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3.智能完井系统现状
目前,智能井正在发展成为一种具有一定智力的智能化完井体系。
人们称它为“智能完井”、或智能井系统。
由于智能井在油井结构与完井方面已成为一体,所以完井后,人们可以遥控安装在油层中的智能测量控制设备,根据油井情况灵活控制各油层的流量,在地面对井下各产层的流量、压力和温度进行实时监控,它已成为油藏管理的得力助手。
对于钻边际井、探井、深水井、高温/高压井等都需要更高的技术。
在这种情况下,发展了智能完井技术。
该系统从地面通过电缆或光缆对井内流量、油藏压力和温度进行测量,而且它从地面通过水力式、电子式或者电子水力式操作阀或滑套开关来控制每个产层。
80年代,人们就实现了井下压力和温度测量,但实时井下测量和流量控制仅在3年前才朝着智能完井的方向发展,并迈上了一个台阶。
智能完井技术可对多油层进行完井,在同一主井眼中对多油层进行合采。
在90年代后期,baker—hughes、schlum—berger,abb和roxar等几家公司都开发了对井下进行监控的智能完井技术。
1997年bakeroiltools和schlumberger公司联合开发了电子智能流量控制系统,称为“in—charge“。
bakeroilto01s还单独在baker自己的cm
滑套的基础上研制了一个水力操作系统,称为“inforce。
这两种系统于1999年和2000年在brazil的ron—cador油田和挪威的snohe油田得到了现场应用。
schlumberger公司还独立开发了自己的智能远程操作系统,它与irdv或iris双阀系统相配合使用,而且使用该公司开发的数据存储器和井下记录仪,在地面实时读出流量控制阀的压力、环空压力和温度。
系统中trfc—e油管可回收式流量控制系统是智能完井中的主要部件,它有一个流量调节阀,可通过井下生产监测系统提供实时数据,通过地面控制站用电信号来调节。
roxar公司通过继承smedvig技术公司的技术,在地面实时读出井下压力温度。
主要研制出promac井下压力仪。
在多分支井和复杂结构井完井时,可控制每个产层的产量,它不仅可完全控制油管内和油层中的压力和温度,而且可提供控制阀滑套位置的准确信息。
abb公司智能完井系统是一个综合性可视化系统,在油层中安装一个永久性地震传感器,来对井下油藏进行监控。
目前正在进行传感器结合井下流量控制阀和控制系统总成的试验。
随着智能完井技术的发展,操作人员可根据油藏特征,制定出合理的开发方案。
可用该系统进行合采,且可根据油井的具体情况来限产。
目前,世界约有100口智能井。
2001年底,英国shell公司在北海的一口水平井中安装了层间智能控制阀,通过可调油嘴,实现对油层的遥控。
schlumberger公司在英国海上的一口分支井中采用了智能完井,利用井下智能控制阀控制分支井的开采,优化了采油作业。
4.智能完井系统简介
智能完井一般由以下几部分组成:
井下信息收集传感系统;
井下生产控制系统;
井下数据传输系统;
地面数据收集、分析和反馈控制系统。
井下信息收集传感系统主要由多种传感器构成,其中多相流流量测量采用普通传感器;
井下温度和压力的测量采用配接光纤型传感器;
井筒和油藏中流体的粘度、组分、相对密度的测量采用电子传感器。
井下生产控制系统主要有电动和液压传动两种。
其中最简单的执行机构是井下节流阀,它可以在油藏中调整各层段之间的产量,是最直接控制井下流量的工具。
智能完井的节流阀可以遥控操作,这在原有完井方法中是不可及的。
过去由于电动系统寿命短和高压等因素限制,两者中由液压控制占据了主导地位,目前电动控制井下操作系统正在多起来。
