在井上散开(纤维)光

伊莱恩·马斯林(Elaine Maslin)20 二月 2020
Equinor一直在其Johan Sverdrup上使用光纤,并计划在Martin Linge井上使用它。 (照片:Equinor)
Equinor一直在其Johan Sverdrup上使用光纤,并计划在Martin Linge井上使用它。 (照片:Equinor)

从表面上看,井中监视和监视似乎是一件显而易见且有益的事情。了解油井中发生的事情可能意味着操作员可以使他们提高产量,改变注入或气举,方法,解锁关闭的油井。 离岸工程师 着眼于最近的活动。

工具的范围和这些工具的功能随着它们能够快速收集的数据而逐年改善。通过监听发生的事情或监控井中的温度,他们可以推断出水突破的确切位置,例如阀门是否关闭,甚至流过井的流体的类型和数量。如果有的话,这些技术可以创建的数据量要多于运营商当前知道的处理方式。

去年下半年,在SPE在英国阿伯丁举行的Inwell监视和监视研讨会中概述了其中一些技术。但是,悖论也是如此。尽管有可用的技术,但在英国北海进行的监视很少。

石油和天然气管理局(OGA)的格伦·布朗(Glenn Brown)指出了2018年的数据,该数据显示英国2200口油井中有550口油井干预活动,其中只有58口用于监测(2017年的干预总数为627口)。这些数字可能无法说明全部情况。使用预先安装在井中的工具进行的监视不是计数,因为它不是干预或井访问活动。尽管如此,前OGA的Michael Hannan指出,要了解北海永久安装了光纤监控技术(可使用其他监控技术)的三口井。

布朗说:“我们处在一个非常贫困的地方。” “我们有近2500口活井,而去年不到60口井内监测活动。我们的观点是,这感觉不对。

“如果一口井配备了电动潜水泵,并且已经过每两周进行一次测试,那么零井可能是好的。但是很多领域都没有。这是关于了解机会并向前迈进。我希望监视率为20%。你为什么不那样做呢?这是低挂的水果。我们正在挠头。我们为什么不做更多的事情?”

缺乏监控也许是2018年关闭的井数与2017年完全相同的原因之一-占总数的30%。没有人正在寻找这些井,看看该怎么做才能恢复它们。

EnQuest地下经理Simon Strombeg说,问题的一部分是激励措施。他说,应该是一种激励措施,即生产效率(PE),实际上是对这项工作的反对。预期PE将从2012年的60%提高到2017-2018年的74-75%(仍低于80%的目标)。但是,“北海的生产效率数字不是真实的,” Strombeg说。 “它是由对指标的需求驱动的。但是,如果我说我们的生产效率为92%,我的CEO认为我有92%的可用资源进行了优化和生产。实际上,这是不正确的。我认为大多数人都在关注产能并将生产置于其之上。”相反,他说应该是经济极限的比例。他说:“如果是的话,我可以说潜力无限。” “这意味着我有机会去追逐。这意味着我的经理应该对锁定潜能感兴趣。”

斯特隆贝格有一个“扼流模型”,可以更积极地看待这个机会。它会根据当前产量,当前产能和经济极限(从生产流到油库,油井到采集系统等),研究当前状态的可能性,附加工作的可能性以及当前技术的不经济性上。他说:“这一切都始于监视,”因为这驱动了一切,但随后在整个生产链的每个环节都需要监视。

斯特隆贝格说:“ OGA应该重新考虑PE基准,使其成为推动投资的工具,而不是董事总经理反对的工具,以便他们能够达到管理目标。”其他激励措施也将是有帮助的,跨领域协作以扩大运营规模并简化资产,而这些资产是为每天生产100,000桶石油当量(boe / d)的油田建造的,目前仅支持5,000桶石油。

感官
阿伯丁技术公司Well-SENSE开发了FiberLine Intervention(FLI),这是一种用于井监测的牺牲性光纤传感技术。将其放入井中,并在处理过程中将裸纤维绕线。一旦到达井深,光纤便会检测各种参数,即声音(分布式声学传感/ DAS)和温度(分布式温度传感/ DTS),取决于需要的参数,然后将数据实时传输到地面。

可以同时绕出多根光纤,并且系统可以包括用于不同应用的单点传感器,例如压力和温度,套管环位置等。完成操作后,探头和光纤可以保持在井下位置运营商的酌情决定权,在哪里降级

该技术的第一轮海上部署于去年(2019)开始,在马来西亚和北海进行了DTS和DAS操作。 Well-SENSE的Craig Feherty说,即将推出的下一代产品将提供阻滞和电阻率测量。数据可用于检测泄漏,进行注入剖面分析,气举诊断,垂直地震和微地震以及计划中的定向调查。

“在裸光纤上进行分布式测量的神奇之处在于其高水平的灵敏度,” Feherty说。 “更重要的是,您可以实时查看整个光纤通道的长度。获取有线日志记录非常耗时,您必须在正确的时间到达正确的位置。通过分布式测量,我们可以在适当的时间实时地查看所有内容,而且功能强大,能够快速进行调查并确定问题出在哪里。”

