智能井在油气田开发中的应用进展

材料为耐高温的聚四氟乙烯[14]，因此，流量阀广泛应用于国外智能井系统。

电控型流量控制阀可有效减少穿越式封隔器的穿越孔数，该电驱动流量控制阀更适用于狭小的井下空间内，它无需传统工艺的运动变化和减速装置[15]。电控型流量阀相比液控型流量阀构造更简单，且运行所需能量少，操作工程中基本无噪音。电控型和液控型阀都有各自的优点和缺点，如表3所示。

2.3  相关技术

除了上述相关技术外，为了更充分地完成完井作业，还需要配合一些重要工艺措施。①电源和存储技术，由电缆传输或井下配置的高能电池组供电，驱动传感器和流量控制阀工作。②相匹配的一套完井系统包括在多采期间安设在井下目标层间的封隔器，传感器和相应阀门的管柱[16]。③井口穿透流程，如将智能井的控制电缆安装在生产管道的外壁上; 使用液压控制线泵在井下输送光纤电缆，该工艺技术的核心是使一些通道具有多种传输能力。④电缆断开装置，智能井井下装置要求工作寿命很长，但井下某些控制装置寿命有限，因此需要对井下举升设备进行更换，如果控制管路和电动泵放置在一套智能井筒中[17]，则应安装断开装置。⑤信息传输系统，可在一定时间后从地下更换和维修，或可在高温高压下工作一段时间。⑥可长时间适应高温和高压环境的相关传感器。

3  应用与评价

3.1  国外研究现状

1999年，液压型-In Force智能井问世，该智能井由单条通信电缆输送电力和控制信息于井下石英传感器，并采用特有的液压控制线远程操控井下流量阀的开关[18]，此技术目前已经商业化;斯伦贝谢公司的RCM系统将井下监测系统和地下控制系统与合理油藏管理相结合[19]，借助先进的硬件和软件及与井场稳定连接，操作员可以实时连续制定油藏管理或生产决策;2000年，全电动- In Charge智能井步入市场，其由电力来调控流量阀，依靠电缆进行井下与地面间的信号运移[20];光学液压型- In-Well智能井利用光纤压力温度传感器来进行井下数据监测[21]。随着以上诸多类型智能井的成功应用，为油气田提高可采储量和得到最大油气采收率及合理油藏管理提供了一种较新的捷径。

3.2  国内研究现状

当前中国智能井技术比国外差距较大，国内相关技术尚存在许多不足，例如缺乏完备的地层数据监测工艺，同时与智能井技术相配套的软件系统也存在明显不足[22]。辽河油田将地层监测工艺与热力注采联合应用于油井实时连续压力监测系统中，合理的完善了高温高压条件下目标产层中设备封堵的难题;大庆油田第三代智能井技术已成功应用于实践，但其使用的单向流量控制阀同样存在诸多不足[23];西南油气田开发了气井永久性地下系统监测工艺系统用以实时连续的提供目标产层中流体的流量、压力及温度等参数信息[24]。

大体上看中国已经在探索研究智能完井的道路走了相当长的一段时间，虽然国内在常规井下传感器技术方面已相当成熟，但在数据远程控制、高性能井下智能装置及数据软硬件处理等方面显示出显著的缺陷[25]。尽管中国有一定的井下探测技术，但目前还没有真正的智能井。

4  展 望

由于昂贵的生产成本和国外企业的垄断，国内对智能井技术的研究进展缓慢，但是中国从来未曾放弃对智能井技术的研究。利用智能井技术不仅可以优化井下数据，从而得到最大采收率，而且对油井、油藏及水驱产生深远的影响。

随着相关难题逐步被攻克，智能井技术与数字油田相结合、无电缆智能钻井技术及智能井前馈控制技术的研发成为一种必然趋势。在不久的将来，智能井技术将广泛地应用于油藏开采中。与美国和加拿大等国相比，中国的智能井技术相对不成熟，而且由于未来开发领域环境趋于复杂和苛刻，加强该新型完井有关设备及地面软件的研发为重中之重。

参考文献：

[1]曾凡春. 智能采油技术的研究与应用[J]. 中国石油和化量， 2014， 34 （07）： 90.

