打通海上智慧油田的“信息大動(dòng)脈” 天天觀(guān)點(diǎn)

記者 操秀英

【資料圖】

看到專(zhuān)家組“同意通過(guò)驗收”的意見(jiàn)后，中海油研究總院副總經(jīng)理兼總工程師（鉆完井）李中松了一口氣。

李中牽頭的“海上油氣井在線(xiàn)監控關(guān)鍵技術(shù)研究”近日通過(guò)驗收，成果獲得專(zhuān)家組高度肯定。1000多個(gè)日夜的鏖戰終于有了階段性成果。

從無(wú)到有，李中團隊系統構建海上油井高精度、高密度、多維度一體化監測和控制理論體系，提出自主的測量、傳輸、控制一體化解決方案，打通海上智慧油田的“信息大動(dòng)脈”。

回首3年多的攻關(guān)路，李中在接受科技日報記者采訪(fǎng)時(shí)感慨：“創(chuàng )新就是解決一個(gè)又一個(gè)問(wèn)題，不斷‘升級打怪’的過(guò)程?！?/p>

找到給油井“號脈”的良方

打造一個(gè)智慧油井，是在一線(xiàn)工作27年的海洋石油開(kāi)發(fā)“老兵”李中的夙愿。

“來(lái)到中海油研究總院后，我在黨建調研中詳細摸了摸底，發(fā)現我們團隊在數字化、智能化方面的基礎很好，就下定決心去做這件事?！崩钪谢貞?。

這也確是一件不得不做的事。

如今，油氣開(kāi)發(fā)的“甜點(diǎn)”越來(lái)越少，剩下的多是“殘渣”，如何千方百計提質(zhì)增效，實(shí)現精細化管理，盡可能將這些“殘渣”吃干凈，是擺在油氣開(kāi)發(fā)者面前的課題。

“對于我們這樣一個(gè)石油資源貧乏的國家來(lái)說(shuō)，更是如此?！崩钪姓f(shuō)。

萬(wàn)事開(kāi)頭難。

智能化的基礎是數據。海上智慧油田的建設，需要豐富的井下監測數據作為支撐。獲取井下數據的技術(shù)開(kāi)發(fā)成為研究團隊的第一道難關(guān)。

眾所周知，海上油氣田開(kāi)發(fā)最大的痛點(diǎn)是作業(yè)成本太高“我們不可能像陸上油田開(kāi)發(fā)那樣，頻繁測井測試作業(yè)，太費錢(qián)了?！崩钪姓f(shuō)。

如何充分利用現有的井筒條件，獲取盡可能多的油氣藏數據？井下監測就像是一位“老中醫”給油藏和井筒“號脈”，脈要號得準，監測工具的精度和可靠性是關(guān)鍵。

“最開(kāi)始我們采用的是單點(diǎn)電子式溫度壓力計，但它們的可靠性在高溫高壓下迅速降低，往往不到一年就壞了，而且無(wú)法實(shí)現多點(diǎn)監測?！敝泻Ｓ脱芯靠傇恒@井工程師李夢(mèng)博說(shuō)。

研究團隊將視線(xiàn)轉移到光纖監測技術(shù)。光纖技術(shù)確實(shí)可實(shí)現多點(diǎn)分布式監測，但對于海上油田井下監測來(lái)說(shuō)，它的精度又過(guò)低。

怎么辦？

從基層油田一路走來(lái)的李中有股死磕到底的韌勁兒。此前，他就是靠著(zhù)這股勁，帶領(lǐng)團隊攻克多項關(guān)鍵核心技術(shù)，叩開(kāi)了南海油氣寶藏的大門(mén)。

光纖監測在國內橋梁隧道已有較多應用，為什么在油井中應用得不太好？帶著(zhù)這個(gè)問(wèn)題，李中和團隊走遍了大江南北。

向專(zhuān)家請教光纖傳感的機理、到光纖制棒企業(yè)了解光纖拉絲制備的工藝、赴光纜成纜廠(chǎng)家調研光纜制纜的工序、去南海西江油田了解國外公司井下監測控制產(chǎn)品的使用情況……最終，研究團隊提出飛秒陣列光纖光柵監測的思路，這在油井監測領(lǐng)域是首次。

歷時(shí)一年半，研究團隊拿出可行性方案，立項順利通過(guò)。

給光纖“穿上防護服”

方案確定后，研究團隊迅速搭建了井下油氣水環(huán)境和高溫高壓條件的測試裝置。

“初期的測試結果給了我們當頭一棒?！崩钪姓f(shuō)，按照常規的光纖裸纖測試，無(wú)法適應井下高溫環(huán)境，幾個(gè)小時(shí)后損耗迅速達到飽和，根本無(wú)法在油井中長(cháng)期使用。

