智能完井
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CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
汇报内容
一、智能完井概念
二、智能完井系统组成 三、智能完井的特点 四、智能完井的应用
井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
一、智能完井概念
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
路线图-技术阶梯（进程）
现用技术 在研技术 新概念 光纤声波 光纤温度测量 和压力 多相流量计 液流监测进程 电磁和微重力
压力与温度计
1997
永久型实时油藏和监测系统，包含6个压力计的 地面-井下通讯系统。永久型石英压力计对储层 的底部顶部和油管内部的压力都进行测量。
Intelligent Completions (HALLIBURTON)
井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
ຫໍສະໝຸດ Baidu
Baker-Hughes研制了石油行业第一套高级智能完 井系统---InCharge智能完井系统。 Slb.的第一套全电控智能完井系统于2000年8月在 Wytch-Farm应用，当老油井出水时，从老眼钻两 个分支井眼，并对每个分支进行井下流量控制， 从而有效恢复产能。还在北海一批井安装了可回 收式流量控制器。 WellDynamics在200多口井安装了智能井系统。
井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
液流监测 ——永久型传感器（温度、压力、流量、流体流动，等等），特别是永久型 井底多相流量计； 液流控制 ——装置（元部件）：地面控制的井下阀门，（液体）流入（井内）的控制 装置（ICD主要指控砂筛管，也指ICV）等等； 液流最优化 ——由传感器采集到的信息输入分析机，帮助决策，给液流控制装置以指令 ，从而调控液流流动方向、流量、作用。 据JPT 2011一月号报道，哈里伯顿公司已为全球服务装置了 500多口智能井 。加上其它公司的服务全球约近千口井。在这方面沙特领跑于全球，2007 年99口，2008年总结100口智能井。
智能完井系统（Intelligent completion well）：被称作 是井下永久监测控制系统，它是一种能够采集、传输 和分析井下生产状态、油藏状态和整体完井管柱生产 数据等资料，并且能够根据油井生产情况，以远程控 制的方式及时对油层进行监测控制的完井系统。 智能完井和智能井的主要目标是最大限度提高产量和 采收率，不只是解决一、两个单一问题！
井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
四、智能井的应用
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
1. 控制流入，包括不希望的（地层）流出液流、控水 2. 分布式注入 3. 有控制的分采-合采 4. 自动气举 5. 自流注水 6. 组分（成份）组合（掺和，混合） 7. 井眼稳定 8. 复杂结构井科学生产管理 9. 避免井间干扰 10.陆地井、海上平台井、海底井口井都能有控地优化 管理、自动注水自动气举
井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
智能井主要功能：
任何一口装置了某些装置而能使作业者不需物理干 预（不必进行各项采油修理工作）就能： 1.遥测：在油藏条件下液流在油井中流动或注入； 2.遥控：在油藏选择性层段（层间封隔层段）遥控 油井液流流动或注入； 3.最优化：碳氢化合物生产和油藏管理方法允许的 优化。
层间控制阀
手动集成系统
控制系统
WellDynamics公司的智能完井组成
井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
Baker石油工具公司
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
InForce系统
InCharge系统
井筒复杂流动与完井实验室
液流流动优化
井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
智能完井系统组成
数字化基础设施 井下控制与传输 永久监测系统 井下流量控制
手动系统
控制系统
永久式传感器
层间隔离
自动系统
辅助系统
井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
智能完井的井才是智能井！
气
水 油
水
叠式油藏
多层油藏
井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
三、智能完井的特点
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
智能井完井的主要优点：
*能自动注水、自动气举 *能有序管理油气水层、按管理者的意图控制地层-储层 流体的流动 *可实现分段封隔、选择性分级压裂酸化、重复压裂酸化 *既可分采又可合采； *为实现信息化、智能化、自动化、数字油田奠定基础 *（大幅度）提高产量、提高采收率 *降低开发成本
智能完井的未来（Future of SWC）
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
• Data 数据的采集、传输、存储等的完善与升级 –More Sensors更多传感器→dT, dP, dQ, dWC, Chem, 4D/4C, d2R –Faster Transmission更快传输→Bandwidth, Optical fibres, field integration –Improved改进的Validation 有效性检查→NN, GA, RT modeling –Storage存储 →Greater density, easier access, open systems • Analysis数据分析、处理、应用的改进与提高 –Integrated Petroleum Engineering Tools -Expert Systems 集成的石油工程工具（箱，软件包）-专家系统 –More accurate, faster simulators →Reduced cycle time 更准确，更快的模拟器 –World Wide access →Virtual Expert Teams 全球访问，有效的专家团队 –Improved Visualization 改进的可视化 • Control更有效的实时优化、控制范围更广 –Feed Forward process automation→Real Time Optimization 前向反馈自动化系统---实时优化 –Full Asset Integration →Reservoir, Wells, Process, Export 全部（所有）资产集成---油藏、油井、井下作业、加工、输出（集油管库系统）
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最小化的综合成本和作业成本
Auto-GasLift
自动-气举
Controlled Water Dumpflood
可控制（水）的自流注水
井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
二、智能完井系统组成
液流流动控 制
液流流动监测
复杂结构 和难解释 的结构
（电液）动力和指 令
数据管理、 解释、评价
闭环的油田措施 （解决办法）
2006
2012
2013
未来
改型 MRC 分支井段中 ICV 液流控制进程 无线式ICV 无限个ICD（形 状记忆多聚物） （过油管）
MRC ICD和膨胀封隔器 主眼中ICV
自适应ICD和可回收 的膨胀拍克
2003
2005
2011
2012
2013
未来
井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
