以用于座封封隔器可以用于座封封隔器 采用球形關(guān)閉閥設(shè)計采用球形關(guān)閉閥設(shè)計 液壓液壓控制或者機械關(guān)開控制或者機械關(guān)開遠程遠程操控滑套操控滑套ROSS 完井隔離閥完井隔離閥 CIV液壓液壓控制調(diào)整分配裝置控制調(diào)整分配裝置HCAUWeatherfordWeatherford公司公司控制系統(tǒng)采用液壓

25、控制技術(shù)，簡單可靠控制系統(tǒng)采用液壓控制技術(shù)，簡單可靠5、智能完井系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)智能完井系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)智能完井系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)：井下生產(chǎn)流體控制系統(tǒng)及技術(shù)井下生產(chǎn)流體控制系統(tǒng)及技術(shù)井下信息采集傳感系統(tǒng)及技術(shù)井下信息采集傳感系統(tǒng)及技術(shù)井下數(shù)據(jù)傳輸及連通系統(tǒng)井下數(shù)據(jù)傳輸及連通系統(tǒng)地面數(shù)據(jù)采集、分析和反饋系統(tǒng)地面數(shù)據(jù)采集、分析和反饋系統(tǒng)BakerHughes公司公司 InForce系統(tǒng)系統(tǒng)5、智能完井系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)主控主控管線管線 (開啟開啟)副控管副控管線線 (關(guān)閉關(guān)閉)成對的控成對的控制管線制管線外接口外接口ROSS #1ROSS #2ROSS #3 層段控制閥層段控制閥是智能完井中的關(guān)鍵工具，達到是智能完

26、井中的關(guān)鍵工具，達到優(yōu)化流量等目的。主要有開關(guān)類和節(jié)流類優(yōu)化流量等目的。主要有開關(guān)類和節(jié)流類。主要用途：主要用途：節(jié)流一個或多個儲層，調(diào)整儲層間節(jié)流一個或多個儲層，調(diào)整儲層間 的壓力、流體流速流量的壓力、流體流速流量（節(jié)流類）（節(jié)流類） 關(guān)閉、開啟一個或多個儲層關(guān)閉、開啟一個或多個儲層（開關(guān)類）（開關(guān)類）1 1）井下生產(chǎn)流體控制系統(tǒng)及技術(shù)）井下生產(chǎn)流體控制系統(tǒng)及技術(shù)右圖是由液壓控制調(diào)整分右圖是由液壓控制調(diào)整分配裝置配裝置HCAUHCAU控制的控制的多個遠多個遠程操控層段控制閥（程操控層段控制閥（ROSSROSS）減少液壓控制管線數(shù)量減少液壓控制管線數(shù)量 。主要包括：主要包括：層段控制閥層段控制

27、閥和和封隔器封隔器WeatherfordWeatherford公司公司進油口傳壓管內(nèi)管 液控滑套結(jié)構(gòu)示意圖液控滑套結(jié)構(gòu)示意圖圖2 液控滑 套 結(jié) 構(gòu)示意圖3% 打開6% 打開9% 打開12% 打開15% 打開20% 打開100% 打開 油嘴式液控滑套軌道示意圖油嘴式液控滑套軌道示意圖液壓式智能完井系統(tǒng)核心工具液壓式智能完井系統(tǒng)核心工具液控滑套、油嘴式滑套液控滑套、油嘴式滑套 原始狀態(tài)時，內(nèi)管處于短軌道的上死點，液控滑套內(nèi)管上的進油口與外管的進油口不連通。工具下井后，通過操作液控箱，壓力經(jīng)傳壓管傳遞到內(nèi)管，在啟動壓差的作用下，內(nèi)管向下移動到軌道的下死點，內(nèi)管上的進油口與外管的進油口仍不連通，卸壓

28、，內(nèi)管在彈簧力的作用下回到長軌道的上死點，內(nèi)管上的進油口與外管的進油口連通，井內(nèi)的流體進入滑套。再次打壓，滑套會關(guān)閉。 油嘴式液控滑套軌道示意圖見圖其他油嘴式液控滑套軌道示意圖見圖其他結(jié)構(gòu)與標準液控滑套結(jié)構(gòu)相同。結(jié)構(gòu)與標準液控滑套結(jié)構(gòu)相同。 由由圖中可以看出，油嘴式液控滑套調(diào)節(jié)圖中可以看出，油嘴式液控滑套調(diào)節(jié)流量的量值共有流量的量值共有7級。級。液壓式智能完井系統(tǒng)核心工具液壓式智能完井系統(tǒng)核心工具液控滑套、油嘴式滑套液控滑套、油嘴式滑套 該井主井眼尺寸為該井主井眼尺寸為95/8，兩分支井眼尺寸為，兩分支井眼尺寸為81/2，2003年年3月，在該井上月，在該井上首次成功地配套應(yīng)用了分支井首次成功

