液控型智能完井液压控制系统是一个涵盖石油工程、机械电子工程、自动化工程、通信工程、计算机工程等多个学科领域的综合性系统工程,其关键技术主要集中在井下集成信息测量技术、液压控制技术、生产流体控制技术与数据传输技术四大技术。其中,液压控制技术、生产流体控制技术是关键技术。通过使用液压控制技术调控井下各个流量控制阀的节流功能可以实现对不同层段或者分支流量的单独控制,从而调节油藏的生产动态,实现油藏的实时控制与优化开采。通过解析国内外成熟的液控型智能完井液压控制技术,了解各种类型液压控制系统的工作原理及其各自的特点,总结出我国深入研发液控型智能完井液压控制系统的成熟条件与函待解决的关键问题。

智能完井技术作为一项先进的钻完井和油井实时生产管理技术,具有实时监测、远程控制等优势,因其数字化、智能化的特点,在提高生产效率、提高采收率及降低油气井生产管理维修费用等方面优势显著。文中从油田目前开发的现状及实际需求出发,通过模块化的设计思想,提出一种集成直接液力驱动和数字解码驱动两种模式的地面控制系统方案,可根据现场油气井开采实际需要,对井下多层位目标滑套开度进行智能调节,实现最优开采。系统采用先导控制模式,由低压控制高压,降低现场操作的风险,可实现远程和就地分别控制调节液控滑套开度的功能。地面控制系统作为智能完井技术的控制中心,通过上位机实时显示井下温度、压力及流量等参数,监测产层生产动态,调整优化油气井开采、开发实施方案,不断优化生产效率,实现对油井全生命周期管理,最终提高...

海上油田开发以水平井大斜度井居多,开发井层数多,层间矛盾大,需要对层间生产动态进行实时控制。井下液压分层控制方式具有可靠性高、动作力大的特点,但受管线数量影响,工艺适用层数受限。通过井下解码技术减少了多层控制管线数量,提高液控工艺适用性。研制的井下解码器采用滑阀结构形式,通过不同管线压力序列,实现了层位的识别和压力液的引导,利用3条管线可以实现井下6个层位的控制,满足了分层精细化控制的需求。实验结果表明,在指定的管线接入顺序下,解码器只能在指定的压力序列下打开,保证层间互不干扰。同时对液压油传导时间进行了实验验证,在20℃环境下,采用壳牌得力士22号液压油,在3000 m长,直径6.35 mm液控管线中,5 MPa液压油传导至末端时间约为240 s,为井下液控滑套的控制提供了理论基础。

直接液力式智能完井系统的流量控制阀距地面控制器较远,如何保证流量控制阀时间响应和精准定位是直接液力式智能完井系统面临的主要难题。本文以达西公式和液阻、液感和液容等效理论为基础,建立模型并推导计算了液压传递的沿程压力损失及系统响应时间,并通过了陆地试验井和海试井试验验证。现场试验结果表明,控制响应时间、流量控制阀定位与理论计算基本一致。本文研究为实现流量控制阀精准控制和提高作业时效提供了支撑。

采用液压湿接头技术可以有效减少电潜泵更换操作期间流体损失事故引起的成本问题和安全问题。在介绍国外Baker Hughes公司、Schlumberger公司和Halliburton公司液压湿接头结构及性能的基础上,分析了我国液压湿接头的技术现状,介绍了宝鸡石油机械有限责任公司水下液压连接器及东营市福利德石油科技开发有限责任公司智能井管柱快速接头的结构及性能。指出国内外液压湿接头存在的问题,即井下湿接头控制管线存在密封问题,井下湿接头可靠性对于流量控制阀、温度传感器及压力传感器等井下设备的影响非常大。最后就井下湿接头提出了发展建议:应进一步提升其密封系统的性能;井下湿接头连接过程中的碎屑清洁功能有待进一步研究;在开展井下液压湿接头技术研发的同时,也需推进对其测试方法及测试装置的研究。所得结论可为井下液压湿接头今后的研究...