8种即将走红的勘探开发新技术

   2023-01-04 工业品商城118
核心提示:井下操控组件向每个操控阀发送无线指令,因而就无需配备机械管线,并且理论上,每口井能够具有无数个分支,每个分支也能够设备无数个操控阀。运用充电蓄电池向阀门充电,流体活动产生的能量可为蓄电池补充电。跟着井下设备的增加,井下管线的设备也变得越来越困难,因而,无线遥测技能将得到广泛的运用,如永久井下监测。其

井下操控组件向每个操控阀发送无线指令,因而就无需配备机械管线,并且理论上,每口井能够具有无数个分支,每个分支也能够设备无数个操控阀。运用充电蓄电池向阀门充电,流体活动产生的能量可为蓄电池补充电。跟着井下设备的增加,井下管线的设备也变得越来越困难,因而,无线遥测技能将得到广泛的运用,如永久井下监测。其他,还能够运用电控阀,这种办法无需无线遥测,但仍需向主井眼与每个智能分支的联接处短间隔的发送电流和信号(也便是说在井口操控悉数的智能分支),该办法能够经过电感耦合技能完毕。

流量操控设备经过在流量丰厚的井段产生附加压差(流体在设备内螺旋状运动构成附加压差),使得整个井的水平段流量均匀分布。这样就阻挠了气锥和水锥的产生,平衡了出产剖面,前进了经济采收率。可是,现有的传统流量操控设备一旦下入井中就无法进行调解,因而就无法反映井下条件的改动。智能流量操控设备或许增添了可根据原油含气量或含水量主动调度流量的设备,或许在每个设备部分设备电动的或无线的井下操控阀。这两种办法正在研讨中,并且都能够使流量操控设备随时有用地反应井条件的改动,并且能够在调度设备前反映出井出产剖面的猜想过失。

一般情况下,智能油田调集了悉数与油田相关的信息,如油藏压力、油藏温度、井口流体组分、管流,以及工厂信息化等,运用实况材料来实时处理油田。因而,自井下设备的检测仪器到会合处理触及的设备多种多样。例如,在HaradhIII油田,每口井都配有一个永久井下监测体系,目的是向地表传输动态油藏材料,以便实时监控整个油田。可是,未来智能油田将更加先进,将由自监控变为彻底自控(即彻底主动化)。

未来智能油田将主动收集井下油藏材料,概括井口信息并进行处理,对油藏进行实时模仿,得出最佳的出产注入方案,而后向每口井的井下操控阀发送指令,然后完毕自生出产。这种油田还将常常的对材料进行实时剖析以便有用的收集处理数据。如能够经过对比井底和地表的压力、温度值来检测趋势反常,辨认水窜、确认驱替前缘。油藏工程师在自控油田的使命便是监督处理,而不是操作操控。

数不胜数频频呈现的地震都是微震,震级不到1、2级,甚至更低,并且没有构成实质性损坏。这些地震的信号很难用惯例办法记载下来。无源地震监测能够在油藏位置记载这种微地震的地震强度(一般称为微震活动性),然后辨认井筒周围断层和裂缝的分布,勘察远离井位的流体通道。这项技能无需振荡器或炸药等震源即可完毕监测。

无源地震监测技能不会像四维地震相同产生延时,能够实时监测油藏,且为剖析和监测油藏流体运移引入了一种潜在的新办法(Dasgupta,2005),将油藏处理功率面向了一个新台阶。近期无源监测研讨会群英荟萃,来自50多个国家的与会人员从事不同的研讨,从断层描绘、监测增产到猜想出产和注入作用等。该项技能还处于翻开初期,但却爆速翻开,并且有望彻底改动地震材料的收集和运用。

三维地震材料和精细建模算法的广泛运用导致了精细地质模型的构成,该模型能够完毕高分辨率描绘油藏特征。可是,当这些模型用于流量模仿时,大都的细节被忽视了,由于现在的模仿器无法操控许多的单元。这些高分辨率模型在模仿之前首要被扩展,为了削减单元数懈怠平和均数据使得分辨率严峻下降。未来油藏模仿器将无需扩展模型,能够直接运用地质模型高分辨率模仿巨型油田(即便是延伸跨过280×26km的Ghawar巨型油田)。为了抵达这一政策,油藏模仿器所操控的单元应比现行模仿器操控的多,自兆元模型(千万单元到亿单元)扩展到千兆元模型(十亿单元)。

为了抵达这一政策,一直在进行多种实践。例如,沙特阿拉伯国家石油公司一贯选用的室内开发模仿器能够操控3千万~4千万个单元(Dogru等,2002)。可是,下一代模仿器将操控更多的单元,沙特阿拉伯国家石油公司最近选用的原型成功完毕了在整个Ghawar油田25,800万单元模型的算法查验。这一模型在日常用的计算机集群上用近1天的时间模仿了Ghawar油田60年的挖掘前史,初步的作用标明,与100万单元的旧模型模仿作用比较,较为精细的25,800万单元模型闪现的含水率与物理性质及油田材料比较符合。较高分辨率模仿油藏的利益是清楚清楚的。在建立了千万单元模型记载的基础上,十亿单元模型也将很快完毕。

