智能化技术在试油测试作业应用初探

智能化技术在试油测试作业应用初探

摘要：智能化技术是构建人工智能技术和数字油田建设的关键技术，但由于钻井条件复杂，控制信息不完整，在某些技术领域如智能化钻井、智能化勘探等方面有了很大的限制，但由于复杂的工程目标，智能化程度低，制约着石油工程快速向智能化的发展。文章结合石油试油工程的实践，对目前油田全面智能化所遇到的技术现状进行了分析，并对智能化试油技术的应用进行了分析。

关键词：智能化技术；试油测试作业；应用

前言

试油技术是指通过一套专用工具、设备、方法，将油层中的液体引入井下，引向地表，再进行油气层的试验，获取有关油气、水层的产能、压力、温度以及油、气、水的物理性质。石油的测试可分为常规和科学两种。常规试油方式是上个世纪五十年代，由苏联引入的一种古老的试油方式。科学试油是20世纪80年代由美国引进的一种新技术。目前，国内外对石油的研究多以科学的方式进行。

1试油测试智能化技术现状

地面试油流程主要是在试油过程中，通过对井下液体回流到地表的流量及压力进行控制，而对高含硫量较大的油井，则采取三级节流措施。所以，将其分为高压区、中压区和低压区。高压区主要由转向管汇、节流管汇等组成。近几年发展起来的地面试油工作高压远程控制系统，可以通过远程控制计算机或远程控制柜，控制高压远控管，实现高压区域无人值守、压力远程控制、紧急快速关断，可以实现远程操作地面电路高压区的节流管汇、转向管汇等设备，降低操作人员安全风险和劳动强度。同时，该系统还能在试油过程中实现自动控制压力，并能根据试油工作的不同情况，对阀门进行编程，从而提高了现场试油的工作效率和精确度。但是，随着勘探开发项目的深入，目标层高温、高压、超深、含硫化氢等特点，地面试油面临着工艺复杂、井下关井压力、地面流动压力、放喷试验产量大、反排液量大等问题，地面试油流程中往往需要热交换器、三相分离器、缓

冲罐等多个专用测试设备联合使用。由于目前的高压遥控系统还没有被纳入到高

压遥控系统中，且智能化水平较低，在施工过程中，需要多个现场操作人员进入

高压区进行人工操作和维修，操作风险大，人工更换工作量大，效率低下[1]。另外，由于我国页岩气井段产层厚较大，一般采取了分层改造的联合采油工艺，具

有较大的容积压裂率和反排液中岩屑和砂的含量。由于传统工艺过程中要增设除

砂器、捕屑器等设备，导致页岩气地面工艺的整体机械化程度不高，且试采周期长，试采周期一般都在3个多月甚至一年以上，单个井试采人员数量长达12人，导致人工成本高企，难以适应油田低成本开发需求，通过智能化测试装备替代人工，可以有效减少试采成本。因此，在国内，要想实现大规模的页岩气开采，必

须克服成本低、效率高、智能化的问题。综上所述，深井和页岩气井层工艺都需

要进行地面设备智能化的辅助提升，从而可以有效地减少操作风险、人工费用，

提高采收率，并为生产提供更好的安全保证。

2试油测试智能化关键技术

2.1地面流程方面

地面流程自动控制系统是地面流程全覆盖、地面流程辅助作业系统和以人工

智能为基础的试油试验系统。地面工艺中的阀主要有高压闸板阀、高压节流阀等，从经济性、安全性、可操作性等方面考虑，目前只完成了井口安全阀、节流管汇、转向管汇等关键环节的遥控，而其它诸如除砂器、热交换器、分离器等还没有实

现远程控制，这对地面流程的自动实现有很大的影响。地面流程辅助作业系统是

地面流程智能化控制技术的过渡阶段，其主要目标是改善试验现场流程操作的安

全性，避免误操作。在技术上，它的主要功能是对试油试验 SOP进行数字化，其

中包含了人员操作规范、安全规程等。首先，为了制订试油方案，必须运用大数

据技术，在钻井数据和相邻井数据的基础上，建立试油试验的智能化设计技术;

其次，由于试验过程中的实时状态比较复杂，因此，在试验过程中，必须对压力、温度、硫化氢含量、 PH值、可燃气体含量等进行实时监测，而对排放口气体含量、人员活动、小泄漏等难以量化的数据进行了分析[2]。采用数字化试油测试控制、自动试油测试设计、测试条件辨识等技术，并与专家系统相结合，可以形成

地面流程无人值守系统，最终实现地面流程智能化系统，实现高温高压气井试油测试更安全更高效。

2.2地层测试智能化关键技术

在复杂的井简环境中，不管是声波还是电磁波，都有一个共同的问题，那就是数据的传输速度太慢，所以，采集的数据常常会有很多取舍，不能完全满足整个试井的需求，目前，存储式井下电子压力计仍成为试油测试获取井下压力温度的主要手段，难以实现在线试井，也不利于地面工艺智能化的实施。而井下无线数据传输模式的物理性质是影响该问题的关键因素。因此，在复杂井简环境下，要实现远距离无线通信的衰减，必须发展智能套管，并在井下建立地下双向高速通信通道，为实现大容量的数字井简建设打下了坚实的基础。利用数字化井简传输技术，开发了井下采样、分析仪器，实现了对重要岩性参数如硫化氢、二氧化碳、天然气全烃值、氯根含量、射孔段岩石应力、岩性分布、酸压后井段裂缝分布、孔隙发育等关键岩石物理参数进行实时监控，并实时上传，有效解决了常规取样仪器需要等完试后，随着管柱起钻后再进行采样的缺陷，从而提高了工作效率[3]。

3结语

总之，智能化试油技术的发展方向是将智能技术和煤矿无线通讯技术有机地融合在一起，把智能技术和可视技术有机地融合在一起，实现全面、智能和数据管理，从而使数据管理成为智能化试油的有效手段。通过对钻探作业区域的网络化、数字化、可视化、智能化开发，达到了低成本、高质量、安全的目的。

作者简介：刘皓，男，199002，在大庆油田有限责任公司试油试采分公司试油大队，从事油气井测试工作，

参考文献

[1]秦莹民.水平井试油测试配套技术探究[J].石化技术,2021,28(07):150-151.

[2]王亚豪.井下作业试油测试技术措施[J].化工管理,2019(09):134.