Интеллектуальное заканчивание скважин реферат

Обновлено: 04.07.2024

Для просмотра информации о патентах вам необходимо зарегистрироваться и оплатить 30-ти дневный доступ. Разовый платеж составит 149 рублей (НДС не облагается).

Тянущее устройство с гидравлическим приводом

Группа изобретений относится к области бурения, а именно к тянущим гибкую трубу устройствам. Устройство с гидравлическим приводом для непрерывного продвижения внутри скважины содержит поршень; первый корпус вокруг первой головки упомянутого поршня, первый якорь, присоединенный к упомянутому.

Система единственного пакера для использования в стволе скважины

Группа изобретений относится к системам и способам отбора пластовых текучих сред из конкретной зоны ствола скважины, содержащим единственный пакер, к способам формирования пакера. Обеспечивает увеличенные степени расширения, более высокие перепады давления депрессии, лучшую поддержку пласта в.

Способ разрушения элемента в скважине и скважинное устройство (варианты)

Группа изобретений относится к разработке и эксплуатации нефтяных месторождений, в частности к разрушению инструментов и оборудования. Способ включает обеспечение инструмента для размещения в скважине для выполнения скважинной функции, требующей минимальной структурной целостности элемента.

Поршневой насос прямого вытеснения, содержащий клапан с внешним приведением в действие

Устройство предназначено для использования на нефтяных месторождениях для применения при высоких давлениях, связанных с операциями извлечения углеводородов. Поршневой насос прямого вытеснения содержит клапан с направляющей для приведения его в действие. Клапан предназначен для регулирования.

Электрический погружной насос

Электрический погружной насос для использования в скважине содержит секцию электродвигателя, включающую в себя ротор и статор, переходную секцию, присоединенную к верхней части секции электродвигателя, защитную секцию, соединенную с переходной секцией, и секцию насоса, присоединенную к верхней.

Способ и устройство для многомерного анализа данных для идентификации неоднородности породы

Заявленная группа изобретений относится к улучшенной системе обработки данных и, в частности, к способу и устройству для анализа данных с площадки скважины. Заявленные способы, устройства и считываемый компьютером носитель, имеющий компьютерно-используемый программный код для идентификации.

Применения широкополосных электромагнитных измерений для определения свойств пласта-коллектора

Изобретение относится к геофизике. Сущность: способ состоит из возбуждения пласта-коллектора электромагнитным возбуждающим полем, измерения электромагнитного сигнала, создаваемого электромагнитным возбуждающим полем в пласте-коллекторе, извлечения из измеренного электромагнитного сигнала.

Низкопроницаемые системы цемента для области применения нагнетания водяного пара

Предложенное изобретение может найти применение при цементировании скважин. Технический результат - улучшение эксплуатационных характеристик цемента по проницаемости. Способ закупоривания пористости цементной матрицы в скважине включает закачивание в скважину цементного раствора, содержащего.

Способ и система для повышения добычи нефти (варианты)

Группа изобретений относится к добыче нефти из скважины и коллектора. Обеспечивает повышение эффективности способа добычи нефти и надежности работы системы для ее добычи. Сущность изобретений: способ и система содержат управление насосом в скважине для создания потока нефти из подземного.

Определение пористости из длины замедления тепловых нейтронов, сечения захвата тепловых нейтронов и объемной плотности пласта

Использование: для определения пористости пласта с использованием нейтронных измерений. Сущность: заключается в том, что для определения, по меньшей мере, одного свойства пласта, рассчитанного по нейтронным измерениям, полученным скважинным зондом, выполняют следующие операции: испускают.

Система для использования в стволе скважины, имеющем множество зон, (варианты) и способ обработки указанного ствола скважины

Группа изобретений относится к системам и способам селективного регулирования потока текучей среды в эксплуатационной колонне в скважине. Система для использования в стволе скважины, имеющем множество зон, содержащая эксплуатационную колонну, расположенную в стволе скважины, множество клапанов.

Электрический погружной насос с компрессионной трубой

Изобретение относится к электрическому погружному насосу типа ESP, обычно используемого в нефтяной промышленности для обеспечения механизированного подъема в скважинах, которые не имеют достаточного давления для подачи нефти на поверхность. Электрический погружной насос для использования в.

Модульное соединительное устройство и способ

Модульный инструмент для использования в подземных пластах. Инструмент включает в себя первый модуль, второй модуль и одно или несколько соединительных устройств для соединения первого и второго модулей. В частности, первый модуль включает в себя первую утяжеленную бурильную трубу, по меньшей.