29、地配套應(yīng)用了分支井3級完井與級完井與Inforce完井系統(tǒng)。如圖所示，上分支的完井系統(tǒng)。如圖所示，上分支的液體通過管柱直接進入主井眼套管中，下分支的液體則經(jīng)過管柱和液控滑套進液體通過管柱直接進入主井眼套管中，下分支的液體則經(jīng)過管柱和液控滑套進入主井眼套管，與上分支的液體混合后，由電潛泵泵送到地面。若下分支見水，入主井眼套管，與上分支的液體混合后，由電潛泵泵送到地面。若下分支見水，可通過地面加液壓，關(guān)閉液控滑套，只生產(chǎn)上分支。需要時，再通過地面設(shè)備可通過地面加液壓，關(guān)閉液控滑套，只生產(chǎn)上分支。需要時，再通過地面設(shè)備打開液控滑套。打開液控滑套。 智能完井管柱在智能完井管柱在Oman 現(xiàn)場應(yīng)用管現(xiàn)場

30、應(yīng)用管柱示意圖柱示意圖阿曼阿曼Mukhaizna油田利用分支井油田利用分支井技術(shù)開發(fā)砂巖稠技術(shù)開發(fā)砂巖稠油油藏。油油藏。無級可調(diào)層段控制閥無級可調(diào)層段控制閥 (IV-ICV)(IV-ICV) ICVICV裝有多位置流量微調(diào)裝置可調(diào)裝有多位置流量微調(diào)裝置可調(diào)層段控制閥與傳感器驅(qū)動模塊耦合層段控制閥與傳感器驅(qū)動模塊耦合在一起，來操作油嘴，在一起，來操作油嘴， ICVICV適用于適用于開開/ /關(guān)控制也適用于更靈活的節(jié)流關(guān)控制也適用于更靈活的節(jié)流操作。可逐漸將節(jié)流閥狀態(tài)控制到操作?？芍饾u將節(jié)流閥狀態(tài)控制到100100個位置，實現(xiàn)高精度的井下流個位置，實現(xiàn)高精度的井下流動控制。動控制。 ICV與以往的

31、設(shè)計相比，該智能閥與以往的設(shè)計相比，該智能閥采用了壓力平衡滑套，壓力高達采用了壓力平衡滑套，壓力高達15,000 psi ，消除了閉合銷機制，從，消除了閉合銷機制，從而可以減少工具長度。而可以減少工具長度。 該閥心軸的設(shè)計也采用了轉(zhuǎn)向外形，該閥心軸的設(shè)計也采用了轉(zhuǎn)向外形，液壓動力改變驅(qū)動套筒機構(gòu)轉(zhuǎn)向。液壓動力改變驅(qū)動套筒機構(gòu)轉(zhuǎn)向。 ICV的液壓室提供優(yōu)質(zhì)的熱塑性密的液壓室提供優(yōu)質(zhì)的熱塑性密封件，工作在高驅(qū)動壓力和在很寬的封件，工作在高驅(qū)動壓力和在很寬的溫度范圍（溫度范圍（40-330 F）。這些密封）。這些密封件具有較高的化學(xué)適用性和耐高溫能件具有較高的化學(xué)適用性和耐高溫能力。該密封設(shè)計提供冗

32、余和密封完整力。該密封設(shè)計提供冗余和密封完整性，從而最大限度地減少災(zāi)難性故障性，從而最大限度地減少災(zāi)難性故障發(fā)生。發(fā)生。 ICV的籠罩結(jié)構(gòu)，主要用于雙層、的籠罩結(jié)構(gòu)，主要用于雙層、堆積礫石充填的施工。堆積礫石充填的施工。 封隔器封隔器抽油泵抽油泵油水層油水層丟手丟手液壓換層開關(guān)液壓換層開關(guān)封隔器封隔器絲堵絲堵液壓換層開關(guān)液壓換層開關(guān)封隔器封隔器液壓換層開關(guān)液壓換層開關(guān)油水層油水層油水層油水層技術(shù)指標：技術(shù)指標：可實現(xiàn)23層任意反復(fù)換層生產(chǎn)；承壓：25MPa ，耐溫150。適應(yīng)性分析：適應(yīng)性分析：出砂、結(jié)垢輕微油井；可應(yīng)用于5 1/2in套管及以上直/斜井、定向井；套管完好，油層以上套管試壓15

