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智能井井下液压控制信号传输特性研究

石油钻探技术 2022年第6期50卷 98-106页

作者：喻贵民许亮斌谢仁军盛磊祥何东升中海石油(中国)有限公司北京100010 中山大学海洋工程与技术学院广东珠海519082 中海油研究总院有限责任公司北京100028 西南石油大学机电工程学院四川成都610500

液压控制的智能井系统通过长达数千米的液压管线向井下传送液压控制信号和动力,选择目的层层位和控制流量。向井下传送液压控制信号时,受传输介质和细长液压管线的影响,液压控制信号的传输速度、强度和形态都会发生衰减和扭曲,难以被井... 详细信息

液压控制的智能井系统通过长达数千米的液压管线向井下传送液压控制信号和动力,选择目的层层位和控制流量。向井下传送液压控制信号时,受传输介质和细长液压管线的影响,液压控制信号的传输速度、强度和形态都会发生衰减和扭曲,难以被井下设备识别。为对井下执行器进行可靠的控制,讨论了液压控制信号的传输速度、井眼温度沿深度方向变化对传输介质黏度的影响;分析了井口压力向井下传播时压力与时间的变化关系、地面液压控制信号传到井下时的形态变化、同时施加液压控制信号和液压动力信号时的传输特性,以及有无阻力状态下开启井下滑套时控制压力的变化;再考虑管线内径、加压方式、井眼环境、液压油黏度等对上述传输特性的影响,得出液压控制压力应大于5 MPa、3000 m深水井中井下液压信号传输时间约为25 min等定量评估结论。研究结论可为开展井下液压控制提供理论参考。

关键词：智能井液压信号井下控制流量控制传输特性

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智能井反馈控制生产策略数值模拟

中国石油大学学报（自然科学版） 2014年第4期38卷 110-116页

作者：周峰刘均荣胡祥云中国地质大学地球物理与空间信息学院湖北武汉430074 中国地质大学岩土钻掘与防护教育部工程研究中心湖北武汉430074 中国地质大学构造与油气资源教育部重点实验室湖北武汉430074 中国石油大学石油工程学院山东青岛266580

在传统油藏数值模型基础上建立具有井下监测和控制功能模块的储层数值模型,提出一种智能井Proactive和Reactive反馈控制算法。基于此模型和控制算法并以水平井生产为例,开展Proactive控制、Reactive控制以及两者结合的混合式控制的生产... 详细信息

在传统油藏数值模型基础上建立具有井下监测和控制功能模块的储层数值模型,提出一种智能井Proactive和Reactive反馈控制算法。基于此模型和控制算法并以水平井生产为例,开展Proactive控制、Reactive控制以及两者结合的混合式控制的生产策略研究。结果表明:相对传统井生产,基于Reactive和Proactive的反馈控制策略可以减少产水量、增加产油量,提高净产值;Proactive控制在生产前期优势较大,而Reactive控制在生产后期优势较为明显,两者结合的混合式生产控制策略优于单独的Proactive和Reactive生产策略。

关键词：智能井储层数值模拟井下监控油水前缘

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智能井用管线切割工具设计

石油矿场机械 2023年第1期52卷 24-30页

作者：罗建伟张亮刘景超马认琦李瑞丰中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452

采用智能完井技术的油井,修井周期长,长年生产的井中积累较多的油垢、胶质等杂物,修井时起出管柱较为困难。在管柱起出遇卡时,常规的切割工具只能对油管进行切割,无法对井下工具的控制管线进行切割。设计了一种专用的管线切割工具。介... 详细信息

采用智能完井技术的油井,修井周期长,长年生产的井中积累较多的油垢、胶质等杂物,修井时起出管柱较为困难。在管柱起出遇卡时,常规的切割工具只能对油管进行切割,无法对井下工具的控制管线进行切割。设计了一种专用的管线切割工具。介绍了该工具的结构、工作原理、技术参数、施工工艺。分析了关键结构的强度。通过ANSYS软件对管线剪切模型进行有限元分析,结果表明管线切割工具可承受拉力达800 kN,可对6根不同尺寸多种组合的控制管线进行切割。进行下部管柱打捞过程中,不会有冗杂的管线阻碍打捞作业。

关键词：智能井控制管线管线切割工具

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智能井多档位液控阀结构优化设计

中国海上油气 2021年第5期33卷 148-152页

作者：薛德栋晁圣棋王立苹张凤辉郭沛文詹敏张磊柴希伟中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452

多档位液控阀是井下智能分采技术的核心关键工具,其性能优劣直接影响分采井产能。分析并优选了智能井多档位液控阀的直接液力控制、微型液力解码器控制和数字液力解码器控制3种液控方案,优化液控阀换档控制机构及密封方式,最后通过高温... 详细信息

多档位液控阀是井下智能分采技术的核心关键工具,其性能优劣直接影响分采井产能。分析并优选了智能井多档位液控阀的直接液力控制、微型液力解码器控制和数字液力解码器控制3种液控方案,优化液控阀换档控制机构及密封方式,最后通过高温高压井况模拟试验,验证智能井多档位液控阀在实际井况下的工具性能。结果表明:数字液力解码器控制阀可在有限空间内实现较少管线对多目标层位的有效控制,且具有操作简单、作业风险低的优势;液控阀换档控制机构从直线型设计优化为旋转换档型设计,可实现对排量的精细调控;采用不祼T形密封结构,可有效降低井内液体对胶件的冲击,保证液压控制阀的长期密封性;多档位液控阀在高温高压条件下的导向、换档、限位、开度调控等功能良好,能够满足现场使用。本文研究对智能井多档位液控阀的进一步优化及现场应用具有一定指导意义。

