美國加州最大油氣生產商之一的Aera公司專家,日前在中東SPE會議上回顧了全球油氣生產商近20年來智能油田建設成功案例。
第一個案例是2002年,殼牌(Shell)公司所屬多家服務商參與名為“智能油田商業價值”項目。該項目實現了油田遠程控制、油藏監控、RTO(廢氣處理設備),以及協作工作環境(CWE)與旋轉設備監測。項目利用主流技術,包括智能油氣井、四維地震、VMS(虛擬監控平臺)、集成生產模型和協作工作環境(CWE)。殼牌是智能油田建設領先者,目前已在全球建立起59個智能油氣田。該公司使用物聯網、大數據等技術對實時數據進行采集和監控,并實行了跨地區、跨學科協作,實現了油田生產最優化。
第二個案例是2005年,巴西Caratinga深海油田“梭魚”智能油田項目。該項目作業者為巴西石油公司(Petrobras),服務商為美國哈里伯頓公司。該項目包括34個生產監控項目,以及對以中輕質油海上注水油田進行油井優化。在智能工作程序中,包括日常油井運行報告、試井測試、資產可用性、KPI(績效指標)、虛擬流體多相計量。智能程序納入各種先進技術,例如油田油井工作流程管理,面向油田服務體系的工藝流程等。此外,項目還隨時生成實時關鍵性能指標,用以增強生產監控力度,以及實施優化方法,最終達到提高油田生產效益目的。
第三個案例是2008年,殼牌公司英國北海分公司與西非分公司聯合發起的“提高油氣預測準確性及改善氣井開采配置和自動生成KPI(關鍵績效指標)”項目。該項目已在2個含中輕質油的油田的50口氣體舉升井實施。具體做法是實時進行油氣產量配置,并且自動化生成每日生產報告。操作系統自動生成油井工作流程,自動打印每日運行報告、KPI(關鍵績效指標)、虛擬多相流體計量,以及連續地面與地層油氣開采配置。作業者利用VMS(虛擬監控平臺)獲得更高的油氣產層配置系數精度。
第四個案例是2009年,在俄羅斯西伯利亞西部油田,殼牌與俄羅斯油氣生產商合資公司—Salym石油公司發起的智能油田項目。該項目名為“Salym石油公司油井和油藏管理”項目。智能技術涉及石油開采“電潛泵人工舉升”(ESP)監測,“二次采油”注水優化。至項目結束時,實現油田ESP(電潛泵)監控與井控,以及優化注水流程監測。油田開發商利用VMS(虛擬監控平臺)技術、IFM(油田集成管理)技術,以及EOR(提高采收率)技術,獲得巨大收益。最終縮短了ESP(電潛泵)行程,電潛泵無故障運行時間由過去的605天,增至650天。2010年節約電潛泵運行成本250萬美元,運營商開采效率提高33%,并且大大減少計劃外非生產時間。
第五個案例是2011年,在加拿大埃伯塔省北部陸上重油油田開展的一個智能油田項目,名為“10年智能油田建設的經驗總結與汲取教訓”。作業者為殼牌公司。該項目規模為120口重油井現場全方位監測,以及重油黏度API8條件下的優化開采。在項目進行過程中,智能系統自動完成油井日常運營報告、試井測試、工作現場的資產可用性、KPI(績效指標)、虛擬多相流體計量,以及實時重油開采優化。
技術人員應用主流數字模擬技術,在所有油井的VMS(虛擬監控平臺)都可以實現連續、動態,或者基于異常情況的重油開采管理。控制過程中實施現場設備實時約束,以及在正常工作流程之下,對所控制設備進行監視與優化。此重油油田最終實現持續8%的開采效益。
第六個案例是2011年,馬來西亞海上油田的智能項目,該項目是殼牌沙撈越分公司開展的多元化氣田項目,名為“實時優化綜合天然氣開采系統,以及海上平臺的油井與設備的實時監測和優化模型”。
殼牌沙撈越分公司項目包括RTO(廢氣處理設備),涉及網狀布局,整體開采天然氣氣井與設備,總數超過100口井,跨越40個海上生產平臺,并且連接多家天然氣生產服務商的共享服務合同區間(PSC)。智能項目包含1000多個可控生產變量,以及相應的關聯優化目標和約束條件。生產平臺人員制定的開發與管理,以及持續優化生產流程,對生產平臺實施有效地管理。管理范圍包括天然氣生產資產的選用、每日平臺生產目標的制定、氣井預測產量與實際產量的綜合監控,以及氣井生產的凝析油或天然氣延期開采。
此智能項目的實施成果,是通過使用各種主流智能技術,例如VMS(虛擬監控平臺)技術,對生產平臺及氣井進行連續、動態、基于異常或特殊情況的監視,以及對液態凝析油生產流程的優化,致使天然氣平臺開采效益增加5%。