33、MPa無滲漏。國內(nèi)不動管柱換層開關(guān)工藝技術(shù)國內(nèi)不動管柱換層開關(guān)工藝技術(shù)實際就是一個液控開關(guān)實際就是一個液控開關(guān) 換層開關(guān)控制方式為液壓方式：換層開關(guān)控制方式為液壓方式：換層時，套管加液壓，推動換層換層時，套管加液壓，推動換層開關(guān)活塞運動，通過變換長短軌開關(guān)活塞運動，通過變換長短軌道實現(xiàn)換層開關(guān)的開與關(guān)。道實現(xiàn)換層開關(guān)的開與關(guān)。5、智能完井系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 封隔器封隔器也是也是智能完井中的核心工具。智能完井中的核心工具。 主要用途：主要用途：進行各個地層分隔進行各個地層分隔 主要特點：主要特點：必須必須1 1）井下生產(chǎn)流體控制系統(tǒng)及技術(shù)）井下生產(chǎn)流體控制系統(tǒng)及技術(shù) HF-1HF-1封隔器就封隔器就是

34、智能完井封隔器是智能完井封隔器之一。之一。 設(shè)計有專門的設(shè)計有專門的電子與液壓控制線電子與液壓控制線的旁通孔，不用進的旁通孔，不用進行拼接。行拼接。 可被用作頂部生可被用作頂部生產(chǎn)封隔器，又可用產(chǎn)封隔器，又可用作下部封隔器以隔作下部封隔器以隔離鄰近層段。離鄰近層段。5、智能完井系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)1 1）井下生產(chǎn)流體控制系統(tǒng)及技術(shù)）井下生產(chǎn)流體控制系統(tǒng)及技術(shù)國外封隔器：一般采用可取式封隔器國外封隔器：一般采用可取式封隔器, ,耐溫可達耐溫可達150150，耐壓，耐壓50MPa50MPa，由于沒有不動管柱洗井的要求，封，由于沒有不動管柱洗井的要求，封隔器上無洗井通道，結(jié)構(gòu)比較簡單隔器上無洗井通道，結(jié)構(gòu)比

35、較簡單; ;管柱能有效防止地管柱能有效防止地層反吐，故其工作壽命達層反吐，故其工作壽命達3 3年以上，可適用于深井和高年以上，可適用于深井和高壓注水井，能夠滿足各類油藏分層注水開發(fā)的需要。壓注水井，能夠滿足各類油藏分層注水開發(fā)的需要。 國內(nèi)封隔器的密封壓力可高達國內(nèi)封隔器的密封壓力可高達35MPa，耐溫可以，耐溫可以達到達到150 （氫化丁腈橡膠）（氫化丁腈橡膠）適用于各油田分層注水適用于各油田分層注水井、需保護套管井以及套管損壞需卡漏的井以及采油井、需保護套管井以及套管損壞需卡漏的井以及采油井。壽命達不到國外的技術(shù)指標井。壽命達不到國外的技術(shù)指標。國內(nèi)封隔器與國外封隔器的區(qū)別國內(nèi)封隔器與國外

36、封隔器的區(qū)別5、智能完井系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)5、智能完井系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)5、智能完井系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)5、智能完井系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)5、智能完井系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 井下信息采集傳感系統(tǒng)包括三個方面：井下信息采集傳感系統(tǒng)包括三個方面： 溫度壓力傳感器溫度壓力傳感器 流量及流體組分傳感器流量及流體組分傳感器 儲層成像儲層成像（發(fā)展方向）（發(fā)展方向） 主要用途：主要用途：數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集 傳感器近幾年主要發(fā)展光纖傳感器，尤其是傳感器近幾年主要發(fā)展光纖傳感器，尤其是WeatherfordWeatherford公司已經(jīng)開發(fā)出適用于井下的光纖式壓力、溫度、流量傳感器。公司已經(jīng)開發(fā)出適用于井下的光纖式壓力、溫度、流量傳感器。美國德克薩斯

37、正在研制：納米傳感器。美國德克薩斯正在研制：納米傳感器。2 2）井下信息采集傳感系統(tǒng)及技術(shù)）井下信息采集傳感系統(tǒng)及技術(shù)帶控制管線旁路的井下壓力計工作筒帶控制管線旁路的井下壓力計工作筒 5、智能完井系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 井下數(shù)據(jù)傳輸及連通系統(tǒng)包括：井下數(shù)據(jù)傳輸及連通系統(tǒng)包括： 專用雙絞線專用雙絞線 電纜電纜 液壓控制管線液壓控制管線 光纖光纖 電纜、管線保護裝置電纜、管線保護裝置 該系統(tǒng)關(guān)系到整個智能完井系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定，為了使系統(tǒng)中的該系統(tǒng)關(guān)系到整個智能完井系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定，為了使系統(tǒng)中的液壓管線、電纜、光纖不被損壞，都要把這些線封裝在一起。液壓管線、電纜、光纖不被損壞，都要把這些線封裝在一起。3

