随着勘探开发领域由常规油气藏向复杂油气藏,由常规油气资源向非常规油气资源不断扩展,研究目标日趋复杂。由于勘探开发对象,环境发生变化,给地球物理勘探技术带来新的挑战。

中国石油大力推广物探新技术,新装备的应用,在地震仪器装备和信息化技术快速发展的支撑下,科技创新硕果累累。

复杂砂泥岩和碳酸盐岩储层是我国油气资源的重要接替领域,勘探开发潜力巨大,是国家能源供给和安全的重要保障,其精准探测和准确评价是测井行业面临的主要挑战。

立足科技自立自强,中国石油集团测井有限公司以储量产量为目标大力开展服务创新,加强核心技术与装备攻关,持续建设中国石油测井重点实验室,测井技术试验基地和测井技术中心,逐步完善测井技术服务系列,形成了以岩石物理实验,仪器性能模拟与设计等10个科技创新平台为主要内容的全过程科技创新链,配套高温高压试验,刻度井群,标准井等设施,形成完善的产品标准和质量体系,突破一批关键瓶颈技术,有力支撑了测井科技的持续创新和技术进步。

在优化集成EILog优势技术的基础上,升级了地层成像,一串快测,随钻测导等9大井下系列,成功研发并推广应用具有自主知识产权的标志性大型CPLog测井成套装备,实现自主阵列成像向多维成像的跨越式发展,填补了国内空白,结束了我国先进测井装备长期以来进口的历史。以多维成像技术为代表的CPLog测井装备在复杂和非常规油气勘探开发方面发挥了重要作用,尤其是电成像测井创8882米的超深井测井纪录,远探测声波成像测井实现井旁80米以深有效探测,高质量助力了集团公司增储上产和提质增效。

随钻测导技术形成精准地质导向和地层评价随钻测井两大系列,实现井眼轨迹控制调整,实时发现和快速评价油气,大幅提高了大斜度井,水平井的优质储层钻遇率。经在各大油气田复杂储层测井作业施工中应用推广,现场生产决策更加及时有效,储层钻遇率大多数达90%以上,所服务的西南油气田重点储量探井,试采井多井获得高产,助力高磨区块储量升级,为西南油气田全面开启上产500亿方,奋斗800亿方新征程提供了有力技术支撑,对降低成本,最大化开发油气田资源具有重要价值。

持续自主科技创新,使测井“看”得更清,探得更远,作业更高效。装备自主化率达到90%以上,累计推广各类仪器2.1万多支,在国内16个油气田实现规模应用,精准识别150多万个油气层,高效助力多个区块获得重要发现和“一带一路”建设的实施,为油气田增储上产稳产,钻井工程提速提效提供了高质量保障。“十三五”期间,油气层解释符合率,产能预测准确率分别提高1.48,12.5个百分点,为集团公司形成“三个一亿吨”新格局做出了测井应有的贡献。

随着油气勘探开发领域不断向深层推进,深层油气成为引领未来油气勘探与开发最重要的战略现实领域。“十三五”开始,我国陆上深层油气勘探开发连续取得重大突破,但高温高压射孔关键支撑装备缺乏,配套工具不完善,核心装备受制于人,支撑深层油气资源的持续勘探开发能力不足等问题凸显。

为“射”好打开油气通道的“临门一脚”,测井公司瞄准深层,超深层油气区域,自主研发与之配套的射孔工艺技术,在国内率先开展射孔动态载荷对超深井射孔作业管柱,井筒等的影响研究,经过技术论证,室内计算分析,高温高压测试,地面打靶测试,射孔工艺优化等工作,破解了射孔器材承压性能,火工品耐高温性能,管柱失稳及损伤机理等难题,成功研发以“超高温,超高压,超深穿透”射孔,智能射孔为代表的射孔技术,整体达到国际先进水平,部分达到国际领先水平,成为解决深层油气井射孔作业,降低试油完井成本的有效利器,一举打破国外某知名石油公司的垄断,并在塔里木,川渝,青海等油气田全面替代国外公司的技术及产品,为油气勘探提供了更高质量的技术供给。

技术包含了超高温超高压射孔器,射孔管柱及套管动态力学响应分析,超深井射孔与酸化,测试以及完井封隔器联作工艺等软硬件技术,桥射联作实现全工序,全井筒提速提效,现已在西南,塔里木,青海等国内各大油气田完成600余井次的现场应用,并创下城探3井国内传输射孔井底温度最高210摄氏度等8项国内射孔纪录。

