Талшықты-оптикалық технологияларға негізделген интеграцияланған тұрақты бақылау сенсорлық жүйесі

Предпосылки

• Рост доли трудноизвлекаемых запасов и удаленных нефтяных и газовых месторождений: В современном мире нефтегазовые компании сталкиваются с необходимостью разработки сложных и удаленных месторождений. Эти условия требуют передовых технологий для обеспечения эффективной эксплуатации.

• Необходимость снижения себестоимости и увеличения коэффициента извлечения: Сложные условия добычи диктуют необходимость внедрения решений, позволяющих минимизировать издержки и максимизировать извлечение углеводородов.

Проблемы

• Отсутствие полноты и корректности информации: При разработке месторождений часто возникает проблема нехватки точных данных для принятия обоснованных решений, что может негативно сказаться на эффективности геолого-технических мероприятий (ГТМ).

• Периодические геофизические исследования: Хотя такие исследования позволяют получить важные данные, они не всегда могут эффективно выявить проблемы в горизонтальных скважинах. Кроме того, исследования горизонтальных скважин часто связаны с высокими затратами и сложностью выполнения.

Решение

Интегрированная сенсорная система представляет собой новый компонент концепции «интеллектуального месторождения». Технологии, используемые в этой системе, превращают волоконно-оптический кабель в распределенный сенсор, способный осуществлять постоянный акустический и температурный мониторинг по всей длине горизонтальных скважин. Эта система работает без «слепых зон» и предоставляет данные в режиме реального времени, что позволяет значительно повысить эффективность управления добычей.

Основные элементы системы:

• Волоконно-оптический акустический и температурный сенсор: Обеспечивает одновременный сбор данных по температуре и акустике по всей длине скважины.

• Точечный датчик давления: Собирает данные о давлении, что позволяет лучше понимать процессы в резервуаре и быстро реагировать на возникающие проблемы.

Мировой опыт и тренды

• Международные нефтегазовые компании: Активно разрабатывают и внедряют стратегию технологии «интеллектуального месторождения», которая включает применение различных сенсорных технологий постоянного мониторинга. Такие технологии позволяют получать данные о температуре, шуме и давлении в режиме реального времени, что обеспечивает оперативное реагирование на различные ситуации.

• Преимущества использования волоконно-оптических сенсоров: По оценкам Shell, применение таких сенсоров может увеличить общий объем добычи нефти на 10% и газа на 5%. Этот новый компонент технологий «Интеллектуального месторождения» уже используется крупнейшими мировыми компаниями, такими как Saudi Aramco и Schlumberger, для повышения эффективности добычи.

Обзор решений

• Вертикальное сейсмическое профилирование

• Периодические геофизические исследования скважин

• Оценка профиля притока/приемистости

• Контроль технического состояния скважины

• Контроль закачки пара, тепловой камеры

• Микросейсмический мониторинг при ГРП

• Определение уровня жидкости в концентрическом лифте

Технические возможности применения систем постоянного мониторинга

• Одновременное измерение нескольких параметров: Интегрированное решение позволяет измерять распределение температуры, акустических воздействий и давления с использованием точечных электрических манометров.

• Полный комплекс услуг: Включает в себя всё, начиная от дизайна компоновки, моделирования СПО до интерпретации данных.

• Программное обеспечение: Обеспечивает отображение данных в режиме реального времени с возможностью экспорта в форматы las и MS Excel.

Основные элементы волоконно-оптической системы постоянного мониторинга:

1. Сапфировые манометры (до 125°C):

• Диапазон измерения: 50-1000 атм.

• Точность: 0,024% от диапазона.

• Разрешение: 0,0003% от диапазона.

• Дрейф: < 0,024% от диапазона в год.

• Частота опроса: 1 измерение/сек.

2. Кварцевые манометры (до 150°C):

• Диапазон измерения: 680-1000 атм.

• Точность: 0,020% от диапазона.

• Разрешение: 0,00006% от диапазона.

• Дрейф: < 0,02% от диапазона в год.

• Частота опроса: 1 измерение/сек.

3. Кварцевые высокотемпературные манометры (до 165°C):

• Диапазон измерения: 680-1360 атм.

Гибридный волоконно-оптический кабель:

• Совмещает оптическую и электрическую линии в одной конструкции.

• Поддерживает одновременные замеры с помощью DTS и DAS.

• Облегчает спуско-подъемочные операции, снижая стоимость решения для клиента.

• Разработан для спуска на НКТ и имеет широкий температурный диапазон, что позволяет использовать его при отрицательных температурах.

Применение для газовых скважин

Задачи:

• Поддержание стабильного притока газа и дебита, особенно на поздних стадиях разработки месторождений.

• Обнаружение выпадения жидкости на забое напротив интервалов перфорации.

• Выявление процессов образования песчаной пробки на забое.

Преимущества постоянного мониторинга:

• Позволяет своевременно обнаружить скопление жидкости из-за разницы в коэффициентах теплообмена газа и жидкости.

• Определяет интервалы выноса песка и образования песчаных пробок, что способствует поддержанию стабильности добычи.

• Помогает предотвратить гидратообразование, рассчитывая количество метанола для его предотвращения.