Рекомендации по выбору стратегии интеллектуального заканчивания

Методические указания

По дисциплине «Управление разработкой (эксплуатацией) интеллектуальных месторождений (скважин)»

для практических, лабораторных занятий и самостоятельных работ для магистров направления 131000.68 «Нефтегазовое дело» для всех форм обучения

 

Ответственный секретарь РИС _____________Сайдимова Э.Р. (подпись) «__»___________20___г.	Председатель учебно-методической комиссии ИГиН _____________________________ (подпись) «_____»_____________ 20___ г.
Подписи и контактные телефоны авторов:   ________________ Грачев С.И. (подпись) «__»___________20___г. тел. +7 (3452) 41-68-89   ________________ Самойлов А.С. (подпись) «__»___________20___г. тел. +7 919 933 8711   ________________ Фоминых О.В. (подпись) «__»___________20___г. тел. +7 922 263 5003   ________________Кушнарев И.Б. (подпись) «__»___________20___г. тел. +7 919 922 8361	Зав. кафедрой РЭНГМ __________ С.И. Грачев (подпись) «_____»_____________ 20___ г.

Тюмень

ТюмГНГУ

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет»

Институт геологии и нефтегазодобычи

Кафедра «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»

 

 

Методические указания

По дисциплине «Управление разработкой (эксплуатацией) интеллектуальных месторождений (скважин)»

для практических, лабораторных занятий и самостоятельных работ для магистров направления 131000.68 «Нефтегазовое дело» для всех форм обучения

 

 

Тюмень 2014 г.

Утверждено редакционно-издательским советом

Тюменского государственного нефтегазового университета

 

Методические указания предназначены магистрам направления 131000.68 «Нефтегазовое дело» для всех форм обучения. В методических указаниях приведены основные задачи с примерами решения по дисциплине «Управление разработкой (эксплуатацией) интеллектуальных месторождений (скважин)».

 

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

«Тюменский государственный нефтегазовый университет» 2014 г.

Содержание

 

Введение. 5

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

 

Впервые термин "интеллектуальная скважина" был предложен профессором РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, доктором технических наук Валерием Владимировичем Кульчицким. Как отмечено он впервые в СССР создал технологию проводки наклонно направленных и горизонтальных скважин, оснащенных отечественными бескабельными забойными телеметрическими системами с электромагнитным каналом связи. В переводе с латинского "интеллект" означает "познание, понимание, рассудок". Существует аналогичный термин, предложенный зарубежными специалистами и употребляемый довольно часто, «smartwell» (умная скважина).

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.

Лабораторная работа №1.
Тема: «Интеллектуальное заканчивание скважин».

 

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.