Определение параметров флюида по данным акустического каротажа

Группа изобретений относится к определению параметров флюида по данным акустического каротажа. Устройство для управления параметрами бурения во время бурения подземной формации включает буровой элемент; по меньшей мере, один датчик для передачи и приема акустических сигналов в буровой скважине;.

Способ и система для исключения влияний проводящих обсадных колонн, и ствола скважины, и поверхностной неоднородности при электромагнитных исследованиях с построением изображений

Изобретение относится к электромагнитным исследованиям и может быть использовано при межскважинных, наземно-скважинных и скважинно-наземных измерениях, при которых влияния стальной обсадной колонны снижаются. Сущность: получение характеристик коллектора при электромагнитных исследованиях с.

Способы и устройство для анализа градиентов состава на забое скважины и их применение

Изобретение относится к нефтяной промышленности и касается способа и системы для получения характеристик градиентов состава и свойств текучей среды коллектора, представляющего интерес, и анализа свойств коллектора на основе таких градиентов. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 3 ил.

Буровая система

Изобретение относится к области бурения, а именно к буровой системе, используемой при строительстве ствола скважины для последующей добычи углеводородов. Буровая система содержит вращающуюся бурильную колонну, соединенную с тракторным агрегатом, и управляемую систему направленного бурения.

Способ для расчета отношения относительных проницаемостей текучих сред формации и смачиваемости скважинной формации и инструмент для испытания формации для осуществления этого способа

Изобретение относится к определению коэффициента относительной проницаемости и смачиваемости формации. Техническим результатом является испытание забойной формации для определения относительной проницаемости в забойных условиях. Способ и инструмент, который воплощает способ, включающий в себя.


Moscow, 2013
Оглавление
Аннотация 5
Ключевые слова 6
Введение 7
1. Интеллектуальное заканчивание скважин: обзор проектов 8
2. Внедрение ИС заканчивания скважин…………………………………………………..11
2.1 Меньший размер, модульная конструкция…………………………………………….16
2.2 Гибкость – как преимущество проекта…………………………………………………21
2.3 Экономичное ивысокотехнологичное решение……………………………………….26
3. Инженерно-техническое решение рыночной проблемы……………………………….33
Заключение 36
Рисунки……………………………………………………………………………………….37
Список литературы 45
Библиометрический и патентный анализ ………………………………………………….46
Тренды………………………………………………………………………………………..50
Вопросы………………………………………………………………………………………51


Content
Annotation 5
Key words 6
Introduction 7
1. Using smart wellcompletions: project overview………………………………………8
2. Implementation of intelligent well completion system………………………………….11
2.1 Smaller, Modular…………………………………………………………………. 16
2.2 The Value of Flexibility………………………………………..…………………..21
2.3 Low-Cost, High-Technology Solution……………………………………………..26
3. Technical Solution to a Market Problem………………………………………….….…33
Сonclusion………………………………………………………………………………….…..36
Pictures…………………………………………………………………………………………37
Materials ………………………………………………………………………………………..45
Bibliometrical and patents analyses………………………………………………………..…..46
The trands………………………………………………………………………………………50
Questions………………………………………………………………………………………51

Аннотация
Курсовая работа состоит из введения, 3 глав, заключения, содержит 8 рисунков. Список литературы включает 13 наименований, патентный анализ проведен по10 патентам.
Заканчивание скважины это единый технологический процесс, состоящий из ряда взаимовлияющих операции: первичного вскрытия продуктивного пласта, разобщение пластов, вторичного вскрытия и освоения скважины.
В цикле строительства скважин процесс заканчиваиия является одним из основных и технологически сложных процессов. От качества выполнения данного этапа в разведочных скважинах вомногом зависит оценка перспективности нового месторождения, а в эксплуатационных – дебит и ее надежность как долговременного объекта.
В данной курсовой работе проведен обзор статей по актуальной проблематике в сфере заканчивания скважин. Изучен передовой опыт ведущих нефтяных и сервисных компаний, приведены наиболее содержательные примеры.

1. Интеллектуальное заканчивание скважин;
2.Зональная герметизация;
3. Интеллектуальные системы
4. Интеллектуальные многоствольные скважины;
5. Технология применения разбухающих пакеров;
6. Скважинный клапан-регулятор притока;
7. Максимизация производительности пласта ;
8. Дистанционный зональный контроль;
9. Выборочный зональный контроль;
10. IntelliZone Compact ®.

