- g: l* d7 _, A- p4 r! ~9 y5 a 浅显的看，井下监测是一件显而易见有益的事情。了解油井中发生的情况意味着作业者可以提高产量、改变注水或气举方法、开井。《海上工程师》杂志回顾了最近的活动。 工具的种类和功能逐年增加，能够收集的数据也在快速增长。例如，通过监测井内的情况或温度，可以推断出水窜的确切位置、阀门是否关闭，甚至流经油井的流体类型和数量。可以说，这些技术所产生的数据比作业者目前所知道的要多得多。去年年底在英国Aberdeen举行的SPE井监视和监测研讨会上，对其中一些技术进行了概述。但是，一个悖论也随之出现：尽管有可用的技术，但在英国北海进行的监测却很少。英国石油与天然气管理局（OGA）的Glenn Brown指出，2018 年的数据显示，英国2200口油井进行了550次油井干预活动，其中仅有58 次是为了监视（2017年的总干预次数为627次）。这些数字可能并不能完全说明问题；使用预装在井中的工具进行监视并没有被计算在内，因为这不是干预或入井活动。尽管如此，原OGA的Michael Hannan指出，据了解，北海有三口井采用了永久安装的光纤监测技术（也有其他监测技术）。Brown说：“我们的情况非常糟糕。我们有近2500口活跃的油井，而去年的井内监测活动不到60次。我们认为这是不对的”。如果一口井安装了全套仪器，配备了电潜泵，并且每隔几周就进行一次测试，那么零干预可能没有问题。但很多油田并不具备这种条件。这就需要了解机会并往前推进。我希望监控率达到20%。我们为什么不多做一些呢？缺乏监控或许是2018年关井数量与2017年完全相同的原因之一，关井数占总井数的30%。没有人去关注这些油井，看看我们能做些什么来恢复它们。 EnQuest公司事业部经理Simon Strombeg说，问题的一部分在于激励机制。生产效率（PE）这一指标本应成为激励措施的，实际上却抑制了这项工作的开展。生产效率从2012年的60%提高到2017-2018年的74-75%（仍未达到80%的目标）。但是Strombeg说：“北海的生产效率数字并不真实，这是对衡量标准的需要。但是，如果我说我们有92% 的生产效率，我的经理就会认为我有 92% 的可用资源得到了优化和生产。实际上，事实并非如此。我认为大多数人在关注产能问题时，总是将产量置于首位”。他还表示，我们应该考虑的是经济极限的比例。他说："如果是这样，我就能坦然面对锁定的潜力。他说：“这意味着我应该抓住机会，我的经理应该对锁定的潜力感兴趣”。Strombeg有一个“阻塞模型”可以更积极地看待这一机遇。该模型根据当前的产量、目前的产能和经济极限，从储层到油井再到集输系统等整个生产流程，研究在当前状况下哪些是可能的，哪些是通过额外工作可以实现的，哪些技术是当前不经济的。他强调，所有这些都始于监测，因为监测推动了所有的工作，在生产链的每一环节中都需要进行监测。Strombeg说：“OGA 应该重新考虑PE 基准，使其成为推动投资的工具，而不是总经理用来达到管控目标的工具。其他激励措施也会有所帮助，比如跨油田合作以扩大运营规模，以及简化资产，这些资产是为日产10万桶油当量（boe/d）的油田建造的，但现在每天仅能支持5000 桶油。”; j- r6 v- D0 U/ {
Well-SENSE 7 ^0 z k8 Y/ U5 `! f
Aberdeen的科技公司Well-SENSE开发出了用于油井监控的一次性光纤传感技术 FiberLine Intervention （FLI）。设备会被投放到井中，并在运行过程中释放出裸光纤。一旦到达指定井深，光纤就会检测各种参数，如声音（分布式声学传感/DAS）和温度（分布式温度传感/DTS），具体检测哪些参数取决于需求。这些数据会实时传送至地面。
" E+ ]" `1 w9 Q2 m 该系统可以同时部署多根光纤，并能够包含用于不同应用的单点传感器，例如压力和温度传感器，套管接头定位器等。作业完成后，作业者可以决定是否将探头和光纤留在井下，它们在井下会被降解。
7 r7 L5 a; F# u' P( N Well-SENSE的Craig Feherty表示，这项技术的第一轮海上应用部署是2019年在马来西亚和北海进行的，主要进行了DTS和DAS作业。即将推出的下一代产品将提供持续性测量和电阻率测量。这些数据可用于泄漏检测，注入剖面，气举诊断，垂直地震剖面和微地震，还有计划进行的定向勘测。
. P* R' F. e; P* D( C Feherty表示：“关于分布式裸光纤测量，令人惊奇的是其高灵敏度。更重要的是，你可以实时观察井中整根光纤的状态。而电缆测井要花费大量时间，你必须在正确的时间抵达正确的位置。有了分布式测量，我们可以实时地、准确的查看所有情况，这非常强大，能够快速进行勘查并识别问题所在。”  Well-Sense公司的FLI探针和发射器, I* F$ B+ f; z
Silixa - ]& B* M. o1 _, Y
Silixa公司的Vero Mahue表示，Silixa制造的光纤传感系统用于永久性的井下安装以及电缆测井或钢丝干预，结合DAS和DTS会有很好的效果，可以得到可量化的数据。她表示，光纤可以用于井筒泄漏检测，产量和注入剖面以及地震数据采集以及其他井下测量应用。Silixa的Carina系统使用经过设计的光纤，可以检测到比基于标准光纤的DAS低20分贝（dB）的声音，使其能够对井筒中的小泄漏事件进行敏感检测。通过测量光纤的声速并应用多普勒频移分析，可以得出整个井的流速剖面，提供可量化的信息，而不仅仅是定性的。通过测量声速，还可以确定井中流动的是什么，以及气/油界面是液体还是气体（因为声音在液体中传播得比在气体中快）。  # X8 ]8 ]) V! ^4 j1 Z# v0 N