汇报内容
一、智能完井概念
二、智能完井系统组成 三、智能完井的特点 四、智能完井的应用
井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
一、智能完井概念
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井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
路线图-技术阶梯（进程）
现用技术 在研技术 新概念 光纤声波 光纤温度测量 和压力 多相流量计 液流监测进程 电磁和微重力
压力与温度计
1997
永久型实时油藏和监测系统，包含6个压力计的 地面-井下通讯系统。永久型石英压力计对储层 的底部顶部和油管内部的压力都进行测量。
Intelligent Completions (HALLIBURTON)
井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
ຫໍສະໝຸດ Baidu
Baker-Hughes研制了石油行业第一套高级智能完 井系统---InCharge智能完井系统。 Slb.的第一套全电控智能完井系统于2000年8月在 Wytch-Farm应用，当老油井出水时，从老眼钻两 个分支井眼，并对每个分支进行井下流量控制， 从而有效恢复产能。还在北海一批井安装了可回 收式流量控制器。 WellDynamics在200多口井安装了智能井系统。
井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
液流监测 ——永久型传感器（温度、压力、流量、流体流动，等等），特别是永久型 井底多相流量计； 液流控制 ——装置（元部件）：地面控制的井下阀门，（液体）流入（井内）的控制 装置（ICD主要指控砂筛管，也指ICV）等等； 液流最优化 ——由传感器采集到的信息输入分析机，帮助决策，给液流控制装置以指令 ，从而调控液流流动方向、流量、作用。 据JPT 2011一月号报道，哈里伯顿公司已为全球服务装置了 500多口智能井 。加上其它公司的服务全球约近千口井。在这方面沙特领跑于全球，2007 年99口，2008年总结100口智能井。
智能完井系统（Intelligent completion well）：被称作 是井下永久监测控制系统，它是一种能够采集、传输 和分析井下生产状态、油藏状态和整体完井管柱生产 数据等资料，并且能够根据油井生产情况，以远程控 制的方式及时对油层进行监测控制的完井系统。 智能完井和智能井的主要目标是最大限度提高产量和 采收率，不只是解决一、两个单一问题！
井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
四、智能井的应用
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
1. 控制流入，包括不希望的（地层）流出液流、控水 2. 分布式注入 3. 有控制的分采-合采 4. 自动气举 5. 自流注水 6. 组分（成份）组合（掺和，混合） 7. 井眼稳定 8. 复杂结构井科学生产管理 9. 避免井间干扰 10.陆地井、海上平台井、海底井口井都能有控地优化 管理、自动注水自动气举
井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
智能井主要功能：
任何一口装置了某些装置而能使作业者不需物理干 预（不必进行各项采油修理工作）就能： 1.遥测：在油藏条件下液流在油井中流动或注入； 2.遥控：在油藏选择性层段（层间封隔层段）遥控 油井液流流动或注入； 3.最优化：碳氢化合物生产和油藏管理方法允许的 优化。
层间控制阀
手动集成系统
控制系统
WellDynamics公司的智能完井组成
井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
Baker石油工具公司
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
InForce系统
InCharge系统
井筒复杂流动与完井实验室
液流流动优化
井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
智能完井系统组成
数字化基础设施 井下控制与传输 永久监测系统 井下流量控制
手动系统
控制系统
永久式传感器
层间隔离
自动系统
辅助系统
井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
智能完井的井才是智能井！
气
水 油
水
叠式油藏
多层油藏
井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
三、智能完井的特点
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
智能井完井的主要优点：
*能自动注水、自动气举 *能有序管理油气水层、按管理者的意图控制地层-储层 流体的流动 *可实现分段封隔、选择性分级压裂酸化、重复压裂酸化 *既可分采又可合采； *为实现信息化、智能化、自动化、数字油田奠定基础 *（大幅度）提高产量、提高采收率 *降低开发成本
智能完井的未来（Future of SWC）
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
• Data 数据的采集、传输、存储等的完善与升级 –More Sensors更多传感器→dT, dP, dQ, dWC, Chem, 4D/4C, d2R –Faster Transmission更快传输→Bandwidth, Optical fibres, field integration –Improved改进的Validation 有效性检查→NN, GA, RT modeling –Storage存储 →Greater density, easier access, open systems • Analysis数据分析、处理、应用的改进与提高 –Integrated Petroleum Engineering Tools -Expert Systems 集成的石油工程工具（箱，软件包）-专家系统 –More accurate, faster simulators →Reduced cycle time 更准确，更快的模拟器 –World Wide access →Virtual Expert Teams 全球访问，有效的专家团队 –Improved Visualization 改进的可视化 • Control更有效的实时优化、控制范围更广 –Feed Forward process automation→Real Time Optimization 前向反馈自动化系统---实时优化 –Full Asset Integration →Reservoir, Wells, Process, Export 全部（所有）资产集成---油藏、油井、井下作业、加工、输出（集油管库系统）
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
最小化的综合成本和作业成本
Auto-GasLift
自动-气举
Controlled Water Dumpflood
可控制（水）的自流注水
井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab
CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM
二、智能完井系统组成
液流流动控 制
液流流动监测
复杂结构 和难解释 的结构
（电液）动力和指 令
数据管理、 解释、评价
闭环的油田措施 （解决办法）
2006
2012
2013
未来
改型 MRC 分支井段中 ICV 液流控制进程 无线式ICV 无限个ICD（形 状记忆多聚物） （过油管）
MRC ICD和膨胀封隔器 主眼中ICV
自适应ICD和可回收 的膨胀拍克
2003
2005
2011
2012
2013
未来
井筒复杂流动与完井实验室
Wellbore Complex Flow and Completion Lab