井下数据传输系统是连接井下工具与地面计算机的纽带,这种传输系统能将井下数据和控制信号,通过永久安装的井下电缆中专用双铰线或光纤,在井下与地面间进行数据传输,传输的数据即使在井下有电潜泵存在的情况下,信号也不会受影响。
地面数据收集、分析和反馈系统包括一台计算机和分析数据用的软件包。
计算机用来收集和储存生产数据;
分析数据的软件包帮助使用者对数据进行分析,有利于使用者做出最佳决策。
目前有三种智能完井系统:
全电子智能元件系统、光纤传感器的水力系统和具有电子永久性井下参数测量仪的水力系统。
全电子智能完井系统采用电子传感器,结合电动滑套开关。
每个滑套开关或智能生产调节器都采用一种无级可调油嘴,连接到电动机和井下参数测量仪上。
而井下的动力电和数字信息传输都是通过用环氧树脂充填的绞织双线接头提供给智能生产调节器的。
为了精确控制流量,在选好了智能生产调节器之后,由井下电动马达驱动调节阀,可以使调节阀的位置开启到任意角度,实现井下流量的无级调节。
水力控制的智能井系统依靠电子和液压传感器驱动井下滑套开关,每个水力操作滑套由地面的两条水力管道驱动,靠滑套依靠压力响应打开或关闭。
水力滑套开关由地面的两个水力管线控制。
地面控制器可控制滑套,遥控操作井下开关,还可控制油嘴和水嘴。
光纤系统允许传感器进行井下各种参数的实时采集和监测。
它可单独地采用水力滑套实现分层开采,使其互不干涉。
5.智能完井技术的特点
(1)可以减少生产干扰,避免常规采油作业带来的风险,便于管理,适用于边远、偏僻地区。
智能完井可以在地面上识别流入控制位置,能在地面上选择性地开或关某一油层,实现在不关井的情况下进行井身结构重配。
(2)智能完井有实现地面远程遥控的功能,这就使得这项技术特别适合于管理沙漠或海上的油田。
(3)防止在生产层和混采层之间窜流,可以控制气、水锥进,改善生产能力,提高油田最终采收率。
智能完井上的传感器能够监测各油层油、气、水的流动状况,修正油井工作制度。
一旦生产过程中出现水或气的锥进时,可以通过油井配产来延缓水、气锥的发生,改善生产能力,提高油田最终采收率。
(4)智能完井具有实时监测的功能,获得生产层实时井下信息,并将监测到的信息资料传输到地面的计算机中存储起来,由于信息是长期持续记录的,从而可以克服不稳定试井分析引起的模糊性和不确定性。
(5)提高对油藏的认识程度,使作业人员对将来的井位和井网布置作出较好的决定。
(6)全面优化油藏管理和生产,减少各类井的数量,提高注入效率和最终采收率。
6.面临的问题与挑战
(1)水平井完井方式如何应对高含水的问题
2007年中国石化投产的338口水平井中,低效井有45口,关井有29口,因高含水关井13口。
高含水已经严重制约水平井高效生产,急需攻关水平井找堵水配套技术。
以实施的筛管完井中,大部分没有进行有效分段,一旦水淹,后期措施难度大。
水平井低产低效及停产井的主要原因是设计或钻井不到位造成高含水、非选择性完井方式造成无法堵水,重要原因是水平井套损监测技术满足不了要求、水平井套损治理技术满足不了要求、储存保护技术不能够满足要求、分段压裂技术是关键也是瓶颈,部分原因是注气质量,防砂效果不好等、管理不到位,技术选择不当等。
水平井控流完井技术:
通过筛管孔密、盲筛管比例、光管段分段封隔或下入中心油管来调解生产压差均衡分布。
(2)水平井完井方式优选问题
目前中国石化水平井已经应用到多种油藏类型、开采效果不尽相同,需要重新对水平井完井方式做进一步的研究,以使各类油藏合理且经济有效的开发,提高油藏最初采收率。
对不同油藏类型水平井展开完井方式适应性研究,其中包括不同开采方式水平井完井方式优选和不同油藏类型水平井完井方式经济评价;