油井光纖通常有光纖涂層和光纜結構的保護，僅對裸纖測試無(wú)法準確模擬光纜在井下環(huán)境工作的實(shí)際情況，需要給光纖“穿上防護服”后再進(jìn)行測試。

“必須迅速調整方案，國外和陸上的經(jīng)驗都可以借鑒，但我們還是要走出適合中國海上油田的自主創(chuàng )新之路?！崩钪姓f(shuō)。

他鼓勵團隊開(kāi)拓思路，大膽設想。

他將黨建和研發(fā)相結合，在黨建調研的時(shí)候，以黨的先進(jìn)性為切口，讓各個(gè)支部“亮家底”，談想法，調動(dòng)整個(gè)團隊的積極性。

在集思廣益后，研究團隊開(kāi)始了新一輪的分析、測試、改進(jìn)，挑選各種纖芯、涂層、纜皮材料，分析不同的光柵指標對傳感的影響。

在上千組實(shí)驗和測試后，他們終于找到適合井下特殊環(huán)境的光纖“防護服”，完成了海上油井高精度、高密度通感一體的光纖監測系統方案和工程樣機，實(shí)現了高精度分布式溫度、壓力、聲波監測，建立了油井光纜可靠性的評價(jià)體系和評價(jià)標準，填補了海上油井監測的空白。

目前，這套監測系統已在山西臨興氣田應用，為油田的生產(chǎn)作業(yè)優(yōu)化提供大量的數據支撐。

遙控井下“水龍頭”

數據有了，如何根據數據控制現場(chǎng)作業(yè)？

“井下智能滑套是一個(gè)關(guān)鍵部件?！敝泻Ｓ脱芯靠傇和昃こ處熓⒗谙檎f(shuō)，智能滑套可在不動(dòng)管柱的條件下實(shí)現遠程控制，是構建海上智慧油田閉環(huán)的最后一個(gè)環(huán)節。

石油和水相伴相生。在一個(gè)油層中，水的黏度低于油的黏度，流動(dòng)速度快，一旦井筒見(jiàn)水，那么開(kāi)采出來(lái)的大部分就是水。此前遇到這種情況時(shí)，通常需要停產(chǎn)檢修，把水的出口堵死，才能保證采油作業(yè)繼續順利進(jìn)行。

而智能滑套相當于一個(gè)“水龍頭”。一旦它監測到油層某個(gè)位置見(jiàn)水或有見(jiàn)水的趨勢，就可以擰轉這個(gè)位置的“水龍頭”，讓其減小水的流出，促進(jìn)油層其他位置原油的流動(dòng)。但其難點(diǎn)在于如何簡(jiǎn)單可靠地控制智能滑套。

“我們考慮過(guò)電力控制的方案，但電子元器件在高溫高壓條件下可靠性會(huì )迅速降低，現階段電控不適合用于井下的永久監控，但是常規液控方案對于多層控制需要下入多條液控管線(xiàn)，也不利于現場(chǎng)作業(yè)?！崩钪刑岢?，還是把研究方向定在可靠性更高的液壓控制，“可以考慮用1條液壓管線(xiàn)，實(shí)現井下多儲層的注采在線(xiàn)智能調控”。

一條液壓管線(xiàn)實(shí)現井下多層控制？這又是一個(gè)沒(méi)有人嘗試過(guò)的方案，這個(gè)方案集成了液壓的可靠性?xún)?yōu)勢和更為簡(jiǎn)單的管柱結構。

經(jīng)過(guò)數次方案優(yōu)化，最終的智能滑套產(chǎn)品在陸上成功進(jìn)行入井測試。目前，智能滑套已用于中海油多個(gè)油田，削減了用鉆井船修井導致的高昂作業(yè)費用，為生產(chǎn)動(dòng)態(tài)優(yōu)化和油藏精細化管理提供支撐。

沒(méi)有停歇，李中立刻帶領(lǐng)團隊開(kāi)展二期的項目籌備和方案制定?！绊椖康尿炇罩皇侨f(wàn)里長(cháng)征的第一步，我們要不斷總結完善，加大推廣應用力度，讓海上智慧油田的‘信息大動(dòng)脈’更暢通，給出海洋油氣開(kāi)發(fā)增儲上產(chǎn)的‘良方’?！?/p>

來(lái)源：科技日報

免責聲明：本文不構成任何商業(yè)建議，投資有風(fēng)險，選擇需謹慎！本站發(fā)布的圖文一切為分享交流，傳播正能量，此文不保證數據的準確性，內容僅供參考

關(guān)鍵詞：