編者語：沙特阿莫科公司勘探與開發工程高級最近撰文介紹了8種今後20年最有希望和影響力的技術。目前，這些技術在很大程度上還隻是個設想，作者多以沙特阿拉伯為例闡述了如何實現這些技術。

　　油藏最大接觸井

　　油藏最大接觸井（MRC）指的是分支穿過油藏超過3yinglidezhinengduofenzhijing。zhezhongjingyuelaiyueshouzhongshi，qiequyouxiaolvgao。yinweizaifenzhidedaozuiyoushejideqiantixia，fenzhishumudezengjiajiuyiweizhechanliangdexianzhuzengjia
，zheduizhimiqiefeijunzhixingjiaoqiangdeyouzanglaijiangshixiangdangzhongyaode。liru，shateelaboHaradhIII油田完全采用油藏最大接觸井進行開采，目前32口智能油藏最大接觸井日產油300,000桶tong。但dan是shi，由you於yu油you藏zang最zui大da接jie觸chu井jing的de每mei個ge分fen支zhi都dou需xu要yao安an裝zhuang到dao井jing口kou的de機ji械xie控kong製zhi管guan線xian，因yin此ci每mei口kou井jing的de智zhi能neng分fen支zhi數shu有you限xian。將jiang來lai，智zhi能neng井jing將jiang有you大da量liang的de分fen支zhi使shi得de驅qu油you最zui大da化hua，並bing且qie進jin入ru難nan采cai的de薄bo層ceng段duan。現xian在zai的de目mu標biao是shi，用yong無wu線xian遙yao測ce技ji術shu代dai替ti液ye壓ya管guan路lu控kong製zhi井jing下xia閥fa門men，解jie除chu對dui機ji械xie控kong製zhi管guan線xian的de依yi賴lai。

　　井(jing)下(xia)控(kong)製(zhi)組(zu)件(jian)向(xiang)每(mei)個(ge)控(kong)製(zhi)閥(fa)發(fa)送(song)無(wu)線(xian)指(zhi)令(ling)，因(yin)此(ci)就(jiu)無(wu)需(xu)配(pei)備(bei)機(ji)械(xie)管(guan)線(xian)
，而(er)且(qie)理(li)論(lun)上(shang)，每(mei)口(kou)井(jing)可(ke)以(yi)擁(yong)有(you)無(wu)數(shu)個(ge)分(fen)支(zhi)，每(mei)個(ge)分(fen)支(zhi)也(ye)可(ke)以(yi)安(an)裝(zhuang)無(wu)數(shu)個(ge)控(kong)製(zhi)閥(fa)。利(li)用(yong)充(chong)電(dian)蓄(xu)電(dian)池(chi)向(xiang)閥(fa)門(men)充(chong)電(dian)
，流(liu)體(ti)流(liu)動(dong)產(chan)生(sheng)的(de)能(neng)量(liang)可(ke)為(wei)蓄(xu)電(dian)池(chi)補(bu)充(chong)電(dian)。隨(sui)著(zhe)井(jing)下(xia)設(she)備(bei)的(de)增(zeng)加(jia)
，井(jing)下(xia)管(guan)線(xian)的(de)安(an)裝(zhuang)也(ye)變(bian)得(de)越(yue)來(lai)越(yue)困(kun)難(nan)，因(yin)此(ci)，無(wu)線(xian)遙(yao)測(ce)技(ji)術(shu)將(jiang)得(de)到(dao)廣(guang)泛(fan)的(de)應(ying)用(yong)
，如(ru)永(yong)久(jiu)井(jing)下(xia)監(jian)測(ce)。另(ling)外(wai)，還(hai)可(ke)以(yi)應(ying)用(yong)電(dian)控(kong)閥(fa)，這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)無(wu)需(xu)無(wu)線(xian)遙(yao)測(ce)
，但(dan)仍(reng)需(xu)向(xiang)主(zhu)井(jing)眼(yan)與(yu)每(mei)個(ge)智(zhi)能(neng)分(fen)支(zhi)的(de)連(lian)接(jie)處(chu)短(duan)距(ju)離(li)的(de)發(fa)送(song)電(dian)流(liu)和(he)信(xin)號(hao)（也就是說在井口控製所有的智能分支），該方法可以通過電感耦合技術實現。