Считавшиеся ранее лишь альтернативой дорогостоящимили технически сложным внутрискважинным работам технологии интеллектуальных скважин с дистанционным мониторингом и контролем стали ныне мощным средством управления разработкой пласта. Сегодня на интеллектуальные скважины и месторождения, оснащенные контрольно-измерительной аппаратурой, возлагаются значительные надежды на восполнение извлекаемых запасов и ускорение добычи.
Нефтедобывающая отрасльпродолжает опровергать прогнозы о неизбежном падении добычи нефти, непрерывно восполняя извлекаемые запас – часто благодаря инновациям.
Некоторые специалисты считают, что самым многообещающим среди нововведений, способных обеспечить прирост извлекаемых запасов, является технология интеллектуальных скважин, позволяющих осуществить.

Совокупные ТрИЗ в России оцениваются сегодня в 22,5 млрд тонн, и данные по трудноизвлекаемым запасам имеют тенденцию ежегодного увеличения. Добыча на месторождениях осложнена множеством факторов, что требует применения самых современных технологий, направленных на повышение эффективности эксплуатационных характеристик скважин. Кроме того, учитывая кризисные явления последних лет, особую актуальность приобретает применение российских разработок. Но на пути их внедрения стоит ряд препятствий. Какие инновации в строительстве скважин уже применяются, с какими сложностями приходится сталкиваться их создателям, и каковы механизмы преодоления проблем?


Высокотехнологичные инновации в добыче

Работа современной скважины невозможна без системы постоянного мониторинга. Такие системы включают различные контрольно-измерительные приборы, датчики давления и температуры, что делает работу скважины прогнозируемой, безаварийной и эффективной. Но применение глубинной электроники было сопряжено с проблемой: в скважинах, где содержание сероводорода доходило до 6%, десятая часть оборудования выходила из строя.

За рубежом эта проблемы была решена посредством применения TEC - tubing encapsulated cable дорогостоящего кабеля с металлической трубкой. В России производство TEC не налажено до сих пор, а учитывая стремление недропользователей к снижению затрат, высокая стоимость кабеля не делает его популярным.

Вынесение глубинной электроники на поверхность

Разработка стала практическим воплощением научной работы Партса, защитившего по данной теме кандидатскую диссертацию под руководством профессора КАИ Евдокимова Ю.К.

Количество поломок оборудования - менее 1% даже с применением недорогого геофизического кабеля. Система быстро приобрела популярность и стала востребована не только в России, но и за рубежом. Сегодня, ею ежегодно оснащается более 100 скважин по всему миру.

Электрические клапаны

Добычные и сервисные компании зачастую вынуждены вести борьбу с осложнениями. Одно из них – обводненность.

В 2012 году совместно с профессором Абдрахмановым Г.С. и Филипповым В.П., специалисты компании разработали электрические клапаны для регулирования потоков нефти и воды в горизонтальных скважинах. Данная технология позволяет отключать высокообводненные участки горизонтальной скважины, не прерывая добычу нефти. А также применять циклический метод эксплуатации отдельных участков и осуществлять постоянный мониторинг забойных давлений и температур каждого участка.

С 2007 года системами Tota Systems оборудовано 1500 скважин в нефтяных компаниях России и Казахстана. С 2016 года системами последнего поколения оборудовано 300 скважин – все системы работают без сбоев.





Трехстадийное заканчивание



Термокоса – аналог оптоволоконных систем



РИС. 3. Термокоса позволяет в режиме реального времени измерять температурный профиль и по нему определять профиль притока

Интеллектуальное заканчивание

Похожий проект по цифровизации месторождения обсуждается также с компанией ADNOC (Абу-Даби). Запланированы два ОПР в 2020-2021 годах.



РИС. 4. Бурение одной горизонтальной нагнетательной скважины с тремя клапанами дешевле, чем бурение трех вертикальных нагнетательных скважин. Датчики P, T в добывающих скважинах отслеживают влияние нагнетательной скважины по трем зонам методом импульсного кодового гидропрослушивания (ИКГ)

Что стоит на пути у новых технолоигй?

Следует отметить, что для создания новых технологий в сжатые сроки требуется тесное сотрудничество с Заказчиком. На сегодняшний момент, в России и в мире в целом таких примеров, к сожалению, не много. Рассмотрим основные проблемы, возникающие при создании новых технологий, и пути их решения.

1) Проблемы на сегодняшний день: самый важный этап – постановка задачи и четкое техническое задание. Сейчас нет детального понимания проблем, которые стоят перед Недропользователем.

Возможные пути решения и предложения: Недропользователь у себя на сайте в открытом доступе выкладывает техзадания на новые разработки с указанием контактного лица. Любая компания может скачать техзадание и в деталях обсудить все технические и коммерческие вопросы.