对于疏松砂岩油藏需要进行水平井防砂方式优化和工艺经济评价。
(3)高级别分支井完井问题
随着分支水平井的广泛应用,目前的iv级完井已经不能满足复杂断块及潜山油藏高效开发的需要。
国外情况:
目前世界共钻井分支8500余口,其中采用3—6级完井的井数超过1200口。
国外现已研制成功了近20套多分支井系统。
其中斯伦贝谢的rapidx已经达到v级。
(4)水平井裸眼砾石充填问题
水平井裸眼砾石充填防砂完井技术在部分热采井中,遇到了诸如充填效果不佳、套管错断等问题,阻碍了该技术的进一步推广和应用。
国外在钻井过程中,进行水平井轨迹优化研究,并优先钻井泥浆体系,提高水平井井眼质量,减小井眼扩大率,提高固井质量。
为下步的裸眼砾石充填成功打下了良好的基础。
(5)非常规油气井的完井问题
【篇二:
论唐代盐业政策与王朝的兴衰】
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论唐代盐业政策与王朝的兴衰
有唐一代,各个时期的盐业政策是不同的。
盐业政策的变化与政治、经济形势直接相关,李唐王朝的兴衰与盐业政策的制订和推行也有着不可分割的内在联系。
李渊于公元619年在长安称帝,建立唐朝。
唐朝伊始,很多制度承袭隋代,盐业政策也不例外。
隋代盐业政策,《隋书?
食货志》载:
“开皇三年正月,帝入新宫。
?
先是尚依周末之弊,官置酒坊收利,盐池盐井,皆禁百姓采用。
至是罢酒坊,通盐池盐井与百姓共之。
远近大悦。
”可见,开皇三年(公元583年)正月以后,隋代的盐业政策是“通盐池盐井与百姓共之”。
不过,这句话太含混,不好理解。
如何“共之”?
不明确。
笔者认为,“盐池盐井与百姓共之”的形式有三种可能:
其一,征税制。
开放盐池、盐井,让老百姓自由地从事盐业生产,政府征税。
这是官府与百姓分利的一种形式。
其二,某些重要盐池、盐井仍由官府控制,实行官营制;
对其他盐池、盐井则实行无税制,老百姓生产所得全部归其所有。
这是官府与百姓分利的另一种形式。
其三,无税制、征税制和官营制都存在。
这也同样可以视为官府与百姓分利的一种形式。
隋代对海盐生产的政策如何?
史籍阙载。
有关武德初年盐业政策的记载不明确、不具体。
《旧唐书?
职官志》载:
“《武德令》有盐池盐井监、丞。
”显然,盐池盐井监、丞的职掌是负责有关池盐和井盐事务的。
这是武德年间制订的制度,至于到底是哪一年制订的,不清楚。
不过,这里仅仅谈到盐池盐井,没有涉及海盐,这使我们很容易联想到隋代的盐业政策:
上文所引有关隋代盐业政策的史料也只谈到盐池盐井。
为什么武德年间设立盐池盐井监、丞?
有两个原hi:
其一,承袭隋代的制度。
据《隋书?
百官志》记载:
隋代有盐池监、丞。
盐井监、丞究竟有没有,史籍阙载。
据开皇三年以后的盐业政策推测,井盐也应有类似池盐的管理机构。
其二,唐朝政府在武德元年就占领了关中、陇右、剑南、山南这些盐池盐井所在地,占领东部沿海地区则比较晚。
这样,武德年间设立盐池盐井监、丞就完全在情理之中了。
《新唐书■食货志》对唐代盐业政策有一段记载,但作者将前、后期的史料棍编在一起,没有作明确区分。
拙作《唐代前期的盐业政策》对这则资料进行了辨别〔1〕。
兹将有关前期盐业政策的部分内容摘出:
蒲州安邑、解县有池五,总曰“两池”,岁得盐万斛,以供京师-盐州五
原有乌池、白池、瓦池、细项池,灵州有温泉池、两井池、长尾池、五泉池、
红桃
池、回乐池、弘静池,会州有河池,三州皆输米以代盐-安北都护府有胡落池,岁得盐万四千斛,以给振武、天德。
幽州、大同(军)、横野军有盐屯,每屯有丁有兵,岁得盐二千八百斛,下者千五百斛。
负海州岁免租为盐二万斛以输司农。
青、楚、海、沧、棣、杭、苏等州,以盐价市轻货,亦输司农。
《通典?
