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【摘 要】智能完井技术是能对油井产量、储层参数、完井数据进行采集、传输和分析，从而对储层特性和油井动态进行远程控制的集成技术。智能完井技术是近年来国际石油开采技术中最值得关注的一项高新技术，正在得到人们越来越多的关注，它具有巨大的经济潜力和社会效益本文介绍了智能完井技术的发展历史技术现状、技术优点以及面临的挑战。
【关键词】智能;完井技术;应用现状
1.概述
智能完井系统被称作是井下永久监测控制系统它是一种能够采集、传输和分析井下生产状态、油藏状态和整体完井管柱生产数据等资料，并且能够根据油井生产情况，以远程控制的方式及时对油层进行监测控制的完井系统通过在油气生产井或注入井中安装的各种传感器如温度、压力流量等，实时动态采集井下生产的各种数据。地面的中央控制系统对采集到的各种数据进行筛选、分析和归纳，判断井下生产的各种情况，并通过数据模拟和油藏模拟得出最佳的开采方案或注人方案，进一步从地面驱动安装在井下的流量控制装置，从而实现对井下生产或注人进行动态实时管理的目的智能完井技术通过实现液流控制，使井身结构和油井的生产状态得到积极的改进与提高，同时通过对井下数据的采集来监测油井的生产响应，然后将数据分析同预测性油藏模拟配合应用，结合控制系统的反馈数据资料，寻求一系列积极有效的生产措施，为油井的高效生产带来更大的价值。
2.智能完井技术的发展历史
20世纪80年代末，智能完井技术通常只限于对采油树和油嘴附近的地面传感器进行远程监控、对地下安全阀进行远程液压控制、对采油树阀门进行液压或电动液压控制。最初利用计算机辅助生产主要在两个方面：对采油树附近的油嘴进行远程控制，实现气举井生产优化;对抽油机井进行监控随着该技术的发展、智能控制系统的成功运用以及各种永久性置入传感器可靠性的提高，经营者开始考虑对井筒流体进行直接控制，以便获得更大的商业利润，这就要求设计出一种能提供监测和控制功能的高水平智能系统在初期阶段，智能完井井下液流控制装置是基于常规的电缆起下滑套阀的工作机理而设计的这种阀的构造设计具备了井下开关和变位节流功能这些功能一般都采用液压、电力或电动液压激活系统来完成，而后进行的新技术开发工作促成了具有抗冲蚀功能节流装置的问世，并且其结构可耐高的压差，除此以外，还开发了基于常规井下安全阀技术研究的其它装置，以及可用于井下生产管柱开关的球阀等。
在90年代后期，BakerHughes，SchlumbergerABB和Roxar等几家公司都开发了对井下进行监控的智能完井技术。1997年BakerOilTools和Schlumberger公司联合开发了电子智能流量控制系统BakerOilTools还单独在自己的CM滑套的基础上研制了一个水力操作系统。这两种系统于1999年和2000年在巴西的Roncador油田和挪威的Snohe油田得到了现场应用。
3.智能完井技术的现状
目前有三种智能完井系统：全电子智能元件系统光纤传感器的水力系统和具有电子永久性井下参数测量仪的水力系统。全电子智能完井系统采用电子传感器，结合电动滑套开关，每个滑套开关或智能生产调节器都采用一种无级可调油嘴，连接到电动机和井下参数测量仪上。而井下的动力电和数字信息传输都是通过用环氧树脂充填的绞织双线接头提供给智能生产调节器的。为了精确控制流量，在选好了智能生产调节器之后，由井下电动马达驱动调节阀，可以使调节阀的位置开启到任意角度，实现井下流量的无级调节。而后面两种水力控制的智能完井系统依靠电子和液压传感器驱动井下滑套开关，每个水力操作滑套由地面的两条水力管道驱动，靠滑套依靠压力响应打开或关闭，水力滑套开关则由地面的两个水力管线控制。地面控制器可控制滑套，遥控操作井下开关，还可控制油嘴和水嘴其中，由于光纤传感器具有分布式测量能力，可以测量被测量空间的空间分布，给出剖面信息，所以光纤传感器的水力系统能够让传感器更准确地进行井下各种参数的采集和监测，并且它可单独地采用水力滑套实现分层开采，使其互不干涉。
4.智能完井系统的主要功能及其技术优点
（1）根据各个层段生产指数的变化可以判段和确定节流生产段的效果。
（2）能测量和调节每个产层的关压力、流动压力和质量流量，从而更科学、更简化地管理非均质油藏
（3）消除了关井时横向流动的影响，可以进行每个产层地压力升降分析消除了多层合采混合流动分析所引起的误差，更容易进行物质平衡计算且更加精确。
（4）帮助采油工程师和过程控制工程师更有效地判断、测量和调节管理过程。