[2]刘均荣，姚军，张凯.智能井技术现状与展望[J].油气地质与采收率， 2007 （06）： 107-110+118.

[3] 王金龙. 多层合采智能井流入动态及控制装置研究[D].中国石油大学（北京），2016.

[4] 李楠，冯兆宇.数据库技术在提高工程设计质量中的应用[J].当代化工，2017，46（1）：149-152.

[5]安永生，吳晓东，孔鹏，韩国庆.智能井优化控制模型在油田开发生产中的应用[J].石油钻探技术，2007（06）：96-98.

[6]王晋晖.智能井技术压力数据分析方法研究[D].西安石油大学，2015.

[7] 王金龙，张宁生，汪跃龙，张冰.智能井系统设计研究[J].西安石油大学学报（自然科学版），2015，30（01）：83-88+94+9.

[8]郑霞，张燕，屈青英.管道正等轴测图的阀门与管件的参数化设计[J].当代化工，2017，46（01）：94-97.

[9]唐椿凤.国外钻采装备新技术[J].中国石油和化工标准与质量， 2016， 36 （10）：74-75.

[10]曾红.全电动井下地层流体智能控制装置研究[D].西安石油大学， 2015.

[11]张冰.智能井井下数据采集与处理分析技术研究[D].西南石油大学， 2017.

[12]陈津.传感器技术应用综述及发展趋势探讨[J].科技创新导报， 2008 （10）： 1.

[13]Gai H.Down hole flow control optimization in the worlds 1 stextended reach multilateral well at wytch farm [R] .SPE67728 ， 2001.

[14]单彦魁，韦红术，张俊斌，唐咸弟，张自印，张玉刚.南海深水油田智能井修井挑战及对策[J].钻采工艺，2017，40（06）：63-65+9.

[15]Sookprasong P A，Gill C C，Hurt R S. Lessons learned from DAS and DTS in multicluster，multistage horizontal well fracturing interpretation of hydraulic fracture initiation and propagation through diagnostics[R]. SPE-170512-MS . 2014.

[16]相恒富，孙宝江，李鹏飞.智能完井技术标准探析[J].钻采工艺， 2017， 40 （02）：52-55+8-9.

[17]Barbara E.Cox，et al. Field Cases of Hydraulic Fracture Stimulation Diagnostics Using Fiber Optic Distributed Acoustic Sensing DAS Measurements and Analyses[R]. SPE164030 . 2013.

[18]盛磊祥，许亮斌，蒋世全，周建良，何东升.王立苹，张凤辉，张玺亮，薛德栋，徐兴安，吉洋.智能井液压多档位控制阀结构优化设计[J].通用机械，2018（09）：23-27.

[19]智能完井井下流量阀液压控制系统设计[J]. 石油矿场机械. 2012 （04）.

[20]刘均荣，史伟新，李博宇，周峰.分布式光纤声音传感技术在油田中的应用及发展前景[J].地质科技情报，2017，36（05）：262-266.

[21]赵康. 智能井井下流量控制器集成化设计及分析[D].西南石油大学，2017.

[22]赵汩凡，邸伟娜，李婧.压裂液技术跟踪与专利分析[J].当代化工，2019，48（02）：326-329.

[23]孙晓峰，闫铁，王克林，邵帅，栾石柱.压回法压井技术适用性研究[J].科技导报，2013，31（36）：36-40.

[24]史登辉. 智能完井系统井下流量控制与通信技术研究[D].武汉理工大学，2017.

[25]种嘉亮. 智能分层试采系统的研究[D].西安石油大学，2017.

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