　　智能流量控製設備

　　流量控製設備通過在流量豐富的井段產生附加壓差（流體在設備內螺旋狀運動形成附加壓差），shidezhenggejingdeshuipingduanliuliangjunyunfenbu。zheyangjiuzuzhileqizhuiheshuizhuidefasheng，pinghengleshengchanpoumian
，tigaolejingjicaishoulv。raner，xianyoudechuantongliuliangkongzhishebeiyidanxiarujingzhongjiuwufajinxingtiaojie，yincijiuwufafanyingjingxiatiaojiandebianhua。zhinengliuliangkongzhishebeihuozhezengtianlekegenjuyuanyouhanqilianghuohanshuiliangzidongtiaojieliuliangdezhuangzhi
，huozhezaimeigeshebeibufenanzhuangdiandongdehuowuxiandejingxiakongzhifa。zheliangzhongfangfazhengzaiyanjiuzhong
，erqiedounenggoushiliuliangkongzhishebeisuishiyouxiaodifanyingjingtiaojiandebianhua，bingqienenggouzaitiaojieshebeiqianfanyingchujingshengchanpoumiandeyucewucha。

　　智能自控油田

　　通常情況下，智能油田集合了所有與油田相關的信息，如油藏壓力、油藏溫度、井口流體組分
、管流，以及工廠信息化等，利用實況資料來實時管理油田。因此
，自井下安裝的檢測儀器到集中處理涉及的設備多種多樣。例如
，在HaradhIII油(you)田(tian)，每(mei)口(kou)井(jing)都(dou)配(pei)有(you)一(yi)個(ge)永(yong)久(jiu)井(jing)下(xia)監(jian)測(ce)係(xi)統(tong)，目(mu)的(de)是(shi)向(xiang)地(di)表(biao)傳(chuan)輸(shu)動(dong)態(tai)油(you)藏(zang)資(zi)料(liao)，以(yi)便(bian)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)整(zheng)個(ge)油(you)田(tian)。但(dan)是(shi)
，未(wei)來(lai)智(zhi)能(neng)油(you)田(tian)將(jiang)更(geng)加(jia)先(xian)進(jin)，將(jiang)由(you)自(zi)監(jian)控(kong)變(bian)為(wei)完(wan)全(quan)自(zi)控(kong)（即完全自動化）。

　　未wei來lai智zhi能neng油you田tian將jiang自zi動dong收shou集ji井jing下xia油you藏zang資zi料liao，綜zong合he井jing口kou信xin息xi並bing進jin行xing處chu理li，對dui油you藏zang進jin行xing實shi時shi模mo擬ni
，得de出chu最zui佳jia的de生sheng產chan注zhu入ru方fang案an
，而er後hou向xiang每mei口kou井jing的de井jing下xia控kong製zhi閥fa發fa送song指zhi令ling，從cong而er完wan成cheng自zi生sheng生sheng產chan。這zhe種zhong油you田tian還hai將jiang經jing常chang的de對dui資zi料liao進jin行xing實shi時shi分fen析xi以yi便bian有you效xiao的de采cai集ji處chu理li數shu據ju。如ru可ke以yi通tong過guo對dui比bi井jing底di和he地di表biao的de壓ya力li
、溫度值來檢測趨勢異常，識別水竄、確定驅替前緣。油藏工程師在自控油田的任務就是監督管理，而不是操作控製。

　　無源地震監測

　　成千上萬頻繁出現的地震都是微震，震級不到1
、2ji
，shenzhigengdi，bingqiemeiyouzaochengshizhixingpohuai。zhexiedizhendexinhaohennanyongchangguifangfajiluxialai。wuyuandizhenjiancenenggouzaiyouzangweizhijiluzhezhongweidizhendedizhenqiangdu（通常稱為微震活動性），從而識別井筒周圍斷層和裂縫的分布，勘測遠離井位的流體通道。這項技術無需振蕩器或炸藥等震源即可完成監測。

　　無源地震監測技術不會像四維地震一樣發生延時，能夠實時監測油藏，且為分析和監測油藏流體運移引入了一種潛在的新方法（Dasgupta
，2005），將油藏管理效率推向了一個新台階。近期無源監測研討會座無虛席，來自50多個國家的與會人員從事不同的研究，從斷層描述、監測增產到預測生產和注入效果等。該項技術還處於發展初期，但卻爆速發展


