智能井完井管柱优化设计

摘要

智能井完井技术是近十几年发展起来的一项新技术。该技术可以实时监测油藏生产动态，远程控制油气井生产，在无调停作业条件下实现远程控制油气井各生产层的重新配产，降低或消除修井、调停作业次数，增加对油藏信息的了解，降低油藏地质的严重非均质性对生产的影响，加快油气田生产效率，提高最终采收率。
　　智能井完井管柱是智能井系统中的重要一环，其上涉及封隔器，传感器，流量控制设备等关键设备。流量控制设备（ICV和ICD）是智能井的核心，智能井完井管柱优化设计最关键问题就是对ICV和ICD的优选问题，即如何建立一套科学合理的优化设计方法，来对ICV和ICD进行优选。
　　针对该问题，本文通过调研国内外大量文献对目前智能井完井管柱关键设备做了简要介绍，然后深入研究如何优选ICD和ICV的关键设计参数。通过介绍ICD和ICV各自的流动模型，引出设计中需要调整的关键参数，将油井的累积含量作为优化目标函数，构建控制阀设计参数优化数学模型，利用内点法求解非线性约束最优化问题，从而确定最佳设计参数，为后期的不同完井方式的模拟对比准备。
　　通过模拟验证不同的完井方式的经济价值，以整体成本作为评价对象，综合对比了在经济敏感因素条件下传统完井方式、ICD完井方式、以及ICV完井方式的优选。最终研究结果表明，无论是ICD还是ICV完井方式在利润率方面都优越于传统完井方式。通过ICD与ICV对比，ICV的利润较ICD低，但ICD控制阀无法调控，而ICV具有实时调控的能力，应用更加灵活。希望本文能为智能井完井管柱设计提供一定借鉴。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究意义和目的

1.2国内外现状

1.3研究内容和思路

第二章 智能井完井管柱设备

2.1智能井完井井下管柱简介

2.2井下控制系统

2.3井下信息监测与传输系统

2.4井下流体控制系统

2.5 ICD简介

2.7 ICD与ICV的优缺点分析

2.8本章小结

第三章 井下流动控制设备参数优化

3.1ICD控制模型

3.2 ICV控制模型

3.3ICD设计参数优化模型

3.4本章小结

第四章 智能井完井管柱设备组合优选

4.1实例模型

4.2完井方式优选

4.3经济敏感性对优选结果影响

4.4本章小结

第五章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术成果