引進人工智能做好頁巖氣排采生產全生命周期高效技術服務

頁(ye)巖氣產(chan)(chan)業作為國(guo)家能源戰略重要陣地，被命特別是名為第(di)172種(zhong)礦產(chan)(chan)。2010年(nian)3月(yue)從(cong)我國(guo)第(di)一口頁(ye)巖氣評價井威201獲得重大突(tu)破(po)以來，2019年(nian)頁(ye)巖氣產(chan)(chan)量(liang)已突(tu)破(po)150億(yi)方(fang)。隨(sui)著(zhu)勘探(tan)開(kai)發(fa)(fa)的(de)力度加快(kuai)，在(zai)(zai)(zai)川渝的(de)淺層(ceng)、深(shen)層(ceng)及(ji)超深(shen)層(ceng)等(deng)頁(ye)巖氣區域已全面(mian)投(tou)(tou)入(ru)勘探(tan)開(kai)發(fa)(fa)。同時(shi)在(zai)(zai)(zai)湖(hu)北、貴州、陜西等(deng)區域也取得了一定進展，按照(zhao)十四(si)五規劃(hua)，預期將達到600億(yi)方(fang)。通過(guo)開(kai)展技(ji)術研發(fa)(fa)創新，我國(guo)利用十年(nian)時(shi)間快(kuai)速追(zhui)趕(gan)美(mei)國(guo)三十多年(nian)的(de)頁(ye)巖氣開(kai)發(fa)(fa)技(ji)術集成(cheng)，在(zai)(zai)(zai)長水平(ping)井組的(de)鉆(zhan)井、完(wan)井、壓裂(lie)(lie)等(deng)技(ji)術領域取得了快(kuai)速的(de)發(fa)(fa)展。我國(guo)頁(ye)巖氣與美(mei)國(guo)相比，因(yin)油氣藏(zang)成(cheng)藏(zang)條件不同，在(zai)(zai)(zai)埋藏(zang)深(shen)度、地應(ying)力、天然裂(lie)(lie)縫等(deng)方(fang)面(mian)存在(zai)(zai)(zai)較大差異，主要表現為埋藏(zang)深(shen)、斷層(ceng)多、裂(lie)(lie)縫發(fa)(fa)育，因(yin)此在(zai)(zai)(zai)頁(ye)巖氣勘探(tan)開(kai)發(fa)(fa)方(fang)面(mian)，鉆(zhan)井、壓裂(lie)(lie)及(ji)完(wan)井試采方(fang)面(mian)投(tou)(tou)資(zi)(zi)成(cheng)本高，地層(ceng)壓力下降快(kuai)，投(tou)(tou)資(zi)(zi)回收期長。因(yin)此，針對頁(ye)巖氣勘探(tan)開(kai)發(fa)(fa)的(de)高風(feng)險、高投(tou)(tou)入(ru)，需(xu)要在(zai)(zai)(zai)在(zai)(zai)(zai)各個環(huan)節進行創新，以技(ji)術和管理雙創新降低風(feng)險和投(tou)(tou)資(zi)(zi)，提高效(xiao)益(yi)。

重(zhong)(zhong)(zhong)慶(qing)(qing)萬(wan)普隆能源技術(shu)有限公司2017年(nian)通過(guo)重(zhong)(zhong)(zhong)慶(qing)(qing)市招商引資入駐重(zhong)(zhong)(zhong)慶(qing)(qing)，2018年(nian)成立了重(zhong)(zhong)(zhong)慶(qing)(qing)非常(chang)規油氣研究院，打造為川渝地(di)(di)區非常(chang)規油氣產業(ye)(ye)發展的(de)(de)(de)智能油服基地(di)(di)。現階(jie)段公司重(zhong)(zhong)(zhong)點推進頁巖氣的(de)(de)(de)完井和排(pai)采作業(ye)(ye)，從連油作業(ye)(ye)、智能試(shi)氣、投(tou)產后的(de)(de)(de)自噴(pen)到人工舉升，打造系統(tong)化、專業(ye)(ye)化、信息化、自動化、智能化的(de)(de)(de)智慧頁巖氣排(pai)采生產管理(li)，為頁巖氣勘探開發井的(de)(de)(de)排(pai)采提供全(quan)生命周期服務。

