引進人工智能做好頁巖氣排采生產(chǎn)全生命周期高效技術(shù)服務(wù)

頁巖氣產(chǎn)業(yè)作為國家能源戰(zhàn)略重要陣地，被命特別是名為第172種礦產(chǎn)。2010年3月從我國第一口頁巖氣評價井威201獲得重大突破以來，2019年頁巖氣產(chǎn)量已突破150億方。隨著勘探開發(fā)的力度加快，在川渝的淺層、深層及超深層等頁巖氣區(qū)域已全面投入勘探開發(fā)。同時在湖北、貴州、陜西等區(qū)域也取得了一定進展，按照十四五規(guī)劃，預(yù)期將達到600億方。通過開展技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新，我國利用十年時間快速追趕美國三十多年的頁巖氣開發(fā)技術(shù)集成，在長水平井組的鉆井、完井、壓裂等技術(shù)領(lǐng)域取得了快速的發(fā)展。我國頁巖氣與美國相比，因油氣藏成藏條件不同，在埋藏深度、地應(yīng)力、天然裂縫等方面存在較大差異，主要表現(xiàn)為埋藏深、斷層多、裂縫發(fā)育，因此在頁巖氣勘探開發(fā)方面，鉆井、壓裂及完井試采方面投資成本高，地層壓力下降快，投資回收期長。因此，針對頁巖氣勘探開發(fā)的高風(fēng)險、高投入，需要在在各個環(huán)節(jié)進行創(chuàng)新，以技術(shù)和管理雙創(chuàng)新降低風(fēng)險和投資，提高效益。

重慶萬普隆能源技術(shù)有限公司2017年通過重慶市招商引資入駐重慶，2018年成立了重慶非常規(guī)油氣研究院，打造為川渝地區(qū)非常規(guī)油氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的智能油服基地?，F(xiàn)階段公司重點推進頁巖氣的完井和排采作業(yè)，從連油作業(yè)、智能試氣、投產(chǎn)后的自噴到人工舉升，打造系統(tǒng)化、專業(yè)化、信息化、自動化、智能化的智慧頁巖氣排采生產(chǎn)管理，為頁巖氣勘探開發(fā)井的排采提供全生命周期服務(wù)。

人工智能舉升助排系統(tǒng)，為頁巖氣全生命周期提供技術(shù)保障

隨著頁巖氣開采的進展，地層壓力下降，人工裂縫閉合，井筒積液增加，導(dǎo)致生產(chǎn)壓差減小，單井產(chǎn)能降低。針對這些生產(chǎn)技術(shù)問題，公司組織了專業(yè)的排采研發(fā)技術(shù)團隊開展技術(shù)攻關(guān)，在智能泡排、潛油螺桿泵、柱塞氣舉以及自生氣舉等方面已取得重大進展，并開展了數(shù)十井次現(xiàn)場試驗，得到了用戶的好評，下步將開展規(guī)?；茝V應(yīng)用。

? ??（1）智能泡排技術(shù)產(chǎn)品

針對井筒積液影響單井產(chǎn)量問題，通過對多口積液井數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，根據(jù)不同區(qū)塊生產(chǎn)參數(shù)變化規(guī)律，編制了不同查詢模板。根據(jù)井口壓力、產(chǎn)氣量、產(chǎn)液量及動態(tài)變化，能夠模擬井筒積液狀態(tài)，確定合理的加藥時機。通過技術(shù)開發(fā)，已形成了第I代自動泡排產(chǎn)品，能夠根據(jù)井筒生產(chǎn)狀態(tài)自動識別加藥時機，自動開機，自動停機，遠程數(shù)據(jù)采集、自動控制等功能，先后在川渝地區(qū)、山西、陜西等區(qū)域完成50井次的泡排現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)。同時正在研發(fā)第II代智能泡排產(chǎn)品，實現(xiàn)泡沫的智能識別，開啟智能消泡，降低生產(chǎn)成本，避免下游風(fēng)險。

? ? （2）智能柱塞氣舉產(chǎn)品

當生產(chǎn)流壓降低臨界攜液點以下，泡排效果會逐漸變差，公司成立了智能柱塞氣舉研發(fā)團隊，引進國外穩(wěn)定可靠的井下配套工具，自主研發(fā)了一套智能柱塞氣舉系統(tǒng)，根據(jù)井筒積液自動識別，當液柱壓力達到設(shè)定值，柱塞開始向上移動，當井口壓力達到設(shè)定值，定壓閥自動開啟，實現(xiàn)一個周期的柱塞氣舉。針對偏遠地區(qū)，在動力源方面選擇了太陽能、風(fēng)能等。先后在川渝淺層頁巖氣、山西致密砂巖氣開展現(xiàn)場試驗，獲得了用戶的一致好評。目前正在開展多井組平臺一體化無人值守智能柱塞氣舉控制技術(shù)研發(fā)。

? ? （3）智能潛油螺桿泵排液采氣產(chǎn)品

針對井筒出液量大，單井潛力大的停噴井，提出了潛油螺桿泵排采采氣技術(shù)，根據(jù)井筒積液狀態(tài)，通過遠程變頻控制，實現(xiàn)連續(xù)、穩(wěn)定、高效的排液產(chǎn)氣，該技術(shù)先后在煤層氣、致密砂巖氣、深層頁巖氣等領(lǐng)域完成了100余井次現(xiàn)場應(yīng)用，成功率100%，平均檢泵周期750天，最長無檢泵時間已超過3年8個月。

? ? （4）水力噴射泵產(chǎn)品

利用水作為動力源，通過增壓節(jié)流在井筒形成負壓區(qū)，將井筒積液連續(xù)排出，分閉式循環(huán)和開式循環(huán)，實現(xiàn)產(chǎn)出液循環(huán)利用。先后在煤層氣、頁巖氣得到推廣應(yīng)用。對頁巖氣長水平井適應(yīng)性比較廣，該產(chǎn)品無運動件，不收井斜及狗腿度的影響，目前在國內(nèi)外非常規(guī)油氣領(lǐng)域應(yīng)用150余口井，實現(xiàn)了“一拖三”及“一拖六”的模式，即一套增壓泵實現(xiàn)3-6口增壓功能，減少占地面積和設(shè)備投入。在檢泵過程中不需要修井機作業(yè)，反循環(huán)替出井下噴嘴及喉管，大幅度降低作業(yè)費用。

? ? （5）自生氣回注產(chǎn)品

針對多井組平臺井，若單井產(chǎn)能降低，采用鄰井高壓氣體引入低壓氣井，利用氣舉方式將低壓氣井的積液排出，逐步恢復(fù)自噴生產(chǎn)?？梢圆捎眠B續(xù)回注，也可以間歇回注，工藝流程簡單，成本低。