長水平段水平井很容易受到水竄和氣竄的影響。 過早的發生水竄或氣竄會將一口健康井轉變成一口水井或者氣井,要開采的油藏卻被留在井下。
為了克服水竄和氣竄,油公司開發了許多種類的系統,但每一種都有自己的缺陷。
?被動式流入控制裝置(ICDs)在井轉化到開采階段時不能夠進行調節,就會導致控制裝置在流體性能和油藏環境發生改變后變得十分低效。
▲被動式流入控制裝置(ICDs)?
?液壓智能油氣井系統能夠提供靈活的生產控制,但是限制了每個作業人員能夠控制生產鉆組的數量。
?機械滑動式套筒可以解決一些早期水竄或氣竄問題,但是,這種工藝需要在進行中間插入干預來關閉水層,并且沒有油嘴可調節功能。
貝克休斯MultiNode全電動智能井系統(MultiNode all-electric intelligent well system)是業界第一款先進的完井系統,該系統管使作業者能夠遠程監控并精確控制產層,既適用于套管井,又可以在裸眼井使用。
如果檢測到某一橫向地層可能會出現水竄或氣竄,那么此井段的主動式流量控制裝置(AFCD)就會將閥口調小或者關閉來阻隔水層或氣層,通過對高含水和高含氣產層進行節流改變油藏條件,平衡水平井段的生產。
▲AFCD將閥口調小或者關閉來阻隔水層或氣層?
從地表到井下,單油管管柱上最多能夠安裝并運行27個 AFCDs。每個AFCD上有6個可設定的閥口,其中也包括了各個開關,當地面控制中心下達指令后,AFCD接收指令并執行。在陸上控制中心,我們同樣可以采用SCADA進行遠程監測來實現全方位控制。
在中東地區鉆井時,作業方經常遇見水竄問題,為了減少早期可能出現的水竄或氣竄,避免給生產帶來損失,作業商會向貝克休斯要求安裝MultiNode全電動智能井系統。
這口井也就成為了目前為止最先進精細的標志性井眼系統。?并且當時在完井設計時,這口井在一個獨立的套管井眼中分出了三個支井和一個水平井段。
此系統在井眼中設計了10個溫度壓力感應器來監測產能表現,讓作業者能夠對8個獨立的區域進行遠程遙控。
為了控制每個橫向底層的總產液量,套管井段的上部每3個區域使用一個AFCD,同時為了優化水平井段油藏開采并預水竄,水平裸眼井段被AFCD分為額外5個區域。
在不需要對井進行干預的情況下(工具下井),這些閥門能夠由地表向下逐次關閉,來限制高含水區液體流動,從而增大了富烴區塊的采收率,保證油井在整個開采過程中都能獲得穩定產出,大大增加了采收率。
▲遇到高含水區,閥門會依次調小或關閉
▲使用MultiNode系統前后產能對比?
另外,一種特殊設計的地上控制單元(SCU)能夠在戶外惡劣、高溫環境下正常工作,這樣就使運營商不需要再為偏遠的沙漠地區建立一個專門的控制室,從而大大降低成本。
作業者通過對由井上數據監測和地上控制單元(SCU)組成的SCADA訪問界面進行控制,利用遠程監測和遙控系統,能夠最大限度地減少井場需要的工作人員。
? ??▲2015年度,MultiNode全電動智能井系統獲得了OTC新技術大獎。? ?
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