食货?
盐铁》对前期盐业政策也有记载,为了论述方便起见,亦将有关部分录出:
(开元)二十五年《仓部格》:
蒲州盐池,令州司监当租分与有力之家营
种之,课收盐每年上、中、下畦通融收一万石,仍差官人检校。
若陂、渠穿穴所须功力,先以营种之家人丁充:
若破坏过多、量力不济者,听役随近人夫。
又,《屯田格》:
幽州盐屯,每屯配丁五十人。
一年收率满二千八百石以上,准营田第二等;
二千四百石以上,准第三等;
二千石以上,准第四等。
大同、横野军盐屯,配兵五十人。
每屯一年收率(满)千五百石以上,准第二等;
千二百石以上,准第三等;
九百石以上,准第四等。
又,成州长道县盐井一所,并节级有赏罚。
蜀道陵、绵等十州盐井总九十所,每年课盐都当钱八千五十八贯。
陵州盐井一所,课都当(钱)二千六十一贯;
绵州井四所,都当钱二百九十二贯;
资州井二十八所,都当钱一千八十三贯;
泸州井五所,都当钱一千八百五十贯;
荣州井十三所,都当钱四百贯;
梓州都当钱七百一十七贯;
遂州四百一十五贯;
阆州一千七百贯;
普州二百七贯:
果州二十六贯。
若闰月共计加一月课,随月征纳。
任以钱银兼纳,若银两别常以二百价为估。
其课依都数纳官,欠即均征灶户。
《新唐书?
食货志》有关蒲州盐池政策的记载系根据《通典?
盐铁》
所载开元二十五年《仓部格》写成,这己是史学界同仁的共识。
我们从“令州司监当租分与有力之家营种之”一语可以推测:
开元二十五年以前,对蒲州盐池实行官营制。
有资料可以证实这一点。
《唐律疏议》卷4谈到“估赃”时说:
“假有人蒲州盗盐,隽州事发,盐己费用,依令悬平,即取蒲州中估之盐,准蒲州上絹之价,于隽州断决之类。
’,这里所说的“盗盐”当指盗官盐。
因为对于私人经营的盐是不会特别规定这样一条来制止盗取的。
这说明当时蒲州盐池实行官营制。
再者,《旧唐书?
姜师度传》说:
“(开元)六年’以蒲州为河
中府,拜师度为河中尹,令其缮缉府寺。
先是,安邑盐池渐涸,师度发卒开拓,疏决水道,置为盐屯,公私大收其利。
”从“置为盐屯,公私大收其利”一语可以断定:
当时蒲州盐池
实行民屯式的官营制,劳动者是老百姓。
因为如果是军屯,收入就要全部归官府。
在此之前,实何种形式的官营制尚不得而知,但实行官营制则基本可以肯定。
开元二十五年以后,州司监将盐池“分与有力之家营种”,盐畦有上、中、下三等,对各等盐畦所征收的盐租数量不同,每年总共征收一万石盐租,这是租佃制。
盐池仍然属官府所有,“有力之家”只有使用权,缴纳定额盐租。
对盐、灵、会三州盐池采取什么政策呢?
张守节(唐开元时人)在《史记正义》中记载:
乌池“其盐四分入官,一分入百姓”。
这种分配方式属于民屯式的官营制,因为其收入的绝大部分要归官府,生产者老百姓只得五分之一。
乌池属盐州,对三州盐池的政策应该是一致的。
本来可以将生产的盐上交朝廷,由于这三州处于鄂尔多斯米谷产地,其米质量较好,朝廷为了得到这个地方的米,要求当地主管部门将盐换成米,所以规定三州“皆输米以代盐”。
对胡落池采取什么政策?