Silixa公司使用光纤进行油井监测 OptaSense
+ p* `) H. W9 J: m OptaSense是QinetiQ旗下的一家公司，一直在部署光纤DAS技术为客户收集永久的流动、地震和垂直地震剖面（VSP）数据。OptaSense的J.Andres Chavarria表示，这比使用海底节点（OBN）更便宜，OptaSense同时还提供了一个用于时间延迟测量的永久性宽频井下传感器，你可以用它来测量井中的其他过程，比如水淹、气举或流入控制阀的影响。他说：“光纤的好处在于你可以看到整个井中的所有动态变化。光纤对声音和温度都很敏感；DAS在精细空间分辨率上非常准确。当你将这个与每个注入点的流速测量相结合时，我们会构建一个模型，了解完井设计对油藏生产的影响。”
* t/ r$ V: E3 Q4 t1 U- K% f 该设备甚至可以检测到小震级的地震，如果作业者需要证明这并非源自他们的油田，这可能会非常有用。 / n9 m$ l/ M6 q: X% n0 Z3 W
Chavarria表示，这项技术已经在海上使用，包括在美国墨西哥湾水深1km的油井中使用以测试完井区，并通过在整个储油层中建立不同区域的产量剖面来验证生产模型。
6 g& k g- ]$ W x" n3 s f 他说：“下一个前沿领域是海底油井。通过一根“脐带”，这些系统能测量多远的距离？这其中的重要性在于，数据通过各种连接器（包括湿接头）在到达解调仪之前，如何保持通过光纤数据流的完整性是一项挑战。OptaSense已经使用了一根25公里的“脐带”，其中在井中有5公里的活动部分，同时使用了30000个通道收集地震数据。  OptaSense公司一直在部署光纤DAS技术用来收集垂直地震剖面（VSP）数据Resman Tracers* s% M$ j( W8 ~. G- L( i
挪威的Resman公司研发了一种可以安装在完井中的示踪技术。在对生产流体进行采样时，作业者将准确知道它来自井下的哪个位置。Edurne Elguezabal表示，这些示踪剂被设计为在接触到特定流体（如水）时释放，以确定井内发生水窜事件的位置。他们的检测也可以用来评估完井设备（如阀门、滑套和封隔器）的完整性。有人指出，Resman的示踪剂已经在全球200多个油田中安装，包括EnQuest在北海的Kraken油田的所有井，用于指导注水作业。 与此同时，Metrol 提供的传感器可以安装在油管上、套管外和筛管上，然后通过电磁信号将数据无线发送到井口，避免在钻井作业期间与湿接头连接器产生问题，提供在其他情况下难以获得的局部数据。 Resman公司将示踪剂技术安装在完井中，以提供有关井眼流量的信息4 d" }' v( Y' S. b( D
Equinor ! d U, q8 w% d% |' `" \
来自能源公司Equinor的Richard Tøndel表示，公司已经有超过50口井部署了永久性的光纤系统。这些系统都在生产封隔器的上方，而不在生产区域，主要用于传输井下传感器的数据。他说，新安装的光纤系统将具有能进行数据传输又能进行分布式传感的能力。这包括在2019年10月投产的巨型Johan Sverdrup油田上的八口井，同样，都安装到了生产封隔器的位置。不过，这种情况也正在发生改变。
6 ]! A1 y0 `5 E% e [ Tøndel说：“我们希望在2020年，在储层段（位于Johan Sverdrup）安装我们的第一条光缆，从2022年开始在海底油井中安装光纤。”从2020年开始，Martin Linge的一些井也将使用光纤进行监测和数据传输。
4 a0 H3 y+ j# \5 l$ e Tøndel说：“我们认为光纤技术可以用于提高井筒完整性监测的能力，同时增加我们对井内生产和注入过程的了解，这项技术的价值是显而易见的。当井内发生一些事件，或者在相邻的井甚至远距离的地方，都可以进行观测。当你关闭和打开阀门时，你可以听到声音。永久性光纤装置将使你有能力在不干扰生产的情况下获取数据。你可以重复观测，以及观察更细微的变化”。
1 s# v8 w3 w7 M3 P Tøndel表示，自2010年起，Equinor一直在测试DTS和DAS。在过去的两年里，Equinor也一直在一口井中使用DAS连续实时监测，以学习如何进行实时数据传输、分析和可视化。主要的挑战之一是处理可能产生的大量数据，以及如何移动、组织和处理这些数据。Tøndel说，Equinor目前正在Johan Sverdrup上开发基于开源技术的系统。Equinor还计划每年通过地震采集，将井下光缆的使用与油田安装的永久性储层监测系统相集成。  中国光软（OptaSoft）免费提供具有完全自主知识产权的【OptixView分布式光纤实时监测系统】软件和技术支持。光软将根据软件试用用户提出的反馈意见，修复bug、增加和优化功能，不定期发布OptixView软件新版本（以发布日期命名版本号）。8 G* M$ `" Y8 e
请扫码添加群助理微信并备注【Optix】，由助理邀请您加入官方【DAS和DTS技术交流群】获取软件安装介质、演示数据和技术支持。 2 ?+ i, C! A1 a- L0 Q
4 V6 y5 q! O# l E
5 i: k4 q$ }" _
+ f1 b- [' p# V- K
- S2 X! m* f. a' L2 W% a1 E: w
- [, o0 O% o' H& r | 