超高温超高压射孔技术配套器材入选中国石油集团自主创新重要产品目录,整体技术获得集团公司科技进步二等奖,有力支撑了塔里木油田3000万吨大油气田,西南油气田300亿方大气区和青海油田千万吨级高原油气田建设,并远销国外,产生了显著的经济社会效益。

复杂的岩矿组成,复杂孔隙空间,井旁隐蔽储层等复杂地质条件成为新常态,岩性准确识别,储层参数精确计算及远井壁缝洞预测等测井资料处理解释技术面临新的挑战。“十三五”以来,依托国家油气重大专项及公司超前基础研究项目,勘探开发研究院李宁创新团队开展了复杂储层测井评价关键技术攻关,有力支撑重大油气发现和探明。

岩石矿物种类及含量的准确评价直接影响复杂岩性油气藏的发现和探明。元素能谱测井是近十年发展起来的高端核物理测井方法,可用于准确测量及评价储层岩石的矿物组分及含量。李宁创新团队发明了“元素响应与测量谱优化匹配”“交叉谱分群逐步精细剥离解谱”等关键技术,将解谱元素种类由目前国际公开报道的12种提升到15种,岩石矿物判别及含量计算更加精准。以矿物精确计算为基础,这个团队进一步发明了基于精细变骨架最优化处理的高精度孔隙度计算方法,计算误差降低至0.47个孔隙度单位。并针对复杂三重介质条件下油气定量评价世界难题,通过岩芯刻度数值模拟,原创性发明了用井下密闭取芯饱和度值(点)与“电阻增大率-饱和度”通解方程最优特解(线)为约束的裂缝含气饱和度定量计算新方法,为复杂储层精确识别及参数定量计算提供了有力支撑。

复杂储层非均质强,缝孔洞并存,常规测井资料难以有效判断这类储层的储集空间类型,导致储层有效性评价难。李宁团队创新研发形成不同深度梯次储层有效性评价技术体系,形成测井成像谱“基因”分解,成像孔隙度谱有效性评价,交互式成像图像样本标记,成像图像多尺度融合深度学习模型及成像测井图像模式和结构特征的智能分析技术,在碳酸盐岩储层测井相识别平均符合率达82.5%,处理效率提升90%以上,推动成像测井向智能化处理发展的技术进步。

这个团队创新提出并发明以噪声类型识别与压制为基础的高精度横波反射波分步提取技术,研发形成“射线束全波形重构”等针对性的噪声压制技术,成功实现井旁50米范围内反射波精确提取技术,在塔里木,四川,大庆等30口风险探井,重点井中取得显著应用效果。

李宁团队研发了全新一代多井评价软件CIFLog2.0。该软件采用分层式组件架构体系,建立支持多源异构多井数据的数据层,搭建覆盖所有测井图件的二维绘图框架和图形组件库,实现支持多井工区展示的三维可视化显示功能,通过智能感知,非线性增维交会,非对称点对点交互对比等交互技术,形成功能完整,运行稳定,交互能力强,功能可扩展的全交互测井基础平台,实现单井评价到多井综合评价的重大跨越,为风险勘探提供重要技术支撑。推动测井学科持续向前发展。(武宏亮 王克文 孙中春 赵超 雷蕾 张佑伟 参加采写)

> 掌握核心技术 坚持自主创新

以前国内应用的高端成像测井技术全部依赖进口,在国际市场更是缺乏自主品牌的成像测井装备。国外油服公司对国内市场长期进行技术封锁和垄断,测井价格居高不下。攻关过程中,我们感受最深的是,只有掌握核心技术,坚持自主创新,才能从根本上改变国产高端成像装备开发基础薄弱,相关技术资料匮乏的不利局面。为此,我们迎难而上,毅然走上自主研制的坎坷征程。

“十三五”期间,面对深井,超深井日益增多的现状,我们重点针对塔里木油田超深井高温高压,长测井段长时间连续可靠工作的测井需求,解决国产成像测井仪器高温高压复杂井筒条件下高时效高可靠采集和储层精细评价等瓶颈问题。

在已取得的创新成果基础上,我们不断提升装备的技术性能指标,由现场应用和技术研发骨干组成联合攻关小组,采用“科研+制造+小队”的模式协同攻关,技术专家领衔,扎根现场靠前研究,零距离了解并解决现场问题,全面升级成像仪器。

通过近3年的集中攻关,我们突破了万米电缆自适应高速传输,全系列仪器超高温长时间可靠工作,采集软件大数据量吞吐,高硫高矿化度复杂井眼条件适应性等技术瓶颈,完成近50种电路升级,1100余小时高温实验,60余趟高温高压标准井试验,成功打造出175摄氏度,140兆帕,20小时的高温高压测井装备,满足了塔里木等油田超深井高温高压,长时间连续可靠工作的测井需求,在塔里木“轮探1井”创造了亚洲陆上8882米最深测井纪录,突破了测井“珠峰”高度,微电阻率成像测井资料更是优于国际知名测井公司同类仪器。(中国石油集团测井有限公司技术中心主任 陈涛)

