智能完井技术!!!.doc

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1、智能完井技术MikeRobinson编译：王新英赵炜1引言1引言智能完井被定义为一种能够采集、传输和分析井下产状、油藏产状和整体完井管柱生产数据资料，且随之能够根据油井生产情况对油层进行遥控和提高油井产状的完井系统。这里应半注意的问题是，H前智能完井的概念并非是指使牛产系统具有口动化控制或优化生产的能力，智能完井尚需借助人工界面发布指令实现对生产油井的控制。远程完井监测是指生产系统在无介入干扰作业情况下具备提供井筒屮或近井地带数据资料的能力。远程完井控制是指将牛产控制指令输送到井下，改变一个或多个生

2、产液流控制工具组件的位置和工作状态。一般来讲，智能完井的主要作用是优化油井的生产和在最大限度地降低作业费用与生产风险的同吋最大程度地提高油层的采收率。FI前已有各种不同的智能完井系统投入井下安装应用。虽然各种类型的电子类和电动■液爪与光学■液爪完井系统己经获得成功应用，但是H前液压动力智能完井系统仍占主导地位。2智能完井系统的发展历史与技术开发2I卅:纪80年代之前,遥控监测技术通常只局限于对采油树与节流器周I韦I的生产设备应用地面传感器进行监测、对井下安全阀(SSSV)进行远程液压控制和对采油树控

3、制阀进行液爪(电动)控制。第…套计算机辅助作业系统曾通过遥控采油树附近的节流阀来优化气举井的产状，并且曾监测与控制泵抽生产井的产状。随着相关工艺技术的开发应用、工艺设备的成功配置和各种永久性安装传感器可靠性的提高，油出经营者开始考虑对井下的液流流入状态进行控制，以求从屮获取明显的经济效益。油皿作业服务行业对此做出了积极的响应，相继设计出了可对整个井筒进行监测与功能控制的高效系统。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。这种阀的构造设计具备了井下开关(on/o

4、ff)和变位节流功能，这些功能一般都采用液床、电力或电动液床激活系统来完成。继血进行的新技术开发工作促成了具有抗冲蚀功能节流装置的问世，并且其结构可耐高的压差。基于常规井下安全阀技术研究推出的其他装置还有可用于井下生产管柱开关的在线球阀。最初这些高度集成化的系统并不被油田经营者所接受，原因是这些系统的投资费用过高，血且油田经营者认为应用的成功率较低，往往收益不抵投资。当时这些系统的确不能达到油田经营者放心应用的标准。针対这方面问题，研制推出了低投资的液床系统，该系统将各种不同的传感器同液床控制装置组

5、装在一起，形成一种复合式的智能完井系统，它具有最初高端系统的主要功能。人们常常希望通过对最初安装的独立PC机、基本的生产监测系统和数据过载系统进行升级处理，使其能够进行理想的数据处理和数据传输。最近永久型井下床力与温度计和智能完井系统已经同内部互联网或英特网的数据传输系统联机，提高了数据的传输速度和应用效果。通过应用不介入式系统或文丘里测试仪器血测试流量的传感器已经研制推出。这些仪器的集成系统可以同-其他的光纤系统配套，用于测试分布温度剖面、多点床力和声波信号(据此便可研制出永久型地震传感器)。这些

6、系统的有效工作寿命还不稳定，但是随着供货商在提高可靠性方面的深入研究，H前已达到用户可以接受的水平。智能完井系统的小远期研制开发H标如下：◊从油藏管理出发避免频繁的修井作业；◊使一口油井屮的多层或整个油藏被动用；◊实现油井的自身优化生产和自动化生产控制与工艺控制；◊对优化生产系统进行优化设计，而并非只对基本的生产单元进行优化设计，如井下/海底生产设备同地面设备与基本设施实现良好的匹配；◊智能完井系统的可靠性应当大于95%,安装后的有效工作寿命为II年。3设备标准由于众多的开发商和供货商都在从事智能完

7、井系统组件的开发研究与市场销售，因此开展智能完井系统的标准化和匹配性研究便成为一项重要事宜。一个从事采油工程研究的研究小组通过向有关的采油作业服务机构进行技术咨询，编制出了一套适用于井下监测与控制设备的标准文件，即智能井井下仪器设备标准(Iwis)oIT前数据传输要求采用电力或光学导线，但是电磁遥测无线系统虽然提供的数据传输带宽窄，但终将会投入工业应用。虽然光学液丿禾井下开关系统的样机已经通过试验测试，但它的光能传输能量仍十分有限。全电力系统的进一步开发将使井下发电和自动化控制完井技术的应用成为可能

8、。智能完井技术的价值具体体现在，通过实现液流控制而使得井身结构和油井的生产状态得到积极的改进与提高和通过対井下数据的采集而监测油井的生产响应与产状。将数据分析同预测性油藏模拟配合应用便可以通过控制系统的反馈数据资料对油井的高效生产产生更大的价值。可以预测，应用智能完井技术可使油藏的采收率提高10%o智能完井井下生产状态的远程监测与控制技术的应用和效益取决于作业井的类型。实际上，多层开采井或多分支井（无论是采油井还是注入井）都可通过遥控技术从小获利，表现在生产投资的降低