38、 3）井下數(shù)據(jù)傳輸及連通系統(tǒng)）井下數(shù)據(jù)傳輸及連通系統(tǒng)5、智能完井系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 地面數(shù)據(jù)采集、分析和反饋系統(tǒng)包括：計算機或單板機；地面數(shù)據(jù)采集、分析和反饋系統(tǒng)包括：計算機或單板機；電源；泵組；計算分析軟件。實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、處理、并反饋到電源；泵組；計算分析軟件。實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、處理、并反饋到井下系統(tǒng)，實現(xiàn)實時生產(chǎn)管理。井下系統(tǒng)，實現(xiàn)實時生產(chǎn)管理。4 4）地面數(shù)據(jù)采集、分析和反饋系統(tǒng)）地面數(shù)據(jù)采集、分析和反饋系統(tǒng)電源電源模塊模塊微 機 控 制微 機 控 制中心中心數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理系統(tǒng)預(yù)處理系統(tǒng)地面到井下地面到井下傳輸系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)打印系統(tǒng)或打印系統(tǒng)或繪圖系統(tǒng)繪圖系統(tǒng)井下井下SCRAMSSCRA

39、MS兩層示意圖兩層示意圖在每口井上使用了一條液壓控制管線和一條電力控制管線。在每口井上使用了一條液壓控制管線和一條電力控制管線。安裝了第二條液壓和電力控制管線，作為備用系統(tǒng)的一部分。安裝了第二條液壓和電力控制管線，作為備用系統(tǒng)的一部分。SCRAMS（地面控制油藏分析與管理系統(tǒng)）組成（地面控制油藏分析與管理系統(tǒng)）組成斯倫貝謝公司斯倫貝謝公司 控制線控制線6060穿越油井穿越油井, ,控制線可控制線可以是電子的、液壓的或者光以是電子的、液壓的或者光纖的。纖的。專利專利“智能井系統(tǒng)與方法智能井系統(tǒng)與方法” 核心是具有大量轉(zhuǎn)換裝置的篩管核心是具有大量轉(zhuǎn)換裝置的篩管基管基管過濾介質(zhì)過濾介質(zhì)分流管分流管傳

40、感器傳感器護罩護罩專利專利“智能井系統(tǒng)與方法智能井系統(tǒng)與方法” 分流管在礫分流管在礫石充填中，石充填中，作為砂漿傳作為砂漿傳送的通道，送的通道，可以減少形可以減少形成砂橋的可成砂橋的可能性，提高能性，提高礫石充填率。礫石充填率?？刂凭€控制線通道通道8282要保證有一要保證有一定的深度以容納定的深度以容納控制線控制線6060 傳感器傳感器62a62a放置放置在分流管內(nèi)在分流管內(nèi) 斯倫貝謝公司斯倫貝謝公司篩管剖視圖篩管剖視圖6、智能完井技術(shù)的主要功能1）遙測：）遙測：在油藏條件下液流在油在油藏條件下液流在油井中流動或注入。井中流動或注入。2）遙控：）遙控：在油藏選擇性層段遙控在油藏選擇性層段遙控油

41、井的液流流動和注入。油井的液流流動和注入。3）最優(yōu)化：）最優(yōu)化：生產(chǎn)和油藏管理方法生產(chǎn)和油藏管理方法最優(yōu)化。最優(yōu)化。4）液流監(jiān)測：）液流監(jiān)測：永久式傳感器：溫永久式傳感器：溫度壓力流量、流體性質(zhì)。度壓力流量、流體性質(zhì)。5）液流控制：）液流控制：地面控制的井下閥地面控制的井下閥門門ICV。6）液流最優(yōu)化：）液流最優(yōu)化：由傳感器采集到由傳感器采集到的信息輸入分選機，版主決策，給的信息輸入分選機，版主決策，給液流控制儀指令，從而調(diào)控液流方液流控制儀指令，從而調(diào)控液流方向流量等。向流量等。7、注水井智能完井系統(tǒng)特點智能完井系統(tǒng)技術(shù)特點智能完井系統(tǒng)技術(shù)特點：1 1）智能完井單井優(yōu)點：）智能完井單井優(yōu)點：

42、 延長油井的生產(chǎn)周期，提高開采效率；減少修延長油井的生產(chǎn)周期，提高開采效率；減少修井的頻率和成本；提高操作的安全性。井的頻率和成本；提高操作的安全性。2 2）智能完井對于油藏管理優(yōu)點：）智能完井對于油藏管理優(yōu)點： 具有地面遙控功能，便于管理，適用于海上或具有地面遙控功能，便于管理，適用于海上或沙漠中的油田；沙漠中的油田； 智能完井具有實時監(jiān)測功能，測試資料連續(xù)，智能完井具有實時監(jiān)測功能，測試資料連續(xù)，能夠克服不穩(wěn)定試井分析引起的模糊性和不確定能夠克服不穩(wěn)定試井分析引起的模糊性和不確定性；性； 智能完井監(jiān)測的資料廣泛，提供信息量大，有智能完井監(jiān)測的資料廣泛，提供信息量大，有利于提高油藏管理；利于