关键词：智能井液控阀流体控制

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基于最优控制理论的智能井动态优化技术

石油学报 2012年第5期33卷 887-891页

作者：王子健申瑞臣王开龙蓝海峰乔磊董胜祥中国石油集团钻井工程技术研究院北京100195

为了最大化油藏价值,以油藏开发周期的净现值最大化为优化目标,建立了智能井生产优化最优控制问题的数学模型;应用最优控制理论中的伴随法计算优化算法所需的梯度值,并结合序列二次规划法,获得最优的生产方案。研究结果表明,与无控制的... 详细信息

为了最大化油藏价值,以油藏开发周期的净现值最大化为优化目标,建立了智能井生产优化最优控制问题的数学模型;应用最优控制理论中的伴随法计算优化算法所需的梯度值,并结合序列二次规划法,获得最优的生产方案。研究结果表明,与无控制的生产方案相比,优化后的生产方案可使累积产油量增加22.2%,累积产水量下降33.6%,净现值增加了33.2%。

关键词：生产优化智能井伴随法序列二次规划净现值

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智能井监测技术研究进展

地质科技情报 2013年第2期32卷 174-180页

作者：周峰中国地质大学机械与电子信息学院武汉430074

介绍了智能井的结构和优化控制方法,分类介绍了智能井井内监测技术和井外储层成像技术。在井内监测技术中,回顾了基于石英晶体谐振的永久井下测量仪以及基于拉曼背向散射和布拉格光栅技术的井下光纤传感器的工作原理、检测参数及油田应... 详细信息

介绍了智能井的结构和优化控制方法,分类介绍了智能井井内监测技术和井外储层成像技术。在井内监测技术中,回顾了基于石英晶体谐振的永久井下测量仪以及基于拉曼背向散射和布拉格光栅技术的井下光纤传感器的工作原理、检测参数及油田应用;在井外成像技术中,详述了四维地震、连续电法测量、四维重力和井下雷达监测技术的原理、方法及研究进展。建议从技术层面和经济层面上综合考虑智能井传感器技术的发展。

关键词：智能井优化控制井内监测储层成像

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智能井非线性预测控制器设计

控制工程 2013年第3期20卷 489-492,496页

作者：杨青 David Davies 西南石油大学电气信息学院四川成都610500 Institute of Petroleum Engineering Heriot-Watt UniversityEdinburghUKEH14 4AS

随着石油开采中出现的新技术——智能井的应用,井控由地面转移到地下。为了解决地层物理属性难以准确获得以及流体流动的强非线性给井下控制带来的困难,研究了带有模型不确定性的非线性预测控制器。首先建立了带有不确定性的预测控制模... 详细信息

随着石油开采中出现的新技术——智能井的应用,井控由地面转移到地下。为了解决地层物理属性难以准确获得以及流体流动的强非线性给井下控制带来的困难,研究了带有模型不确定性的非线性预测控制器。首先建立了带有不确定性的预测控制模型;然后基于反馈线性化和反步设计的思想设计非线性预测控制器。该控制器在模型带有不确定性时更易使闭环系统稳定,且动态特性良好。以北海油田某区块为例进行的仿真研究结果验证了控制器是有效的。

关键词：智能井非线性预测控制反馈线性化反步设计

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智能井技术现状与展望

油气地质与采收率 2007年第6期14卷 107-110页

作者：刘均荣姚军张凯中国石油大学(华东)石油工程学院山东东营257061

阐明了智能井技术的机理和系统组成,分析了其技术特点及关键技术,介绍了国外的相关智能井系统,对比分析了中国存在的差距,指出了智能井技术在数据处理与解释、实时生产优化等方面存在的不足,并结合Baker Oil Tools公司InForce系统的现... 详细信息

阐明了智能井技术的机理和系统组成,分析了其技术特点及关键技术,介绍了国外的相关智能井系统,对比分析了中国存在的差距,指出了智能井技术在数据处理与解释、实时生产优化等方面存在的不足,并结合Baker Oil Tools公司InForce系统的现场应用情况分析了智能井技术的作用机理。研究认为中国有必要在智能井技术硬件和软件方面开展相关研究。

关键词：智能井系统组成现场应用发展趋势

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多层合采智能井实时压力与温度分析模型

大庆石油地质与开发 2015年第6期34卷 71-76页

作者：王金龙张宁生陈军斌中国石油大学石油工程学院北京102249 西安石油大学石油工程学院陕西西安710065

智能井各层井筒内实时压力、温度、产量与含水率等数据是指导调控匹配各层产量的重要参数,缺一不可。由于井下情况复杂,目前智能井系统普遍没有安装井下流量计与密度计,因此无法得知各层油藏参数、产量与含水率数据。基于质量守恒、动... 详细信息

智能井各层井筒内实时压力、温度、产量与含水率等数据是指导调控匹配各层产量的重要参数,缺一不可。由于井下情况复杂,目前智能井系统普遍没有安装井下流量计与密度计,因此无法得知各层油藏参数、产量与含水率数据。基于质量守恒、动量守恒理论,结合传热学、热力学、渗流力学等理论,建立层段油管内与油套环空内流体能量守恒方程,利用各层井筒内油套环空与油管内流体单点压力温度实时监测数据分析出各层油藏参数并计算出各层产量与含水率。结合1口智能井实际生产数据,根据各层井筒内实时监测的压力与温度数据计算出各层油藏参数、产量与含水率。通过常规生产测井结果与实时压力温度数据分析结果对比,结果吻合度很高,证明该分析模型实现了智能井实时生产测井的功能,解决了现场实际生产问题。

关键词：智能井产层压力温度产量含水率