人工智能舉升助排系統，為頁巖氣全生命周期提供技術保障

隨著頁巖氣開(kai)采(cai)的進(jin)展(zhan)(zhan)(zhan)，地層(ceng)壓力下(xia)降(jiang)(jiang)，人工裂縫閉合，井筒(tong)積液增加，導致生(sheng)產(chan)壓差減(jian)小(xiao)，單井產(chan)能降(jiang)(jiang)低。針對這些生(sheng)產(chan)技(ji)(ji)術(shu)問題(ti)，公司(si)組織(zhi)了專(zhuan)業的排采(cai)研發技(ji)(ji)術(shu)團(tuan)隊開(kai)展(zhan)(zhan)(zhan)技(ji)(ji)術(shu)攻(gong)關，在(zai)智能泡排、潛油螺桿(gan)泵、柱塞氣舉以(yi)及自生(sheng)氣舉等方面已取得重(zhong)大進(jin)展(zhan)(zhan)(zhan)，并開(kai)展(zhan)(zhan)(zhan)了數(shu)十井次現場試驗，得到了用戶的好評，下(xia)步(bu)將開(kai)展(zhan)(zhan)(zhan)規模化推廣應(ying)用。

? ??（1）智能泡排技術產品

針對井(jing)筒積液影響單(dan)井(jing)產(chan)量問題，通過對多口積液井(jing)數據(ju)(ju)統(tong)計(ji)分析，根(gen)據(ju)(ju)不同區(qu)塊生產(chan)參數變化規(gui)律，編制了不同查詢模板。根(gen)據(ju)(ju)井(jing)口壓力(li)、產(chan)氣(qi)量、產(chan)液量及(ji)動(dong)態變化，能(neng)夠(gou)模擬井(jing)筒積液狀態，確定合(he)理的(de)加藥(yao)時機(ji)。通過技(ji)術開(kai)發，已形成(cheng)了第I代自動(dong)泡排(pai)產(chan)品(pin)，能(neng)夠(gou)根(gen)據(ju)(ju)井(jing)筒生產(chan)狀態自動(dong)識別加藥(yao)時機(ji)，自動(dong)開(kai)機(ji)，自動(dong)停機(ji)，遠(yuan)程數據(ju)(ju)采(cai)集(ji)、自動(dong)控制等功能(neng)，先后在川渝地區(qu)、山(shan)西、陜西等區(qu)域完成(cheng)50井(jing)次的(de)泡排(pai)現場技(ji)術服務。同時正在研發第II代智能(neng)泡排(pai)產(chan)品(pin)，實現泡沫(mo)的(de)智能(neng)識別，開(kai)啟智能(neng)消泡，降低生產(chan)成(cheng)本，避(bi)免下(xia)游風(feng)險。