  • 01

    超高温高压,超深穿透射孔技术

    这项技术将国内射孔作业能力推进到9000米。技术含4项关键技术:超高温超高压射孔器,最高耐温23摄氏度,最高耐压245兆帕;射孔管柱及套管动态力学响应分析技术,集地面射孔动态力学测试,数值仿真,井下射孔动态数据采集于一体,确保深井超深井射孔管柱安全;超深井射孔优化设计技术,实现深井超深井射孔精细化,差异化和一体化优化设计和联合作业;超高温超高压成套装备及工艺,实现超深油气藏射孔精确定位,射孔起爆监测及射孔测试联合作业。(赵超 整理)

  • 02

    随钻方位伽马和方位侧向电阻率成像测井仪器

    这是目前测导一体化技术的主力装备,能够精确判断轨迹在地层中的位置。伽马成像解决了钻铤空间孔结构设计及加工工艺,突破了伽马成像数据处理方法等技术难题,能够实时快速识别地层岩性变化及方位信息,计算地层倾角,指导钻具穿行在油藏最佳位置,大幅度提高进入油层的准确性和在油层内的进尺。方位侧向电阻率成像随钻测井创新设计非对称,不同间距的多环形发射天线和多个方位接收电极布局,实现多种不同探测深度的地层侧向电阻率测量,开发了多扇区数据处理解释技术,能够实时准确识别地层岩性,裂缝,断层,地层倾角,实现地层边界探测,精确轨迹控制和精细地层评价,提高油层钻遇率。(张佑伟 整理)

  • 03

    CPLog成像测井技术与装备

    这项技术创新突破了阵列化探测器结构设计,高精度信号采集与处理,兆级高速传输等系列瓶颈,性能大幅提升。其中,远探测阵列声波测井单项技术最远可探测到井旁100米的缝,洞,断层构造成像;微电阻率成像单项测井技术在高分辨率,高井眼覆盖率及准确方位探测的基础上,大幅提升耐温耐压测速等性能;偏心核磁共振测井技术的微小孔隙识别能力达到10纳米级,同时可避免更换井眼泥浆带来的作业成本和时效损失;可控源地层元素测井技术以中子发生器替代化学放射源,实现绿色测井。(雷蕾 整理)

  • 04

    复杂储层油气饱和度定量计算

    李宁团队创新发明了用井下密闭取芯饱和度值(点)与“电阻增大率-饱和度”通解方程最优特解(线)为约束的裂缝含气饱和度定量计算科学方法及实验装备,总饱和度计算精度较依据传统模型建立的解释方法提高15%至20%,攻克复杂三重介质条件下油气定量评价世界难题。

    世界知识产权组织评价该成果“丰富发展了地球物理测井学基本理论,使中国在这一领域的研究走在了世界前列”,成果2016年获中国专利金奖。(闫建文 整理)

  • 05

    岩石脆性测井精确评价

    这种方法使用脆性指数模型来表征岩石的静态脆性指数和动态脆性指数;使用具有岩石结构特征的校正模型将动态脆性指数进行动静态脆性指数转换处理,生成岩石在同一应力条件下的静态脆性指数;使用建立的岩石脆性应力校正模型对同一应力条件下的静态脆性指数进行校正,生成岩石在不同测井深度对应的岩石应力条件下的静态脆性指数。这一发明提高了测井岩石脆性指数计算的精度,为碎屑岩,页岩储层识别,压裂设计等提供重要的技术利器。(闫建文 整理)

  • 06

    全新一代多井评价软件CIFLog2.0

    以三重介质储层天然气饱和度评价方法为代表的36件国内外发明专利和45件集团公司技术秘密集群形成了CIFLog2.0的技术核心,61件国家软件著作权登记,5部专著和73篇学术论文构建了CIFLog2.0完全自主的知识产权体系。CIFLog2.0有中英双语两个版本,拥有8大应用板块,66个功能子系统。深层测井处理解释和非常规储层测井处理解释等新子系统的建立,进一步提升了我国复杂储层的测井评价能力,使单井解释和多井评价在2.0上实现高度融合。(闫建文 整理)

  • 版权所有:澳门新葡亰app登录官网‖京ICP经营许可证010289号‖国新网许可证1012006016号

    专题策划:王晓雪 专题制作:杨娜

    Baidu