不清楚。
安北都护府属边疆军政机构,从规定其
盐供给振武、天德二军来看,实行官营制的可能性较大。
大同、横野二军是边防军事机构,属池盐产地。
据《屯田格》可知,对二军盐屯采取军屯式的官营制。
幽州属东北部沿海地区,是海盐产e。
唐朝政府在这里置为盐屯,“每屯配丁五十人”,显然是实行民屯式的官营制。
对沿海其他各州的基本政策是“岁免租为盐二万斛以输司农”,即以盐代
替租庸调中的租。
青、楚、海、沧、棣、杭、苏等州将盐换成轻货,上交司农寺。
以盐代租的制度前代没有过。
从“岁免租”一语推测,这种政策的确立应该与租庸调制同时或者稍后,租庸调制最早颁布是在武德二年(公元619年)这种政策的制订不会早于这一年。
从《通典_食货?
盐铁》所载来看,对井盐实行征税制。
唐朝政府详细规
定了每口盐井所应缴纳的税额,逐月收取,并规定可以以银代钱;
还规定了白银与铜钱的比价:
白银一两与铜钱二百文相当。
可见,老百姓交纳盐税时,无论纳银还是纳铜钱,都可以。
《太平寰宇记》卷85载:
剑南东道陵井,“唐万岁通天二年,右补阙郭文简奏卖水一日一夜得四十五函半,百姓贪利失业。
长安二年,停卖水,依旧税盐。
先天二年,加课利,岁税有三千六百二贯。
”卖水,即把卤水出售给老百姓,让他们去煮盐,出售卤水所得收入归官府。
这种经营方式的性质是官营,从这个记载来看,原来对陵井采取征税制,后来改为官营制,长安二年(公元702年)又恢复征税制。
可见,对井盐除实
行征税
制外,对个别盐井还曾实行官营制。
此外,据笔者推测,对某些产量较少的盐井实行无税制也是可
能的〔2〕。
从以上抢述可以看出,唐朝建立后,统治集团从各地的实际情况出发,制订了相应的盐业政策。
对前代制度有继承,也有创新。
征税制、官营制、无税制,隋代以前曾经有过,唐朝政府继承下来;
以盐代租制、租個制,隋代以前未曾有过,是唐代的新制度。
由于这种盐业政策不仅简便,而且考虑到了社会承受能力,所以对前期社会经济的恢复和发展起了积极作用。
《通典?
盐铁》所载开元二十五年有关盐业方面的规定直到肃宗即
位后的至德年间还是有效的。
但是,在天宝年间,盐业政策有了明显的变化:
“天宝九载二月,敕:
‘车轴长七尺二寸,面三斤四两,盐斗,量除陌钱每贯二十文。
’”〔3)其中规定对出售的盐按每贯二十文的税率征收除陌钱,这是针对全国范围内的食盐贸易而言的。
这就是说,开元二十五年的盐业政策继续有效,此外,对食盐贸易还要按百分之二的税率征税。
这是为了增加财政收入而采取的一项措施。
税率虽然不高,但说明唐朝政府制订盐业政策的指导思想开始发生变化。
这个变化由来己久。
姜师度开发安邑盐池使公私大收其利,刘彤从中受到启发,上疏建议唐朝政府对盐、铁、木等采取“官收兴利,贸迁于人”的政策,意即全面推行官营制。
《唐会要_盐铁》载:
上令宰臣议其可否,咸以盐铁之利,甚益国用。
遂令将作大匠姜师度、户部侍郎强循俱摄御史中丞,与诸道按察使检校海内盐铁之课。
至十年八月十曰,
敕:
“诸州所造盐铁,每年合有官课,比令使人勾当,除此外更无别求。
在外不细委知,如闻稍有侵克,宜令本州刺史上佐一人检校,依令式收税。
如有落帐欺没,仍委按察(使)纠觉奏闻。
其姜师度除蒲州盐池以外,自余处更不须巡校。
”《旧唐书?