，而且有望徹底改變地震資料的采集和利用。

　　巨格模擬

　　三(san)維(wei)地(di)震(zhen)資(zi)料(liao)和(he)精(jing)細(xi)建(jian)模(mo)算(suan)法(fa)的(de)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)導(dao)致(zhi)了(le)精(jing)細(xi)地(di)質(zhi)模(mo)型(xing)的(de)形(xing)成(cheng)，該(gai)模(mo)型(xing)能(neng)夠(gou)實(shi)現(xian)高(gao)分(fen)辨(bian)率(lv)描(miao)述(shu)油(you)藏(zang)特(te)征(zheng)。然(ran)而(er)，當(dang)這(zhe)些(xie)模(mo)型(xing)用(yong)於(yu)流(liu)量(liang)模(mo)擬(ni)時(shi)
，多(duo)數(shu)的(de)細(xi)節(jie)被(bei)忽(hu)視(shi)了(le)，因(yin)為(wei)目(mu)前(qian)的(de)模(mo)擬(ni)器(qi)無(wu)法(fa)控(kong)製(zhi)大(da)量(liang)的(de)單(dan)元(yuan)。這(zhe)些(xie)高(gao)分(fen)辨(bian)率(lv)模(mo)型(xing)在(zai)模(mo)擬(ni)之(zhi)前(qian)首(shou)先(xian)被(bei)放(fang)大(da)，為(wei)了(le)減(jian)少(shao)單(dan)元(yuan)數(shu)分(fen)散(san)和(he)平(ping)均(jun)數(shu)據(ju)使(shi)得(de)分(fen)辨(bian)率(lv)嚴(yan)重(zhong)降(jiang)低(di)。未(wei)來(lai)油(you)藏(zang)模(mo)擬(ni)器(qi)將(jiang)無(wu)需(xu)放(fang)大(da)模(mo)型(xing)
，可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)利(li)用(yong)地(di)質(zhi)模(mo)型(xing)高(gao)分(fen)辨(bian)率(lv)模(mo)擬(ni)巨(ju)型(xing)油(you)田(tian)（即便是延伸超過280×26km的Ghawar巨型油田）。為了達到這一目標，油藏模擬器所控製的單元應比現行模擬器控製的多，自兆元模型（千萬單元到億單元）擴大到千兆元模型（十億單元）。

　　為了達到這一目標，一直在進行多種實踐。例如，沙特阿拉伯國家石油公司一貫采用的室內開發模擬器可以控製3千萬～4千萬個單元（Dogru等，2002）。然而

，下一代模擬器將控製更多的單元
，沙特阿拉伯國家石油公司最近采用的原型成功實現了在整個Ghawar油田25,800萬單元模型的算法測試。這一模型在日常用的計算機集群上用近1天的時間模擬了Ghawar油田60年的開采曆史，最初的結果表明，與100萬單元的舊模型模擬結果相比
，較為精細的25,800萬wan單dan元yuan模mo型xing顯xian示shi的de含han水shui率lv與yu物wu理li性xing質zhi及ji油you田tian資zi料liao比bi較jiao吻wen合he。較jiao高gao分fen辨bian率lv模mo擬ni油you藏zang的de優you點dian是shi顯xian而er易yi見jian的de。在zai建jian立li了le千qian萬wan單dan元yuan模mo型xing記ji錄lu的de基ji礎chu上shang，十shi億yi單dan元yuan模mo型xing也ye將jiang很hen快kuai實shi現xian。

　　moniqinenglidetigaoyuanziyusuanfadexinyingheyingjiandegaishan，danjinjinjubeiyingjiantiaojianshiyuanyuanbugoude。xindejisuanjijiqunshangxuyaoshixianjinsixianxingdesuofang。tongshihaixuyaochuangxinkeshihuajishu，yinweishujurongliangtaida，yongchangguidefangfabunengyouxiaokeshihua。zhezhongzhengzaiceshidexinfangfabujinjinnengshiyonghuyongrouyankan
，erqienenggouyongshoumo（通過帶有力覺反饋的三維觸摸控製器來定位油藏）、用耳聽（通過智能語音警報器將特殊事件傳遞到模擬器）。

　　智能液

　　智能液是指那些被注入到油藏中用於完成特殊預期行為的流體（如

，完全封堵水淹層卻允許油流向其他層）。起qi初chu，這zhe些xie流liu體ti用yong於yu改gai變bian近jin井jing地di帶dai，但dan最zui終zhong將jiang流liu向xiang了le油you藏zang深shen部bu，在zai更geng大da程cheng度du上shang改gai變bian油you藏zang性xing質zhi。這zhe些xie流liu體ti將jiang按an需xu研yan製zhi
，並bing在zai油you藏zang中zhong自zi動dong發fa生sheng預yu計ji的de變bian化hua。換huan言yan之zhi，他ta們men被bei強qiang製zhi性xing注zhu入ru油you藏zang，按an自zi己ji的de方fang式shi自zi動dong完wan成cheng他ta們men的de任ren務wu
，無wu需xu任ren何he先xian進jin的de配pei備bei工gong藝yi，如ru層ceng位wei分fen隔ge和he撓nao性xing油you管guan。雖sui然ran智zhi能neng液ye從cong相xiang對dui滲shen透tou率lv改gai良liang劑ji發fa展zhan到dao智zhi能neng乳ru化hua劑ji，還hai在zai不bu斷duan進jin步bu
，但dan目mu前qian僅jin僅jin適shi用yong於yu有you限xian的de油you藏zang條tiao件jian，成cheng功gong率lv不bu高gao。例li如ru，這zhe種zhong智zhi能neng液ye遇yu到dao水shui時shi形xing成cheng水shui合he物wu發fa生sheng膨peng脹zhang，堵du塞sai孔kong道dao
，阻zu止zhi水shui運yun移yi；而er遇yu到dao油you時shi發fa生sheng脫tuo水shui收shou縮suo
，允yun許xu油you通tong過guo。因yin此ci，這zhe種zhong智zhi能neng液ye不bu用yong修xiu井jing機ji僅jin僅jin利li用yong化hua學xue製zhi劑ji就jiu能neng降jiang低di水shui的de相xiang對dui滲shen透tou率lv

，阻zu止zhi水shui淹yan帶dai內nei水shui的de流liu動dong
，保bao護hu油you流liu，實shi現xian堵du水shui。

　　仿生井

　　未來的油井會像植物一樣
，無需鑽井，應當“種植”。樹(shu)根(gen)需(xu)要(yao)一(yi)個(ge)濕(shi)潤(run)的(de)土(tu)壤(rang)
，在(zai)一(yi)定(ding)區(qu)域(yu)內(nei)伸(shen)展(zhan)枝(zhi)節(jie)
，當(dang)土(tu)壤(rang)幹(gan)涸(he)時(shi)切(qie)斷(duan)枝(zhi)節(jie)，並(bing)在(zai)其(qi)它(ta)區(qu)域(yu)生(sheng)成(cheng)另(ling)外(wai)的(de)枝(zhi)節(jie)，如(ru)此(ci)反(fan)反(fan)複(fu)複(fu)。仿(fang)生(sheng)井(jing)與(yu)此(ci)相(xiang)似(si)（隻是分支尋找的是油不是水），一旦井的垂直井段鑽探完畢（種植油井）
，就“放任自流”。智能分支將朝著無排水含油層伸展

，一旦水浸就切斷分支，並向其他層延伸另一個分支，以此類推。

　　盡管這個構想似乎太理想化，但石油工業已經實現了一部分。開始時鑽直井（如同簡單的樹根），鑽完後鑽水平段（較複雜的根）
，然後鑽多個分支（如同有許多枝節的樹根）。隨後
，下入智能井下控製閥，能夠封堵特定的分支以便有效地切斷分支（如同切斷樹根的一個枝節），然後連接井下檢測器和地表控製器，用以分析油藏流體性質

、預測水的出現（類似於根部判斷區域何時幹涸）。所有這些如今都已成為實現。同時，非常複雜井（當然像樹根）正在研究當中

，如前文所描述的油藏最大接觸井。

　　其qi餘yu方fang麵mian就jiu是shi鑽zuan井jing技ji術shu的de改gai進jin
，實shi現xian油you井jing自zi動dong鑽zuan進jin。不bu可ke否fou認ren，這zhe一yi目mu標biao的de實shi現xian並bing非fei易yi事shi，但dan是shi部bu分fen工gong藝yi已yi經jing實shi現xian了le，如ru撓nao性xing油you管guan鑽zuan井jing和he膠jiao液ye噴pen射she鑽zuan井jing，還hai有you一yi些xie工gong藝yi，如ru激ji光guang鑽zuan井jing，也ye正zheng在zai研yan究jiu。這zhe些xie井jing可ke能neng是shi裸luo眼yan井jing完wan井jing，帶dai有you黏nian彈dan性xing的de井jing下xia閥fa而er非fei機ji械xie式shi井jing下xia閥fa
，如ru此ci一yi來lai，一yi旦dan其qi碰peng到dao為wei控kong製zhi特te殊shu閥fa門men帶dai有you特te殊shu信xin號hao的de化hua學xue劑ji，它ta們men將jiang通tong過guo改gai變bian其qi流liu變bian力li開kai啟qi或huo關guan閉bi閥fa門men。