? ? （2）智能柱塞氣舉產品

當(dang)生(sheng)產流(liu)壓(ya)(ya)降低臨界攜液點以下，泡(pao)排效果會(hui)逐漸變差，公司成立了(le)智(zhi)(zhi)能(neng)柱(zhu)塞(sai)(sai)(sai)氣(qi)(qi)(qi)舉研(yan)發(fa)團隊，引進(jin)國外穩定(ding)可靠(kao)的(de)(de)井(jing)下配(pei)套工具，自主研(yan)發(fa)了(le)一(yi)套智(zhi)(zhi)能(neng)柱(zhu)塞(sai)(sai)(sai)氣(qi)(qi)(qi)舉系統，根據井(jing)筒積(ji)液自動識別，當(dang)液柱(zhu)壓(ya)(ya)力(li)達(da)到設定(ding)值，柱(zhu)塞(sai)(sai)(sai)開(kai)始(shi)向(xiang)上移動，當(dang)井(jing)口壓(ya)(ya)力(li)達(da)到設定(ding)值，定(ding)壓(ya)(ya)閥自動開(kai)啟，實(shi)現一(yi)個周期的(de)(de)柱(zhu)塞(sai)(sai)(sai)氣(qi)(qi)(qi)舉。針對偏遠地區，在(zai)(zai)動力(li)源方面選(xuan)擇(ze)了(le)太陽能(neng)、風能(neng)等。先(xian)后在(zai)(zai)川渝淺層頁巖氣(qi)(qi)(qi)、山西致密(mi)砂巖氣(qi)(qi)(qi)開(kai)展(zhan)現場試驗，獲得了(le)用戶的(de)(de)一(yi)致好評(ping)。目前正在(zai)(zai)開(kai)展(zhan)多(duo)井(jing)組平臺一(yi)體化無(wu)人值守智(zhi)(zhi)能(neng)柱(zhu)塞(sai)(sai)(sai)氣(qi)(qi)(qi)舉控制(zhi)技術研(yan)發(fa)。

? ? （3）智能潛油螺桿泵排液采氣產品

針(zhen)對井(jing)筒出(chu)液量(liang)大，單井(jing)潛力大的停噴井(jing)，提(ti)出(chu)了潛油螺(luo)桿泵(beng)(beng)排采(cai)(cai)采(cai)(cai)氣(qi)(qi)技(ji)術，根據井(jing)筒積液狀(zhuang)態，通(tong)過遠(yuan)程變(bian)頻控制，實現連(lian)續、穩定、高(gao)效的排液產氣(qi)(qi)，該技(ji)術先后在煤層氣(qi)(qi)、致密砂(sha)巖氣(qi)(qi)、深(shen)層頁巖氣(qi)(qi)等領域完(wan)成了100余井(jing)次現場應用，成功率100%，平均檢泵(beng)(beng)周期750天，最長無檢泵(beng)(beng)時(shi)間已超過3年8個(ge)月。

? ? （4）水力噴射泵產品

利用(yong)水作為動力(li)源，通過(guo)增(zeng)(zeng)壓(ya)節流(liu)在井(jing)(jing)筒形成(cheng)負壓(ya)區，將(jiang)井(jing)(jing)筒積液連續排出(chu)(chu)，分閉式(shi)循環和開式(shi)循環，實現(xian)產(chan)出(chu)(chu)液循環利用(yong)。先后(hou)在煤層氣(qi)、頁巖(yan)氣(qi)得到推(tui)廣應(ying)用(yong)。對頁巖(yan)氣(qi)長水平井(jing)(jing)適應(ying)性(xing)比較廣，該產(chan)品無運動件，不(bu)收井(jing)(jing)斜及狗腿度的(de)影響，目前在國內外非常規油氣(qi)領(ling)域應(ying)用(yong)150余口(kou)井(jing)(jing)，實現(xian)了“一(yi)拖三”及“一(yi)拖六(liu)”的(de)模式(shi)，即一(yi)套增(zeng)(zeng)壓(ya)泵實現(xian)3-6口(kou)增(zeng)(zeng)壓(ya)功能，減少占地面積和設備投(tou)入。在檢泵過(guo)程中不(bu)需(xu)要修(xiu)井(jing)(jing)機作業，反循環替(ti)出(chu)(chu)井(jing)(jing)下噴嘴(zui)及喉管，大幅度降低作業費用(yong)。

? ? （5）自生氣回注產品

針對多(duo)井(jing)組平臺(tai)井(jing)，若(ruo)單井(jing)產能降(jiang)低，采(cai)用(yong)鄰井(jing)高壓(ya)氣體引(yin)入低壓(ya)氣井(jing)，利用(yong)氣舉(ju)方式將低壓(ya)氣井(jing)的積(ji)液排出，逐(zhu)步恢復(fu)自噴生產。可以采(cai)用(yong)連續回(hui)(hui)注，也(ye)可以間歇回(hui)(hui)注，工藝流程簡單，成(cheng)本低。