多节点智能完井技术研究与应用 长水平段储层非均衡开采会导致过早见水或见气，这归因于储层非均质性和摩擦压降。实际生产中在隔离封隔器之间使用流入控制装置(inflowcontroldevice，以下简称ICD)调节隔离井段的产液剖面。目前，国内外主要有3种类型ICD:孔板/喷嘴式、螺旋通道式和混合式，虽然结构不同，但工作原理基本一样。这3种ICD的尺寸和结构固定，下井以后不能更改，更不能根据储层生产动态进行自我调节，属于被动型调流ICD。在油田开发过程中，储层产液量不断变化，流体特性也随着储层条件变化而变化，并且渗透率测井资料也不一定准确，因此，在整个石油开采过程中，最优的完井设计可能不会保持最佳，ICD的被动行为减少了应用过程中的潜在优势。石油圈原创www.oilsns.com 多节点智能完井技术应用主动式流量控制装置(Activeflowcontroldevice，以下简称AFCD)，井下阀可将长水平井筒分隔为多个生产单元，有选择性地对每个生产单元的流入进行远程单独控制，实现均衡流动。与目前的液压流入控制阀(inflowcontrolvalve，以下简称ICV)技术相比，多节点智能完井技术是一项革新技术，它有效克服了油管头穿透限制问题，提高了可控制生产单元的数量。 1 传统ICD完井技术 在过去的30多年里，先进的钻井技术极大地促进了长水平段水平井和多分支水平井的发展，显著提高了油气产能。然而，长水平段储层非均质性及摩擦压降会引起非均衡开采，从而导致过早见水或见气，为此，生产中在隔离封隔器之间使用ICD调节隔离井段的产液剖面，以控制和优化单井或整个油藏的动态特征。使用ICD完井被认为是一种智能完井，ICD是专为实现流体平衡流动所开发的水平井完井工具，具有通过延长流入高峰期而达到延长油气井生产寿命，减少水锥量及提高采收率的功能。 孔板/喷嘴式、螺旋通道式和混合式ICD虽然结构不同，但工作原理基本一样，即在环空和完井管柱内部之间产生附加压降来平衡流动。孔板/喷嘴式ICD采用复合孔板或喷嘴来产生流动平衡所需的压差。该ICD由很多已知直径和流动特性的孔板或喷嘴构成，通过减少或打开孔板或喷嘴数来获得不同的压降值，作用效果与流体密度、流速密切相关。螺旋通道式ICD由最早的曲径式ICD改进而来，由一定直径和长度的螺旋通道组成，通过预设直径和通道数来获得特定流速下的压降，作用效果依赖于流体的黏度。混合式ICD是一种新型ICD，该类型ICD由许多带流槽的端板组成，相邻端板上的流槽成90°相位，使用多个隔板形成流道和180°分开的流槽，并由此而产生压降。 2 MultiNode™全电动智能完井系统 目前，贝克休斯公司进行了多节点智能完井技术研究，研发了MultiNode™全电动智能完井系统。该系统主要由通过单根TEC电缆连接至地面控制单元(surfacecontrolunit，以下简称SCU)的AFCD井下阀组成，是目前业内最先进的完井系统。石油圈原创www.oilsns.com MultiNode™全电动智能完井系统可将长水平井筒分隔为多个生产单元(最多可达27个)，作业者通过AFCD井下阀可有选择性地对每个生产单元的流入进行单独控制，从而达到控制开采动态的目的。与目前使用多根液压控制线的ICV技术(直接液压系统和液压转位系统)相比，多节点智能完井技术是一项革新技术，它有效克服了油管头穿透限制问题，提高了可控制生产单元的数量。 3 现场应用 中东某油田易发生水窜，为了缓解水窜风险，提高采收率，2014年在一口水平井中安装了Multi-Node™全电动智能完井系统，这也是该系统在全球范围内的首次安装。复杂的完井设计涉及套管井中的3个分支井眼及1个水平裸眼段，分为8个单独的生产层。在每个生产层内都安装了MultiNodeTMAFCD井下阀，为了确定每个生产层的产能，部署了SureSENSTM175PT压力/温度计，以实时监测井下压力和温度。为了降低新技术实施风险，还额外安装了InForceTMHCM－S阀以备用。为了限制来自高含水层的涌入水量，地面远程操作逐步关闭AFCD井下阀，确保了均衡开采，延长了井开采寿命，消除了未来干预成本，提高了富烃层最终采收率。 4 结论与建议 (1)与被动型ICD相比，AFCD井下阀可远程调节，在石油开采和注水的全寿命周期内的任何时候保持最佳的开启角度，无需干预作业； (2)MultiNode™全电动智能完井系统操作灵活、可靠，作业者可有选择性地对多个AFCD井下阀进行单独控制，实现均衡开采和注水，提高最终采收率。如果某个层发生水侵，全关闭位置可降低含水量，从而提高综合产能； (3)与直接液压和液压转位的ICV系统相比，MultiNode™全电动智能完井系统是一项重大创新，有效克服了井口穿透限制问题，提高了可控制生产单元的数量，可极大地推动智能完井系统的应用；石油圈原创www.oilsns.com (4)建议加强与AFCD井下阀和MultiNode™全电动智能完井系统功能类似的流入控制工具及智能完井技术研发，为我国向隐蔽油藏和边际油藏等难动用油藏开发提供坚实的技术储备。 版权声明|文章来自石油机械，版权归原作者所有。