Well-Sense FLI探针和发射器。
图片:好感)

西里沙
Silixa制造用于永久性井下安装以及通过电缆或钢丝的电缆干预的光纤传感系统。 Silixa的Vero Mahue说,将DAS和DTS结合起来可能很强大,可以实现可量化的数据。她说,光纤可以与其他井下测量应用一起用于井眼泄漏检测,生产和注入剖面分析以及地震数据采集。 Silixa的Carina系统使用工程星座纤维,能够检测到基于标准纤维的DAS以下20分贝(dB)的声音,从而使其对井眼中的微小泄漏敏感。她说,通过测量纤维的声速并进行多普勒频移分析,可以得出整个井的流速分布图,不仅提供定性信息,而且还提供了可量化的信息。通过测量声音的速度,它还可以确定流经井和气/油界面的是液体还是气体(因为声音在液体中的传播速度比气体快)。

Silixa使用光纤进行井眼监控。
图片:Silixa)

OptaSense
QinetiQ公司的OptaSense一直在部署光纤DAS技术,以为客户收集永久流量,地震和垂直地震剖面(VSP)数据。它比使用海底节点(OBN)便宜,并且为进行延时测量提供了永久性的井下宽带传感器,您可以使用该传感器测量井中的其他过程,例如注水,气举或进水控制阀的影响, OptaSense的J.Andres Chavarria说。他说:“光纤的美在于您可以看到整个油井的整个动态。” “纤维对声学和温度敏感; DAS具有非常好的空间分辨率,因此非常准确。当您将其与每个注入点的流速测量结果相结合时,我们将开始根据完井设计来建立一个模型,以影响储层产量。”

它甚至可以检测出小地震,如果操作员需要证明它不是来自其现场,这可能很有用。

Chavarria说,该技术已被用于海上作业,包括在美国墨西哥湾的水深为1公里(km)的油井中,通过建立整个油藏的生产剖面图(具有不同的区域流动)来测试完井区并验证生产模型。

他说:“下一个领域是海底油井。” “通过长脐带管,您可以使用这些系统达到多远?”这样做的意义在于,在到达讯问盒之前,要保证流经光纤的数据通过各种连接器(包括湿式连接)时保持其完整性的挑战。 OptaSense使用25 km的脐带缆采集了该装置的地震数据,同时在井中有5 km长的活动剖面,并同时具有30,000个通道。

OptaSense一直在部署光纤DAS技术,以收集永久流动,地震和垂直地震剖面(VSP)数据。图片:OptaSense)

Resman示踪剂
挪威的Resman开发了一种示踪剂技术,该技术已安装在完井中。对采出液进行采样时,操作员将确切知道它从何处井出来。 Edurne Elguezabal说,它们的设计目的是在与特定流体(例如水)接触时释放,以识别井中发生水突破事件的位置。他们的检测还可以用于评估完井设备(如阀门,套筒和封隔器)的完整性。Resman技术已在全球200多个油田中安装,包括EnQuest在北海的Kraken油田中的所有井,的听众指出,以告知注水操作。

同时,Metrol提供的传感器可以安装在油管上,完井之外和屏幕上,然后通过电磁信号以无线方式将数据发送到井口,从而避免了湿配合连接器的问题,在钻井作业期间提供了跨段的局部数据,否则很难得到。

Resman的示踪剂技术安装在完井中,以提供有关井眼流量的信息。
图片:Resman)


照片:Warcam / Equinor的Jan Arne Wold
能源公司Equinor的理查德·滕德尔(RichardTøndel)表示,该公司拥有超过50口带有永久部署光纤系统的油井。这些都在生产封隔器上方,而不是在生产区域中,主要用于传输井下传感器的数据。他说,较新的装置将具有能够同时进行数据传输和分布式传感的光纤系统。这包括巨型Johan Sverdrup油田上的8口井,该井于2019年10月再次投产,一直到生产封隔器。但是,情况也在改变。

Tøndel说:“到2020年,我们希望在储油区(在Johan Sverdrup)安装第一条光缆,我们的目标是从2022年开始在海底油井中安装光纤。”从2020年开始,马丁·林格(Martin Linge)上的一些油井还将配备用于监测和数据的光纤。

Tøndel说:“我们相信光纤可用于改善油井完整性监控,并增加您对油井生产和注入过程的了解。” “价值令人信服。当井中,相邻井中甚至远距离发生某些事情时,可以进行观察。关闭和打开阀门时,您会听到。永久性的光纤安装将使您能够在不干扰生产的情况下获取数据。您将获得更高的可重复性,并有可能观察到更多细微的变化。” Tøndel说,Equinor自2010年以来一直在测试DTS和DAS。在过去的两年中,Equinor还一直在井中连续进行实时DAS实验,以学习如何进行实时数据传输以及分析和可视化。主要挑战之一是处理潜在的大量数据以及如何移动,组织和处理这些数据。 Tøndel说,Equinor目前正在基于开源技术在Johan Sverdrup上开发一个系统。 Equinor还计划通过听取每年计划进行的地震采集工作,将井下光缆的使用与现场安装的永久性储层监测系统集成在一起。
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