43、提高油藏管理； 智能完井可以控制氣、水錐進，加速開采，提智能完井可以控制氣、水錐進，加速開采，提高油田最終采收率。高油田最終采收率。BakerHughes公司公司 InForce系統(tǒng)系統(tǒng)7、注水井智能完井系統(tǒng)特點智能完井系統(tǒng)技術(shù)特點智能完井系統(tǒng)技術(shù)特點：3 3）自動注水、注氣、采油、自動氣舉）自動注水、注氣、采油、自動氣舉 能夠有序管理油氣水層，按照管理者能夠有序管理油氣水層，按照管理者的意圖控制各層流體流動的意圖控制各層流體流動 可以實現(xiàn)分段封隔、分段壓裂可以實現(xiàn)分段封隔、分段壓裂 可以分層也可以合采合注可以分層也可以合采合注 BakerHughes公司公司 InForce系統(tǒng)系統(tǒng)7、注水井

44、智能完井系統(tǒng)特點8、注水井智能完井系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域1）控制流入，包括不希望的地層流出液流、）控制流入，包括不希望的地層流出液流、控水控水2）分布式注入）分布式注入3）有控制的分采）有控制的分采-合采合采4）自動氣舉）自動氣舉5）自流注水）自流注水6）組分組合）組分組合7）井眼穩(wěn)定）井眼穩(wěn)定8）避免層間干擾）避免層間干擾9）復(fù)雜結(jié)構(gòu)井的科學(xué)管理）復(fù)雜結(jié)構(gòu)井的科學(xué)管理10）陸地、海洋平臺、海底井口井都能有控）陸地、海洋平臺、海底井口井都能有控優(yōu)化管理、自動注水等優(yōu)化管理、自動注水等與注水相關(guān)的幾個方面與注水相關(guān)的幾個方面8、注水井智能完井系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域海洋油田的情況海洋油田的情況平臺平臺海底井海底井8、

45、注水井智能完井系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域復(fù)雜結(jié)構(gòu)井、水平井、分支井、海油陸才井復(fù)雜結(jié)構(gòu)井、水平井、分支井、海油陸才井8 8、智能完井技術(shù)應(yīng)用實例、智能完井技術(shù)應(yīng)用實例 印尼自動氣舉印尼自動氣舉8 8、智能完井技術(shù)應(yīng)用實例、智能完井技術(shù)應(yīng)用實例 油井動態(tài)公司在中東地區(qū)油井動態(tài)公司在中東地區(qū)安裝了一個四層段電力液壓安裝了一個四層段電力液壓智能完井設(shè)備，實現(xiàn)分層流入智能完井設(shè)備，實現(xiàn)分層流入控制和壓力控制和壓力/ /溫度監(jiān)測。通過對溫度監(jiān)測。通過對未采用智能井技術(shù)的油井生產(chǎn)未采用智能井技術(shù)的油井生產(chǎn)動態(tài)模擬結(jié)果與實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)動態(tài)模擬結(jié)果與實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行了對比。結(jié)果表明，在生進行了對比。結(jié)果表明，在生產(chǎn)的前三個月

46、，產(chǎn)量提高了大產(chǎn)的前三個月，產(chǎn)量提高了大約約5.565.56萬噸。萬噸。 開采加速生產(chǎn)開采加速生產(chǎn) 8 8、智能完井技術(shù)應(yīng)用實例、智能完井技術(shù)應(yīng)用實例 在北海油田一個小型油氣藏，在北海油田一個小型油氣藏，當經(jīng)濟狀況不支持采用一口當經(jīng)濟狀況不支持采用一口生產(chǎn)井和一口注水井再加上生產(chǎn)井和一口注水井再加上相關(guān)水下基礎(chǔ)設(shè)施來對該油相關(guān)水下基礎(chǔ)設(shè)施來對該油田進行開發(fā)。油井動態(tài)公司田進行開發(fā)。油井動態(tài)公司利用流動控制和監(jiān)測技術(shù)、利用流動控制和監(jiān)測技術(shù)、多分支技術(shù)，實現(xiàn)從上覆水多分支技術(shù)，實現(xiàn)從上覆水層自流驅(qū)替，這個方案大大層自流驅(qū)替，這個方案大大縮減水下基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模，縮減水下基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模，資資本開支節(jié)約了