2) Проблемы на сегодняшний день: следующий этап – разработка новой технологии. Сейчас сложно уговорить недропользователя профинансировать разработку. Это приводит к тому, что Недропользователь не вовлечен в решение проблемы.

Возможные пути решения и предложения: для самых актуальных задач в техзадании на сайте недропользователя указано, что разработка спонсируется на 100% недропользователем, либо на 50%. При этом недропользователь не забирает патент у разработчика, а получает лицензию на право применения технологии по льготной цене на своих месторождениях, например, на 5 лет.

3) Проблемы на сегодняшний день: следующий этап – опытно-промышленные работы (ОПР). Сейчас тратится много усилий, чтобы 3.1) уговорить Недропользователя выделить скважину под ОПР, даже бесплатно. 3.2) Следующая проблема – критерии успешности. Сейчас часто в качестве критерия используется количество дополнительно извлеченной нефти. При этом, технология может отработать, но из-за того, что скважина подобрана неверно – дополнительной нефти нет. 3.3.) В случае неуспешности ОПР – технология попадает в черный список.

Возможные пути решения и предложения: 3.1.) У Недропользователя существует полигон для испытаний. В любое время можно онлайн подать заявку и опробовать технологию. Причем, если технология дает эффект – то ОПР оплачивается. 3.2) Критерии успешности описывают то, что технология отработала (сработало как железо, так и ПО). При этом не навязываются критерии, что обязательно получена дополнительная нефть, так как это во многом зависит от геологических условий и подбора скважины, месторождения (т.е. это ответственность в первую очередь недропользователя, а не того, кто разработал технологию). 3.3) Недропользователь понимает, что только 1 из 10 разработок успешна, поэтому в случае неуспешного ОПР – просто не оплачивается ОПР. При доработке технологии – вновь допускается разработчик к ОПР на полигоне без каких-либо ограничений.

4) Проблемы на сегодняшний день: следующий этап – коммерциализация. Сейчас недропользователь зачастую отказывается вносить предоплату.

Возможные пути решения и предложения: Недропользователь обязуется внести 50% предоплаты за поставку новой технологии.

Отдельно хочется подчеркнуть, что заказчика зачастую интересуют только самые дешевые системы. Но современные интеллектуальные скважинные системы не могут стоит дешевле, чем стандартное оборудование (трубы без датчиков и электроклапанов). Заказчики должны понимать, что лучше сразу потратить большую сумму на оснащение скважины системами интеллектуального заканчивания и датчиками и получить дистанционно управляемую скважину, чтобы впоследствии сэкономить гораздо большие суммы на дорогостоящих водоизоляционных ремонтах, выездах бригад на скважину, исследованиях и в конечном итоге снизить себестоимость продукции и добыть больше нефти.

Составители: профессор, д.т.н. Грачев С.И.

доцент, к.т.н. Самойлов А.С.

доцент, к.т.н. Фоминых О.В.

ассистент Кушнарев И.Б.

© государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Содержание

Лабораторная работа №1. Интеллектуальное заканчивание скважин. 6

Лабораторная работа № 2. Автоматизация установки ЭЦН.. 11

Лабораторная работа №3. Автоматизированное устьевое оборудование. 15

Лабораторная работа № 4. Средства управления работы скважин. 19

Лабораторная работа № 5. Автоматизация промыслового сбора нефти. 22

Лабораторная работа № 6. Автоматизированная система управления установкой подготовки нефти. 28

Рекомендуемая литература. 33

Введение

По мнению Тэда Бостика, вице-президента по оптико-волоконным системам Weatherford, директора направления "Мониторинг пласта", "Интеллектуальная скважина"- термин . широкого значения, есть различные уровни "интеллектуальности". "Умная", или "интеллектуальная скважина", как правило, включает в себя систему подземных датчиков и регулирующих клапанов, которые позволяют принять меры для оптимизации добычи или закачки. Совершенствование скважинных клапанов включает минимизацию гидравлических и электронных линий управления, срабатывание клапана по радиочастотному коду (RFID), генерацию электроэнергии в скважине для работы клапанов и датчиков.

Аргументация А. Муравьева, директор направления "Оптимизация добычи и тестирования скважин" компании Weatherford в России: В последнее время в России все больше внимания уделяется интеллектуализации скважин. Приходит понимание преимуществ и экономической целесообразности оснащения скважин системами мониторинга. Это важно для оперативного контроля и своевременного принятия решений по ГТМ, контроля и поддержания пластового давления, интерпретации данных гидродинамики с целью выявления геологических особенностей пласта на значительном удалении от скважины и уточнения запасов.