食货志》所载基本相同,同书《姜师度传》则云:
“?
疏奏,令宰相议其可否,咸以为盐铁之利,甚裨国用。
遂令师度与户部侍郎强循并摄御史中丞,与诸道按察使计会,以收海内盐铁。
其后颇多沮议者,事竟不行。
”从中可以得出以下认识:
刘彤上疏后,玄宗将盐铁官营一事交给大臣们讨论,大臣们一致认为盐铁官营可以增加政府财政收入。
玄宗便派姜师度、强循巡行全国,会同诸道按察使检查各地盐铁征税情况。
准备将盐铁生产改为官营。
由于反对官营的人很多,姜师度、强循未能成行。
开元十年八月十日,玄宗重申各地盐铁生产必须按规定纳税,并命令姜师度
除蒲州盐池外其他地方
不再检査。
唐初以来的盐业政策得以继续推行。
“盐课”即盐税。
由于对大部分地区实行征税制,为了论述方便起见,有关文献便简称为“收税”。
刘彤盐铁官营的建议最后遭到否定,唐初以来的盐业政策照旧执行,说明当时统治集团内部发展生产的思想仍然占主导地位。
但是,刘彤的主张无疑给最高统治集团留下了深刻的印象,促使他们对盐业的态度逐步改变。
从刘彤的建议最后遭到否定可以看出:
虽然人们一致认为盐铁官营可以增加财政收入,但反对全面实行官营者居多,最高统治者不敢违背大多数人的意愿,只好继续实行征税制。
天宝九年,政府为了增加财政收入,想对盐业实行新的政策,但仍然不敢全面实行官营,只是对销售食盐征收除陌钱。
这个转变有着深刻的历史背景,天宝年间的政治、经济形势与开元初年的相比已大不相同。
玄宗在位期间,励精图治,选贤任能,赋役宽平,注意发展社会生产,开元盛世的局面由此形成。
史称:
“开元初,上励精理道,铲革讹弊,不六七年,天下大治,河清海晏,物殷俗阜。
左右藏库,财物山积,不可胜较。
”〔4〕在这种形势之下,统治集团虽然认识到盐铁官营可以大大增加政府财政收入,但由于财政情况好,府库充实,所以并不很看重盐业方面的收入。
本来想对盐铁生产全面推行官营制,由于有人反对,便放弃了这个打算,继续征税。
天宝年间的情况就不同了。
玄宗早己对朝政不感兴趣了,已经由明变昏,其主要精力转移到享乐和迷信道教神仙之术方面去了,把朝政大权交给李林甫、杨国忠,致使朝政衰败。
为了搜括更多的财富供其享乐,便下令对车、面、盐征收除陌钱。
这是唐初以来盐业政策的一个重要变化,标志着统治集团制订盐业政策的指导思想开始由以发展生产为主向以增加财政收入为主转变。
肃宗时代完成了这个转变。
第五瑭传》载:
于是创立盐法,就山海井灶收榷其盐,官置吏出粜。
其旧业户并浮人愿为业者,免其杂徭,隶盐铁使,盗煮私市罪有差。
百姓除租庸外,无得横赋,人不益税而上用以饶。
时为乾元元年(公元758年)(5)。
第五琦创立榷盐制,将盐户生产的盐全部低价收购起来,高价卖给老百姓。
据《新唐书?
食货志》记载:
天宝、至德年间,盐价每斗十钱:
第五綺任盐铁使后,“尽榷天下盐,斗加时价百钱而出之,为钱一百一十”。
第五琦创立榷盐制是从增加财政收入
出发的。
安史之乱爆发后,唐朝政府所控制的户口锐减,赋税收入也就相应地减少。
为了平定叛乱,唐朝政府急需筹措大量军费。
榷盐制属于战时经济政策
之一,刘彤想通过盐铁官营来增加
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