模仿器才华的前进源自于算法的新颖和硬件的改善,但仅仅具有硬件条件是远远不够的。新的计算机集群上需求完毕近似线性的缩放。一起还需求立异可视化技能,由于数据容量太大,用惯例的办法不能有用可视化。这种正在查验的新办法不只仅能运用户用肉眼看,并且能够用手摸(经过带有力觉反应的三维触摸操控器来定位油藏)、用耳听(经过智能语音警报器将特别作业传递到模仿器)。


智能液是指那些被注入到油藏中用于完毕特别预期行为的流体(如,彻底封堵水淹层却容许油流向其他层)。起先,这些流体用于改动近井地带,但终究将流向了油藏深部,在更大程度上改动油藏性质。这些流体将按需研制,并在油藏中主动产生估计的改动。换言之,他们被强制性注入油藏,按自己的办法主动完毕他们的使命,无需任何先进的配备工艺,如层位分隔和挠性油管。虽然智能液从相对渗透率改良剂翻开到智能乳化剂,还在不断前进,但现在仅仅适用于有限的油藏条件,成功率不高。例如,这种智能液遇到水时构成水合物产生胀大,堵塞孔道,阻挠水运移;而遇到油时产生脱水缩短,容许油经过。因而,这种智能液不必修井机仅仅运用化学制剂就能下降水的相对渗透率,阻挠水淹带内水的活动,保护油流,完毕堵水。

未来的油井会像植物相同,无需钻井,应当“培育”。树根需求一个湿润的土壤,在必定区域内扩展枝节,当土壤枯燥时堵截枝节,并在其它区域生成其他的枝节,如此反反复复。仿生井与此类似(仅仅分支寻觅的是油不是水),一旦井的笔直井段钻探完毕(培育油井),就“听之任之”。智能分支将朝着无排水含油层扩展,一旦水浸就堵截分支,并向其他层延伸另一个分支,以此类推。

虽然这个设想如同太理想化,但石油工业现已完毕了一部分。初步时钻直井(如同简略的树根),钻完后钻水平段(较凌乱的根),然后钻多个分支(如同有许多枝节的树根)。随后,下入智能井下操控阀,能够封堵特定的分支以便有用地堵截分支(如同堵截树根的一个枝节),然后联接井下检测器和地表操控器,用以剖析油藏流体性质、猜想水的呈现(类似于根部判别区域何时枯燥)。悉数这些现在都已成为完毕。一起,十分凌乱井(当然像树根)正在研讨傍边,如前文所描绘的油藏最大触摸井。

其他方面便是钻井技能的改善,完毕油井主动钻进。不可否认,这一政策的完毕并非易事,可是部分工艺现已完毕了,如挠性油管钻井和胶液喷射钻井,还有一些工艺,如激光钻井,也正在研讨。这些井或许是裸眼井完井,带有黏弹性的井下阀而非机械式井下阀,如此一来,一旦其碰到为操控特别阀门带有特别信号的化学剂,它们将经过改动其流变力翻开或关闭阀门。

这些小机器人仅为人头发直径的1/100,将许多地随注入液进入到油藏中。在作业过程中,会剖分出油藏压力、温度、流体类型,并将这些信息存入存储器中,然后从采出液中将它们收回(至少部分收回),收集下载这些数据以供给它们在作业过程中收集到的一些要害数据,由此制造出油藏图。根据油田的规划巨细,机器人或许会作业几个月。终究也能够追加实时通讯(有或许经过短弹跳进入井下遥测站)和活动性参数(有或许从流体间的摩擦力产生的电荷或井下电荷站中供给能量)。

设想在钻头前把这些机器人送进去,以代替地质导向,或许把他们从发现井送出以发现油水界面,省去间隔程序。或许性是无限的,这或许有些牵强。其实不然。纳米型探测器的翻开是活络的。纳米技能现已在材料加工和医药运用方面取得很大展开,但在石油工业还没有打破。人们正竭力将这些先进技能运用于该作业。2008年2月3日~6日举行了一次SPE先进技能学术交流,标题是“上游勘探开发纳米型技能运用:纳米规范对巨型规范的应战”。

完毕功能性纳米机器人的漫长之路始自于答复这样一个简略问题:关于机器人无阻止经过孔喉的最大规范是多少?假定微型机器人(现在现已能够制造)能够做各项作业,就没有必要糟蹋时间和金钱研讨制造纳米型机器人。可是,即使是近井地带运用这些机器人,一旦被孔喉捕捉,会遽然中止移动,很或许损坏油藏。


 
 
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