47、本開支節(jié)約了50%50%。 降低資本開支降低資本開支8 8、智能完井技術(shù)應(yīng)用實例、智能完井技術(shù)應(yīng)用實例 8 8、智能完井技術(shù)應(yīng)用實例、智能完井技術(shù)應(yīng)用實例 8 8、智能完井技術(shù)應(yīng)用實例、智能完井技術(shù)應(yīng)用實例 8 8、智能完井技術(shù)應(yīng)用實例、智能完井技術(shù)應(yīng)用實例 提提 綱綱一、一、常規(guī)分注工藝技術(shù)簡介與存在問題常規(guī)分注工藝技術(shù)簡介與存在問題 二、智能完井工藝技術(shù)二、智能完井工藝技術(shù)概況概況三、智能完井工藝技術(shù)三、智能完井工藝技術(shù) 四、控制自流注水的智能完井技術(shù)四、控制自流注水的智能完井技術(shù)五、國內(nèi)注水井智能完井技術(shù)研究進展五、國內(nèi)注水井智能完井技術(shù)研究進展四、控制自流注水的智能完井技術(shù)自流注水是指

48、流體從一個地層引自流注水是指流體從一個地層引流到另一個地層，以保持油藏壓力流到另一個地層，以保持油藏壓力的一種技術(shù)。的一種技術(shù)。 自流注水井智能完井就是把智自流注水井智能完井就是把智能完井技術(shù)應(yīng)用于自流注水井上，能完井技術(shù)應(yīng)用于自流注水井上，通過收集、傳輸和分析完井、開發(fā)通過收集、傳輸和分析完井、開發(fā)及油藏數(shù)據(jù)，在不需要人工干預(yù)的及油藏數(shù)據(jù)，在不需要人工干預(yù)的情況下控制控制井下流量，積極改情況下控制控制井下流量，積極改進油層性能，實現(xiàn)儲層效益最大化。進油層性能，實現(xiàn)儲層效益最大化。自流注水井智能完井示意圖自流注水井智能完井示意圖自流注水井智能完井示意圖自流注水井智能完井示意圖四、控制自流注水的

49、智能完井技術(shù)四、控制自流注水的智能完井技術(shù)自流注水井智能完井示意圖自流注水井智能完井示意圖四、控制自流注水的智能完井技術(shù)無級可調(diào)層段控制閥 （ICV)四、控制自流注水的智能完井技術(shù)四、控制自流注水的智能完井技術(shù)四、控制自流注水的智能完井技術(shù)通過預(yù)測油藏特性，依據(jù)通過預(yù)測油藏特性，依據(jù)Zubair水層和水層和Minagish Oolite儲層的靜壓（分儲層的靜壓（分別為別為31.03MPa和和26.20MPa）就能判斷油藏能否采用自流注水智能完井技術(shù)。）就能判斷油藏能否采用自流注水智能完井技術(shù)。 采用節(jié)點分析法，給出流經(jīng)采用節(jié)點分析法，給出流經(jīng)ICV不同開啟位置（不同開啟位置（10個）的壓降與流

50、量的關(guān)個）的壓降與流量的關(guān)系，各曲線與系，各曲線與P的交點為的交點為ICV在每個開啟位置上的預(yù)計流量和壓降。在每個開啟位置上的預(yù)計流量和壓降。 ICV全開時，預(yù)計最大理論流量為全開時，預(yù)計最大理論流量為8112m3/d； ICV關(guān)閉時，其壓降為關(guān)閉時，其壓降為8.96MPa。 Zubair水層為水層為Minagish Oolite儲層提供儲層提供5460m3/d，水層流量和壓，水層流量和壓降由降由ICV控制，由控制，由PDHMS監(jiān)測。監(jiān)測。四、控制自流注水的智能完井技術(shù)ZubairZubair和和Minagish OoliteMinagish Oolite地層間壓降與流量的關(guān)系地層間壓降與流量

51、的關(guān)系及流經(jīng)及流經(jīng)ICVICV的壓降與流量關(guān)系的壓降與流量關(guān)系依據(jù)依據(jù)Zubair水層和水層和Minagish Oolite儲層儲層的靜壓（的靜壓（31.03MPa和和26.20MPa）采用節(jié)點采用節(jié)點分析法，計算出流經(jīng)分析法，計算出流經(jīng)ICV不同開啟位置的壓不同開啟位置的壓降與流量的關(guān)系，各曲降與流量的關(guān)系，各曲線與線與P的交點為的交點為ICV在每個開啟位置上的預(yù)在每個開啟位置上的預(yù)計流量和壓降。計流量和壓降。四、控制自流注水的智能完井技術(shù)完井后的流量和溫度變化情況完井后的流量和溫度變化情況一號井：一號井：開始時開始時Zubair水層實際水層實際Minagish Oolite儲層提供儲層提供