Присутствие интеллекта в любой системе, будь она инженерная (скважина) или даже биологическая (человек), подразумевает возможность самостоятельной оптимизации множественных внутренних параметров работы системы по отношению к разнообразным изменяющимся воздействиям внешней среды.

Также В.В. Кульчицким отмечено, что наиболее близко к внедрению ИС приблизилась нефтяная компания "Салым Петролеум Девелопмент".

К настоящему времени глубинные дебитомеры установлены на 10 скважинах нефтепромысла, в ближайшее время планируется устанавливать и глубинные регулирующие клапаны. "Интеллектуальная скважина" стоит на двадцать процентов дороже стандартной. Однако два месяца эксплуатации показали, что положительный экономический эффект в пересчете на год составляет 1,2 миллиона рублей.

Цель: получение знаний о назначении, разновидностях, условиях применения оборудования заканчивания интеллектуальных скважин.

Задачи:

Основа технологии интеллектуальных скважин - управляемые с поверхности скважинные клапаны, используемые для регулирования притока из отдельных зон или боковых стволов, и постоянные скважинные датчики температуры и давления. В настоя­щее время диапазон скважинных клапанов регулирования притока простирается от простых двухпозиционных клапанов до гидравлически и электрически управляемых штуцеров с плавной регулировкой (рис. 1.1). Эти инновации дают возможность инженерам разрабатывать клапаны с дистанционной регулировкой и разной площадью сечения потока, соответствующей профилю притока для продуктивной зоны.

Рис. 1.1 – Клапаны регулирования притока, извлекаемые на кабеле и ГНКТ.

На начальном этапе реализации основной целью технологии интеллектуальных скважин оставалось увеличение срока эксплуатации скважины, эта технология не показывала своей максимальной эффективности. Но в процессе эксплуатации установлено, что свои истинные возможности она раскрывает при использовании ее в качестве инструмента для максимизации извлечения запасов. Такой переход в применении технологии интеллектуальных скважин от избежания внутрискважинных работ к управлению добычей из продуктивного пласта значительно ускорился благодаря появлению надежных постоянных датчиков скважинного давления и температуры, способных работать в жестких окружающих условиях в течение длительного времени.

Рекомендации по выбору стратегии интеллектуального заканчивания

Интеллектуальное заканчивание при последовательной схеме добычи, предусматривающей дистанционное закрытие и открытие каждой зоны с поверхности, повышает эффективность добычи за счет исключения затрат на внутрискважинные рабо­ты и улучшения профилей добычи (рис. 1.2). Регулируемые клапаны также можно использовать для перехода от последовательной к совместной разработке, контролируя приток из высоконапорных зон для предотвращения перетока.


Рис. 1.2 – Сравнение совместной и последовательной добычи.

Но технология интеллектуального заканчивания не всегда гарантирует поло­жительный эффект. Опыт показал, что прирост добычи с помощью такой технологии зависит от распределения пористости и проницаемости в пределах продуктивного пласта. Решение о применении интеллектуальных технологий не требует интеллектуального заканчивания всех без исключения скважин на месторождении. Сначала необходимо определить, подходит ли для этого конкретный пласт, а затем изучить данный вопрос в применении к каждой скважине, запланированной к бурению на месторождении.

Процессы выбора скважин-кандидатов простираются от простого анализа до построения сложных пластовых моделей. При наличии таких неизбежных неопределен­ностей, как свойства продуктивного пласта, состав добываемого флюида, показатели скважины и эффективность нефтеизвлечения.

Со временем появились общие, основанные на опыте рекомендации по выбору стратегии интеллектуального заканчивания. Например, дистанционно управляемые клапаны, установленные в интервале продуктивного пласта с неизменной проницаемос­тью, являются эффективным средством контроля водопритока, увеличивающим срок эксплуатации скважины и суммарный объем добычи. Но если интервал их установки перекрывает относительно короткий участок пласта, то интеллектуальное заканчивание может оказаться нерентабельным, если не будет получен достаточно неравномерный фронт притока флюида.

Так как интеллектуальное заканчивание может быть эффективным в слоистых пластах, по очевидным причинам оно более эффективно в тех случаях, когда глинистая зона, разделяющая пески, непрерывна и непроницаема. Поэтому такое заканчивание некоторых скважин, пересекающих надежно экранированные слои в одном и том же пласте, очень выгодно.

Читайте также: