在工業智能化的大背景下,中國海油能源發展工程技術公司的這群“匠人”終于打造出了“不求人”的智能化—粘度敏感AICD控水技術。
來自 | 中國海油能源發展工程技術公司
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在我國渤海、南海東部海域,邊底水油藏分布廣泛,油田剖面和縱向非均質性較強,原油粘度變化范圍大,大部分采用水平井開發。水平井的開發大幅提高了海上油田的采收效率,但水平井開發中所面臨的一個普遍及最大問題就是一旦生產井見水,含水率會迅速上升,日產油量急劇下降,不但降低了采收率,還增加了油田污水處理的成本,影響油田開發的整體經濟效益。
中心管控水完井技術最早于20世紀90年代早期,由Brekke&Lien首次提出,是海上油田水平井控水常用方法。該技術能有效控制跟部出水,簡單方便,但僅適用于均質油藏。ICD控水技術通常與膨脹封隔器組合使用,可調節流體流入井筒的流入剖面,合理分布水平段徑向流量,防止早期水竄和氣竄,延緩邊水、底水的錐進,但工具入井后不能調整,油井一旦見水就不能再起控水作用。
隨著現代完井技術向自動化完井的方向發展,智能完井技術從誕生開始就將完井技術推上了一個新臺階。國外的智能完井技術起步早于國內,早在20世紀80年代末,“智能完井”就已初見雛形;90年代后期,BHGE、SLB、ABB以及Roxar等國外多個油服公司都各自開發了相應的智能完井技術。2016年2月,中國海油后發制人,在海上油氣田注水井首次采用智能完井管柱,實現了中國海上油氣田智能注水井零的突破。
近日,中國海油能源發展工程技術公司推出了“粘度敏感流量閥控水(AICD)”技術,利用ACP管外分段,下入AICD控水中心管柱至生產層,適用于地層原油粘度大于20cp,液量大于50m3/d,含水小于95%的井況,可實現邊底水油藏流體流量的平衡控制和全水平段的均衡產出。
關鍵技術:流量控制閥
粘度敏感AICD控水技術中的流量控制閥(發明專利),利用流體動力學原理,根據流體粘度差異來控制閥門開度,適用于水平井控水完井以及生產井剩余油挖潛等領域。
粘度敏感性流量控制閥基于流體粘度特性控水增油,自適應流體控制,無需找水及任何電子元件;基管全通徑,閥件采用碳鎢合金材料,底部帶排砂孔,可防止積砂,使用壽命高。該控制閥適用于砂巖、稠油等油藏類型、套管尺寸4-1/2″~7″、產液量大于50m3/d、含水小于95%的水平井、直井以及定向井,在中心控水管柱和完井控水管柱中均可使用。
實驗測試
從上圖可看出,在同壓差下,油的粘度越高,排量越大,與純水排量相比,油排量最高可達到純水排量的8.5倍,增油特性明顯。
在不同含水率測試實驗中,隨著含水的上升,混合液粘度升高,排量減小,控制閥則表現出明顯的控水特性。
關鍵技術:基于NETool的方案設計
基于油藏模型、井筒結構、流體性質等參數,工程技術公司研究人員模擬近井筒地帶不同完井方式下的流體流動狀態,主要用于完井優化設計和生產優化設計,對控水方案進行設計及后評估。
隨著石油鉆采工藝的逐步發展,油田開發日益趨向智能化,智能完井控水技術是未來水平井控水技術發展的主要方向。石油的未來看海洋,海洋的未來看深水。深耕藍海的中國海油無疑是我國“海洋強國”的先遣隊。走向深水是中海油面向未來的必然抉擇,同時也為其科技創新工作提出了巨大挑戰。近年來,中海油憑借自主研發的多項先進技術,屢次打破發達國家的技術壟斷,不斷挺進深水,為我國海洋油氣發展打開了全新的局面。
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