52、4056m3/d。在對。在對Minagish Oolite儲層補孔和酸化后，儲層補孔和酸化后，ICV全開時流量為全開時流量為6240m3/d。變產(chǎn)量測試期間和完井后的壓力和流量變化情況變產(chǎn)量測試期間和完井后的壓力和流量變化情況二號井：二號井：Zubair水層實際水層實際Minagish Oolite儲層提供儲層提供4680m3/d。四、控制自流注水的智能完井技術(shù)提提 綱綱一、一、常規(guī)分注工藝技術(shù)簡介與存在問題常規(guī)分注工藝技術(shù)簡介與存在問題 二、智能完井工藝技術(shù)二、智能完井工藝技術(shù)概況概況三、智能完井工藝技術(shù)三、智能完井工藝技術(shù) 四、控制自流注水的智能完井技術(shù)四、控制自流注水的智能完井技術(shù)五、國

53、內(nèi)注水井智能完井技術(shù)研究進展五、國內(nèi)注水井智能完井技術(shù)研究進展五、國內(nèi)注水井智能完井技術(shù)研究進展 國外的智能井系統(tǒng)相對成熟，國內(nèi)國外的智能井系統(tǒng)相對成熟，國內(nèi)雖然具備了一些井雖然具備了一些井下監(jiān)測技術(shù)下監(jiān)測技術(shù)，總體來看，總體來看，但目前還沒有真正意義上的智能但目前還沒有真正意義上的智能井系統(tǒng)存在井系統(tǒng)存在。尤其是在注水井上，注水井上比較接近于智尤其是在注水井上，注水井上比較接近于智能完井的有三項技術(shù)：能完井的有三項技術(shù)： 智能井技術(shù)是為了適應(yīng)現(xiàn)代油藏經(jīng)營管理和信息技術(shù)應(yīng)用于油氣智能井技術(shù)是為了適應(yīng)現(xiàn)代油藏經(jīng)營管理和信息技術(shù)應(yīng)用于油氣藏開采而發(fā)展起來的新技術(shù)，通過生產(chǎn)動態(tài)的實時監(jiān)測和實時控制，

54、藏開采而發(fā)展起來的新技術(shù)，通過生產(chǎn)動態(tài)的實時監(jiān)測和實時控制，達到提高油藏采收率和提高油藏經(jīng)營管理水平的目的。未來十年主要達到提高油藏采收率和提高油藏經(jīng)營管理水平的目的。未來十年主要向向致密氣藏、重油蒸汽驅(qū)和致密氣藏、重油蒸汽驅(qū)和SAG、，高溫高壓油氣藏、，高溫高壓油氣藏(HTHP）發(fā)發(fā)展。展。1-電纜;2-無線數(shù)據(jù)回讀儀器;3,5,8-井下測量系統(tǒng);4,7-封隔器 6,9-偏心配水器; 10-凡爾; 11-篩管絲堵水井的施工示意圖水井的施工示意圖技術(shù)技術(shù)關(guān)鍵關(guān)鍵 在封隔器附近安裝記錄工在封隔器附近安裝記錄工作狀態(tài)的測量裝置，測量作狀態(tài)的測量裝置，測量裝置裝置內(nèi)置智能化的測量系統(tǒng)，在生內(nèi)置智能化

55、的測量系統(tǒng)，在生產(chǎn)作業(yè)過程中實時錄取封隔器產(chǎn)作業(yè)過程中實時錄取封隔器上、下壓力、溫度和軸向載荷上、下壓力、溫度和軸向載荷等數(shù)據(jù)，并自動存儲。等數(shù)據(jù)，并自動存儲。浩浩85管柱示意圖管柱示意圖目的：目的：及時掌握注水管柱在及時掌握注水管柱在井下的實時工作狀況。井下的實時工作狀況。五、國內(nèi)注水井智能完井技術(shù)研究進展技術(shù)組成：技術(shù)組成：n井下測量系統(tǒng)井下測量系統(tǒng)n無線數(shù)據(jù)回讀無線數(shù)據(jù)回讀井井下儀下儀n地面控制儀表地面控制儀表n計算機數(shù)據(jù)處理軟件計算機數(shù)據(jù)處理軟件計算機系統(tǒng)地面控制儀表電纜編碼傳輸無線數(shù)據(jù)回讀井下儀器無線數(shù)據(jù)交換深度定位無線通訊無線數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)參數(shù)測量系統(tǒng)井下測量系統(tǒng)井下長期動態(tài)監(jiān)測

56、系統(tǒng)構(gòu)成示意圖井下長期動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成示意圖技術(shù)原理技術(shù)原理 用電纜下入具有無線交換功能的井下數(shù)據(jù)回讀儀器到測試裝置附近，通用電纜下入具有無線交換功能的井下數(shù)據(jù)回讀儀器到測試裝置附近，通過無線傳輸將測試過無線傳輸將測試裝置裝置存儲的管柱工作數(shù)據(jù)讀回到接收器內(nèi)，并傳輸?shù)降孛?，存儲的管柱工作?shù)據(jù)讀回到接收器內(nèi)，并傳輸?shù)降孛?，采用配套軟件對?shù)據(jù)進行分析處理，用數(shù)據(jù)和圖形直觀反映井下封隔器的坐采用配套軟件對數(shù)據(jù)進行分析處理，用數(shù)據(jù)和圖形直觀反映井下封隔器的坐封、注水、解封等整個工作過程內(nèi)外壓力、軸向拉力、井下溫度情況，為下封、注水、解封等整個工作過程內(nèi)外壓力、軸向拉力、井下溫度情況，為下次管柱設(shè)計提供

