打造海上智能油田的“信息大动脉”
科技日报记者 操秀英。打造的信动脉 中海油研究院副总经理兼总工程师李忠在看到专家组“同意通过验收”的海上意见后松了一口气。 近日,油田由李忠牵头的打造的信动脉“海上油气井在线监测关键技术研究”通过验收,成果得到专家组的海上高度肯定。1000多个日夜的油田激战终于取得了阶段性的成果。 从零开始,打造的信动脉李忠团队系统构建了海上油井高精度、海上高密度、油田多维度集成监控理论体系,打造的信动脉提出了独立的海上测量、传输、油田控制集成解决方案,打造的信动脉开辟了海上智能油田的海上“信息动脉”。 6月13日,油田李忠在接受《科技日报》记者采访时表示:“创新是解决一个又一个问题,不断‘升级打怪’的过程。”。 找到给油井“号脉”的良方。 在一线工作27年的海洋石油开发“老兵”李忠,创造一个智能油井,是一个夙愿。 “来到中海石油研究院后,我在党的建设研究中详细摸了摸,发现我们的团队在数字化和智能化方面有着良好的基础,所以我决定这样做。"李中回忆。 这确实是必须做的事情。 如今,油气开发的“甜点”越来越少,剩下的大多是“残留物”。如何提高质量和效率,实现精细管理,尽可能吃这些“残留物”是油气开发者面前的主题。 “对于像我们这样一个石油资源贫乏的国家来说,更是如此。”李中说。 万事开头难。 智能化的基础是数据。海上智能油田的建设需要丰富的地下监测数据作为支撑,获取地下数据的技术开发已成为研究团队的第一个难点。 众所周知,海上油气田开发最大的痛点是运营成本过高。“我们不可能像陆上油田开发那样频繁测井。”李中说。 如何充分利用现有的井管条件,获取尽可能多的油气藏数据?地下监测就像一种老中医给油藏和井筒“号脉”。为了准确地编号脉搏,监测工具的精度和可靠性是关键。 “一开始,我们使用单点电子温度压力计,但它们的可靠性在高温和高压下迅速下降,通常在不到一年的时间内就坏了,无法实现多点监测。中海油研究院钻井工程师李梦博说。 研究小组将注意力转移到光纤监测技术上。光纤技术确实可以实现多点分布式监测,但对于海上油田地下监测,其精度过低。 该怎么办? 从基层油田一路走来的李忠,有一股坚韧到底。在此之前,他带领团队攻克了多项关键核心技术,敲开了南海油气宝藏的大门。 光纤监测已广泛应用于国内桥梁和隧道中。为什么油井应用不好?带着这个问题,李中和团队走遍了大江南北。 咨询专家光纤传感机制,了解光纤制棒企业光纤拉丝制备工艺,研究光缆制造商光缆制备工艺,了解南海西江油田外国公司地下监测控制产品的使用。最后,研究团队提出了飞秒阵列光纤光栅监测的想法,这是第一次在油井监测领域。 研究团队花了一年半的时间拿出可行性计划,顺利通过项目批准。 穿上光纤。“。防护服”。 方案确定后,研究小组迅速建立了地下油气水环境和高温高压条件的试验装置。 “最初的测试结果给了我们一个打击。李忠说,根据常规的光纤裸纤试验,不能适应地下高温环境,几小时后损失迅速饱和,不能长期在油井中使用。 油井光纤通常受到光纤涂层和光缆结构的保护。光缆在地下环境中工作的实际情况只能通过裸纤测试准确模拟。在测试之前,需要穿上“防护服”。 “我们必须快速调整计划。我们可以从国外和陆地的经验中学习,但我们仍然需要走出适合中国海上油田的自主创新之路。”李中说。 他鼓励团队开拓思路,大胆设想。 他将党的建设与研发相结合,在党的建设研究中,以党的先进性为切口,让各支部“光明家庭背景”,谈论想法,调动整个团队的热情。 经过头脑风暴,研究团队开始了新一轮的分析、测试和改进,选择了各种纤维芯、涂层和电缆皮材料,分析了不同光栅指标对传感的影响。 经过数千组实验和测试,终于找到了适合地下特殊环境的光纤“防护服”,完成了高精度、高密度通感光纤监测系统方案和工程原型,实现了高精度分布式温度、压力、声波监测,建立了光缆可靠性评价体系和评价标准,填补了海井监测的空白。 目前,该监测系统已应用于山西临兴气田,为优化油田生产运行提供了大量数据支持。 地下遥控“水龙头”。 有了数据,如何根据数据控制现场操作? “地下智能滑套是关键部件。中国海油研究院完井工程师盛磊祥表示,智能滑套可以在不移动管柱的情况下实现远程控制,是建设海上智能油田闭环的最后一个环节。 石油和水相伴。在油层中,水的粘度低于油的粘度,流动速度快。井筒一旦看到水,开采出来的大部分都是水。在这种情况下,通常需要停止生产和维护,堵塞水的出口,以确保油的顺利进行。 智能滑套相当于“水龙头”。一旦监测到油层某个位置的水或水的趋势,就可以扭转这个位置的“水龙头”,减少水的流出,促进油层其他位置原油的流动。但困难在于如何简单可靠地控制智能滑套。 “我们考虑过电力控制方案,但在高温高压条件下,电子元件的可靠性会迅速降低。目前,电子控制不适合地下永久监控,但传统的液控方案需要多层控制管道,不利于现场操作。李忠提出,研究方向应设定在可靠性较高的液压控制中,“可以考虑使用一条液压管道,实现地下多储层注射在线智能控制。”。 液压管道实现了地下多层控制,这是一个没有人尝试过的解决方案,集成了液压的可靠性优势和更简单的管柱结构。 经过多次方案优化,最终智能滑套产品在陆上成功进行入井试验。目前,智能滑套已用于中海油多个油田,降低了钻井船修井造成的高运行成本,为生产动态优化和油藏精细化管理提供了支持。 李忠没有停下来,立即带领团队进行二期项目筹备和方案制定。“项目验收只是长征的第一步。要不断总结和完善,加强推广应用,使海上智能油田的‘信息大动脉’更加畅通,为海洋油气开发、储存和生产提供良好的处方。”。
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