【石油观察家】沙特阿美石油公司石油工程技术(3) - 农业工程技术杂志社投稿

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【石油观察家】沙特阿美石油公司石油工程技术(3)

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摘要：

3.2.1极大储层接触技术

已经应用的最大储层接触技术(Maximum Reservoir Contact，简称MRC)是一种智能多分支井，可以在主井眼中钻5km 与储层接触的多分支水平井，扩大油藏泄油面积，提高油气产能。该技术对致密、非均质储层效果显著。沙特阿美哈拉得III油田有32口MRC井，每天产油量高达 t。然而，由于MRC井的每个分支需要安装机械控制管线至井口，以实现地面对井下分支的控制，导致每口井的分支数量受到限制。未来，极大储层接触技术(Extreme Reservoir Contact，简称ERC)将采用无线控制技术，减小机械控制管线，增加井下分支数量，理论上分支井数量不受限制，在分支井中可安无限数量的控制阀(图2)。

3.2.2智能油田控制技术

传统智能油田是利用中央处理系统连接许多传感器，将所有相关油田的数据进行整合，包括油藏压力、温度、井口流体组分、管线流体和油气联合站信息，通过实时获取的数据对油田进行管理。在哈拉得III 油田，每口井中安装一套井下永久监测系统，将油藏实时信息传至地面，中央处理站对实时数据进行整合分析，实现对油田的实时监控。未来，智能油田将更加先进，从自我监控向全自动控制发展。油田将油藏数据、井口信息和管理进行整合，实现实时油藏数值模拟，得出最佳的注采比，并向井下控制阀发送指令来完成自我管理。

3.2.3无源地震监测技术

油气藏开发过程中，储层不断发生微地震事件，常规方法几乎监测不到，而无源地震监测技术能够监测这些微地震事件，通过获取的地震信息分析井筒附近的断层和裂缝分布，以此来描绘地层流体流入井筒的流动通道。无源地震技术能够实时监控油藏，是分析和监控流体在储层中流动的一种新方法，将油藏管理推向新的水平。该技术在断层特征描述、水力压裂监测和水驱前缘监测方面得到了应用。该技术目前还处于起步阶段，未来将会成为油藏监测与管理的主流技术。

3.2.4储层纳米机器人

纳米机器人的尺寸是人类头发直径的1%，可以随注入流体大批量进入储层(图3)。纳米机器人在储层中流动时，分析油藏压力、温度和流体类型，并存储信息。在采出的流体中回收这些纳米机器人，下载其存储的油藏关键信息，以此来对油藏进行描述。沙特阿美已经研究了纳米机器人在地下“旅行”时所必需的一些因素，包括尺寸、浓度、化学性质、与岩石表面的作用、在储层孔隙中的运动速度等，并于2010年进行了尺寸为10nm、没有主动探测能力的纳米机器人注入与回收现场测试，验证了纳米传感器具有非常高的回收率和较好的稳定性、流动性。目前，正在尝试利用纳米机器人主动探测地下油藏，以实现其在储层流动过程中实时读取和传输数据。

3.2.5千兆网格数值模拟技术

已经投入应用的三维地震技术和高级模拟算法可建立描述油藏特性的高分辨率地质模型。但当这些模型用于流动模拟时，由于现有处理器模拟网格的数量有限，使得地质模型在模拟之前必须先将信号放大，减少单元格数量，造成分辨率大幅降低。未来的油藏模拟器不需要将信号放大，可以实现高分辨率模拟巨型油田，如模拟油藏展布面积为280km×26km的加瓦尔油田。为了达到这一目的，油藏数值模拟器模拟网格数量必须从目前的兆级增加到千兆级以上(图4)。沙特阿美目前的模拟模型采用300 ~ 400万个网格，正在研发处理2580万个网格的处理器，该模型1d能够模拟油田开发60年的历史数据，预测油田见水时间。未来将实现10亿网格节点的模拟能力，将数值模拟技术推向新的高度。

3.2.6智能流体技术

智能流体在油藏中能够根据环境自动调整性能，进入地层后以自己的方式自动工作(图5)。如在油藏堵水作业中，智能流体利用相对渗透率改性剂和乳化凝胶，当水侵入井筒时，智能流体与水化合膨胀堵塞水淹层，阻止水流入井筒，遇油时智能流体脱水收缩，不进行层间封隔。由此不需要采用封隔器对油井进行封堵，减少了施工时间和作业成本。在现场应用中，智能流体先用于近井地带，未来会深入储层内部，在更大范围内发挥作用。智能流体技术目前还在研究发展中，只能应用在特定的油藏条件下，但已在部分领域取得成功。

文章来源：《农业工程技术》网址: http://www.gcjszzs.cn/zonghexinwen/2020/1102/1308.html