（5）能在下产层处进行控制和测量，促使操作者能够调整变化的生产剖面，从而优化生产。
（6）能关闭或者抑制产水层段，从而改善举升性能、易于处理及排放产出水。
（7）可以利用邻层气进行气举，提高枯竭层段的产量。
（8）通过遥控调节气举阀，优化常规气举方法。
（9）实时获得关键信息，把生产测井工作量减至最少。
（10）有时候不需要井下作业就可以对选择层位按程序处理。
（11）可减少干扰作业次数，节约操作和风险费用，直接提高安全性
5.智能完井面临的挑战
现在已投入应用的智能完井系统采用了监测与流量控制设备之间的闭环链接技术，通过将油藏状态传感器得到的数据，同油藏模拟分析得到的数据进行对比分析，然后来改进与完善智能完井系统，这就意味着现有的智能完井系统尚存在下列三种生产控制受限的技术难题需要解决：
（1）在智能完井的人工举升油井中，为了优化油井的生产状态，需要采用优良的实时控制技术若在油井生产状态时输入参数（如气舉注气量、电潜泵泵抽排量和地面油嘴的设定），则要求油井在几分钟内有所响应。
（2）在油井优化开采方面，总体的控制系统需要根据油田现有生产设施情况来优化油田的开采。油田对这种生产参数的监测有着直接的关系，但是控制时间并非恒定不变，因为油田对工艺控制输入参数的响应在数小时或数天内便可测试到。
（3）在油藏优化管理方面，油田的控制输入参数受油藏模拟软件输出参数的影响，而模拟软件的有效性则需采用智能完井系统提供的数据通过历史拟合予以确认油藏优化要求传感器输出与控制指令之间不存在关联关系，其目的是要顾及油藏的非均质性，使控制功能同油藏的响应情况相匹配，但是油藏的响应可能会在数月或几年才能测试到，当传感器能够提供准确、详细的油藏特性数据资料并且见到了响应时，为井下生产控制而进行的油藏模拟所获得的参数将不能准确并及时的指导井下作业。
6.结束语
未来几年，智能型完井技术重点仍将放在通过连续模拟测量和控制井下所发生的情况来优化产量上，需要更好的管理数据以便了解什么信息最有价值和如何对油藏管理作出更迅速的反应最终优化油藏或油井需要智能完系统，智能完井系统的使用会为我们带来跨通信，将来油藏优化的技术还会包括探测并眼以外进入油藏的技术，如利用传感器监测和测量进入油藏的水，而智能完井系统以后不仅仅是应用于深水复杂的油井，同时也可以普遍应用于浅水或陆上油井。
参考文献：
[1]谷磊.智能完井关键技术进展及应用[J].海洋工程装备与技术.2020（03）.152-156
[2]徐晓宇.智能完井技术发展现状与前景分析[J].化学工程与装备.2020（02）.89-90
【关键词】智能;完井技术;应用现状
1.概述
智能完井系统被称作是井下永久监测控制系统它是一种能够采集、传输和分析井下生产状态、油藏状态和整体完井管柱生产数据等资料，并且能够根据油井生产情况，以远程控制的方式及时对油层进行监测控制的完井系统通过在油气生产井或注入井中安装的各种传感器如温度、压力流量等，实时动态采集井下生产的各种数据。地面的中央控制系统对采集到的各种数据进行筛选、分析和归纳，判断井下生产的各种情况，并通过数据模拟和油藏模拟得出最佳的开采方案或注人方案，进一步从地面驱动安装在井下的流量控制装置，从而实现对井下生产或注人进行动态实时管理的目的智能完井技术通过实现液流控制，使井身结构和油井的生产状态得到积极的改进与提高，同时通过对井下数据的采集来监测油井的生产响应，然后将数据分析同预测性油藏模拟配合应用，结合控制系统的反馈数据资料，寻求一系列积极有效的生产措施，为油井的高效生产带来更大的价值。
2.智能完井技术的发展历史
20世纪80年代末，智能完井技术通常只限于对采油树和油嘴附近的地面传感器进行远程监控、对地下安全阀进行远程液压控制、对采油树阀门进行液压或电动液压控制。最初利用计算机辅助生产主要在两个方面：对采油树附近的油嘴进行远程控制，实现气举井生产优化;对抽油机井进行监控随着该技术的发展、智能控制系统的成功运用以及各种永久性置入传感器可靠性的提高，经营者开始考虑对井筒流体进行直接控制，以便获得更大的商业利润，这就要求设计出一种能提供监测和控制功能的高水平智能系统在初期阶段，智能完井井下液流控制装置是基于常规的电缆起下滑套阀的工作机理而设计的这种阀的构造设计具备了井下开关和变位节流功能这些功能一般都采用液压、电力或电动液压激活系统来完成，而后进行的新技术开发工作促成了具有抗冲蚀功能节流装置的问世，并且其结构可耐高的压差，除此以外，还开发了基于常规井下安全阀技术研究的其它装置，以及可用于井下生产管柱开关的球阀等。