57、改進依據(jù)。次管柱設(shè)計提供改進依據(jù)。 五、國內(nèi)注水井智能完井技術(shù)研究進展主要功能：主要功能： n通過檢測封隔器上下壓力，了解封隔器的密封狀況。通過檢測封隔器上下壓力，了解封隔器的密封狀況。n通過軸向載荷的測量，判斷注水過程中封隔器的受力情況和臨界載荷大小，通過軸向載荷的測量，判斷注水過程中封隔器的受力情況和臨界載荷大小，也可判斷補償器、油管錨、卡瓦等井下工具的工作情況。也可判斷補償器、油管錨、卡瓦等井下工具的工作情況。n通過了解井下注水封隔器的真實力學(xué)行為，為分層注水管柱進行優(yōu)化設(shè)計通過了解井下注水封隔器的真實力學(xué)行為，為分層注水管柱進行優(yōu)化設(shè)計或封隔器技術(shù)改進提供依據(jù)?；蚍飧羝骷夹g(shù)改進提供依據(jù)

58、。技術(shù)指標技術(shù)指標p外徑：外徑：115mm115mm，內(nèi)徑：，內(nèi)徑： 50mm50mmp壓力測量量程及精度：壓力測量量程及精度：0 070MPa70MPa0.10.1F F S Sp溫度測量量程及精度：溫度測量量程及精度：-25-251251250.50.5F F S S p軸向載荷測量量程及精度：軸向載荷測量量程及精度：-300KN-300KN300KN300KN5 5F F S Sp連續(xù)工作時間連續(xù)工作時間1212個月個月五、國內(nèi)注水井智能完井技術(shù)研究進展測調(diào)聯(lián)動技術(shù)采用閉環(huán)控制。流量測調(diào)聯(lián)動技術(shù)采用閉環(huán)控制。流量計測試注水層的實際注水量，根據(jù)實際計測試注水層的實際注水量，根據(jù)實際注水量和

59、設(shè)定的配水量的差值大小，利注水量和設(shè)定的配水量的差值大小，利用伺服電機帶動螺旋副調(diào)節(jié)水嘴的開度用伺服電機帶動螺旋副調(diào)節(jié)水嘴的開度量，使各層注水量滿足配水方案要求量，使各層注水量滿足配水方案要求。空心、偏心空心、偏心實時測調(diào)（上海、采油院）實時測調(diào)（上海、采油院）微機測調(diào)（貴州微機測調(diào)（貴州) )五、國內(nèi)注水井智能完井技術(shù)研究進展井下對接：井下對接：利用電纜將儀器下到需調(diào)配的層段；井下利用電纜將儀器下到需調(diào)配的層段；井下儀器調(diào)節(jié)臂打開，與可調(diào)節(jié)堵塞器對接；儀器調(diào)節(jié)臂打開，與可調(diào)節(jié)堵塞器對接；流量測試調(diào)節(jié)：流量測試調(diào)節(jié)：地面儀器監(jiān)視流量曲線，根據(jù)實時地面儀器監(jiān)視流量曲線，根據(jù)實時監(jiān)測到的流量與預(yù)設(shè)

60、配注量的偏差自動調(diào)整堵塞器注水監(jiān)測到的流量與預(yù)設(shè)配注量的偏差自動調(diào)整堵塞器注水閥水嘴大小，直到達到予設(shè)流量；然后換層測調(diào)。閥水嘴大小，直到達到予設(shè)流量；然后換層測調(diào)。微調(diào)和驗證：微調(diào)和驗證：然后根據(jù)需要進行復(fù)測和微調(diào)，最后采然后根據(jù)需要進行復(fù)測和微調(diào)，最后采用上提用上提/ /下放方式對全井調(diào)配結(jié)果進行統(tǒng)一檢測。下放方式對全井調(diào)配結(jié)果進行統(tǒng)一檢測。應(yīng)用：應(yīng)用：從從20042004年開始已在吉林、大慶、中原成功試年開始已在吉林、大慶、中原成功試驗應(yīng)用驗應(yīng)用10001000口井以上，測試效率是普通工藝口井以上，測試效率是普通工藝3-43-4倍，可倍，可顯著降低工人的勞動強度和提高注水層段合格率。顯著