　　油藏納米機器人

　　這些小機器人僅為人頭發直徑的1/100，將大量地隨注入液進入到油藏中。在運行過程中，會分析出油藏壓力、溫度
、流體類型
，並將這些信息存入存儲器中，然後從采出液中將它們收回（至少部分收回），caijixiazaizhexieshujuyitigongtamenzaiyunxingguochengzhongcaijidaodeyixieguanjianshuju，youcihuizhichuyouzangtu。genjuyoutiandeguimodaxiao，jiqirenkenenghuiyunxingjigeyue。zuihouyekeyizhuijiashishitongxun（有可能通過短彈跳進入井下遙測站）和流動性參數（有可能從流體間的摩擦力產生的電荷或井下電荷站中提供能量）。

　　設she想xiang在zai鑽zuan頭tou前qian把ba這zhe些xie機ji器qi人ren送song進jin去qu，以yi取qu代dai地di質zhi導dao向xiang，或huo者zhe把ba他ta們men從cong發fa現xian井jing送song出chu以yi發fa現xian油you水shui界jie麵mian，省sheng去qu邊bian界jie程cheng序xu。可ke能neng性xing是shi無wu限xian的de，這zhe也ye許xu有you些xie牽qian強qiang。其qi實shi不bu然ran。納na米mi型xing探tan測ce器qi的de發fa展zhan是shi迅xun速su的de。納na米mi技ji術shu已yi經jing在zai材cai料liao加jia工gong和he醫yi藥yao應ying用yong方fang麵mian取qu得de很hen大da進jin展zhan，但dan在zai石shi油you工gong業ye還hai沒mei有you突tu破po。人ren們men正zheng努nu力li將jiang這zhe些xie先xian進jin技ji術shu應ying用yong於yu該gai行xing業ye。2008年2月3日～6日舉行了一次SPE先進技術學術交流，題目是“上遊勘探開發納米型技術應用：納米尺度對巨型尺度的挑戰”。

　　實現功能性納米機器人的漫長之路始自於回答這樣一個簡單問題：對於機器人無阻礙通過孔喉的最大尺寸是多少

？如果微型機器人（現在已經可以製作）可(ke)以(yi)做(zuo)各(ge)項(xiang)工(gong)作(zuo)，就(jiu)沒(mei)有(you)必(bi)要(yao)浪(lang)費(fei)時(shi)間(jian)和(he)金(jin)錢(qian)研(yan)究(jiu)製(zhi)作(zuo)納(na)米(mi)型(xing)機(ji)器(qi)人(ren)。然(ran)而(er)
，即(ji)使(shi)是(shi)近(jin)井(jing)地(di)帶(dai)使(shi)用(yong)這(zhe)些(xie)機(ji)器(qi)人(ren)，一(yi)旦(dan)被(bei)孔(kong)喉(hou)捕(bu)捉(zhuo)
，會(hui)突(tu)然(ran)停(ting)止(zhi)移(yi)動(dong)，很(hen)可(ke)能(neng)破(po)壞(huai)油(you)藏(zang)。

　　沙特阿莫科分析了Ghawar Arab-D油藏的850塊岩心，繪製了孔喉大小分布圖。孔喉呈雙峰分布，觀察到很重要的一點是大多孔喉大於500納米。這樣，我們建立的初始目標應該小型化。實際上
，為了避免橋接，機器人的尺寸必須接近於孔喉尺寸的1/4。接下來是進行物理實驗
，將特定尺寸和濃度的納米微粒注入到有代表性的Ghawaryanxinzhuzhong。zheyangkeyijisuanchucongtoudaoweiliuchuyanxinzhudeweilideshumu，jiukeyicongjingyanjiaoduhuidaguanyuchicundaxiaodewenti。namijiqirentongguokongxijiegoudexingchenghaikeyiyongruanjianmoxingjinxingmoni。yejiushishuo，shixiannamijiqirenmengxiangdediyigelichengbeijiangyi3個方式解決尺寸問題：（1）觀察孔喉大小分布；（2）進行納米微粒注入經驗試驗；（3）進行軟件模擬。