在90年代后期，BakerHughes，SchlumbergerABB和Roxar等几家公司都开发了对井下进行监控的智能完井技术。1997年BakerOilTools和Schlumberger公司联合开发了电子智能流量控制系统BakerOilTools还单独在自己的CM滑套的基础上研制了一个水力操作系统。这两种系统于1999年和2000年在巴西的Roncador油田和挪威的Snohe油田得到了现场应用。
3.智能完井技术的现状
目前有三种智能完井系统：全电子智能元件系统光纤传感器的水力系统和具有电子永久性井下参数测量仪的水力系统。全电子智能完井系统采用电子传感器，结合电动滑套开关，每个滑套开关或智能生产调节器都采用一种无级可调油嘴，连接到电动机和井下参数测量仪上。而井下的动力电和数字信息传输都是通过用环氧树脂充填的绞织双线接头提供给智能生产调节器的。为了精确控制流量，在选好了智能生产调节器之后，由井下电动马达驱动调节阀，可以使调节阀的位置开启到任意角度，实现井下流量的无级调节。而后面两种水力控制的智能完井系统依靠电子和液压传感器驱动井下滑套开关，每个水力操作滑套由地面的两条水力管道驱动，靠滑套依靠压力响应打开或关闭，水力滑套开关则由地面的两个水力管线控制。地面控制器可控制滑套，遥控操作井下开关，还可控制油嘴和水嘴其中，由于光纤传感器具有分布式测量能力，可以测量被测量空间的空间分布，给出剖面信息，所以光纤传感器的水力系统能够让传感器更准确地进行井下各种参数的采集和监测，并且它可单独地采用水力滑套实现分层开采，使其互不干涉。
4.智能完井系统的主要功能及其技术优点
（1）根据各个层段生产指数的变化可以判段和确定节流生产段的效果。
（2）能测量和调节每个产层的关压力、流动压力和质量流量，从而更科学、更简化地管理非均质油藏
（3）消除了关井时横向流动的影响，可以进行每个产层地压力升降分析消除了多层合采混合流动分析所引起的误差，更容易进行物质平衡计算且更加精确。
（4）帮助采油工程师和过程控制工程师更有效地判断、测量和调节管理过程。
（5）能在下产层处进行控制和测量，促使操作者能够调整变化的生产剖面，从而优化生产。
（6）能关闭或者抑制产水层段，从而改善举升性能、易于处理及排放产出水。
（7）可以利用邻层气进行气举，提高枯竭层段的产量。
（8）通过遥控调节气举阀，优化常规气举方法。
（9）实时获得关键信息，把生产测井工作量减至最少。
（10）有时候不需要井下作业就可以对选择层位按程序处理。
（11）可减少干扰作业次数，节约操作和风险费用，直接提高安全性
5.智能完井面临的挑战
现在已投入应用的智能完井系统采用了监测与流量控制设备之间的闭环链接技术，通过将油藏状态传感器得到的数据，同油藏模拟分析得到的数据进行对比分析，然后来改进与完善智能完井系统，这就意味着现有的智能完井系统尚存在下列三种生产控制受限的技术难题需要解决：
（1）在智能完井的人工举升油井中，为了优化油井的生产状态，需要采用优良的实时控制技术若在油井生产状态时输入参数（如气舉注气量、电潜泵泵抽排量和地面油嘴的设定），则要求油井在几分钟内有所响应。
（2）在油井优化开采方面，总体的控制系统需要根据油田现有生产设施情况来优化油田的开采。油田对这种生产参数的监测有着直接的关系，但是控制时间并非恒定不变，因为油田对工艺控制输入参数的响应在数小时或数天内便可测试到。
（3）在油藏优化管理方面，油田的控制输入参数受油藏模拟软件输出参数的影响，而模拟软件的有效性则需采用智能完井系统提供的数据通过历史拟合予以确认油藏优化要求传感器输出与控制指令之间不存在关联关系，其目的是要顾及油藏的非均质性，使控制功能同油藏的响应情况相匹配，但是油藏的响应可能会在数月或几年才能测试到，当传感器能够提供准确、详细的油藏特性数据资料并且见到了响应时，为井下生产控制而进行的油藏模拟所获得的参数将不能准确并及时的指导井下作业。
6.结束语
未来几年，智能型完井技术重点仍将放在通过连续模拟测量和控制井下所发生的情况来优化产量上，需要更好的管理数据以便了解什么信息最有价值和如何对油藏管理作出更迅速的反应最终优化油藏或油井需要智能完系统，智能完井系统的使用会为我们带来跨通信，将来油藏优化的技术还会包括探测并眼以外进入油藏的技术，如利用传感器监测和测量进入油藏的水，而智能完井系统以后不仅仅是应用于深水复杂的油井，同时也可以普遍应用于浅水或陆上油井。
参考文献：
[1]谷磊.智能完井关键技术进展及应用[J].海洋工程装备与技术.2020（03）.152-156
[2]徐晓宇.智能完井技术发展现状与前景分析[J].化学工程与装备.2020（02）.89-90