我國(guó)已掌握隨鉆測(cè)井技術(shù)，并成為全球第二個(gè)擁有可控源隨鉆中子技術(shù)的國(guó)家

   5月11日，中國(guó)石油測(cè)井公司地層評(píng)價(jià)隨鉆測(cè)井裝備研發(fā)項(xiàng)目組獲得了中石油集團(tuán)公司“科技工作先進(jìn)集體”稱號(hào)。這份榮譽(yù)源于一個(gè)月前，該項(xiàng)目組承擔(dān)的“隨鉆測(cè)井系統(tǒng)研制”課題和“隨鉆測(cè)井系統(tǒng)設(shè)計(jì)及電阻率探測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究”專(zhuān)題，在北京通過(guò)了中石油集團(tuán)公司的驗(yàn)收。

　　“這標(biāo)志著我國(guó)已掌握巖性、飽和度和孔隙度三參數(shù)地層評(píng)價(jià)隨鉆測(cè)井技術(shù)，并成為全球第二個(gè)擁有可控源隨鉆中子技術(shù)的國(guó)家。”該項(xiàng)目組相關(guān)負(fù)責(zé)人對(duì)本報(bào)記者表示。

　　自主研發(fā)破技術(shù)壟斷

　　測(cè)井技術(shù)被稱為地質(zhì)家的“眼睛”。隨鉆測(cè)井技術(shù)，就是將尋找油氣的“火眼金睛”裝在鉆頭上，在鉆井的同時(shí)完成測(cè)井作業(yè)，并通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)姆绞綄y(cè)量結(jié)果和鉆井信息實(shí)時(shí)傳送到地面，以確定哪些深度的地層含有油氣。這類(lèi)似于平常醫(yī)生使用心電圖、B超、X射線等為患者查找器官病變的原理。

　　據(jù)該負(fù)責(zé)人介紹，20世紀(jì)80年代中期以來(lái)，為提高采收率，大斜度井、水平井和小直徑多分支井鉆井成為油氣開(kāi)發(fā)的常規(guī)方法。在這樣的井中，常規(guī)電纜測(cè)井儀器要借助撓性管傳送和鉆桿傳送才能下到目標(biāo)地層。這不僅成本高，而且操作困難。為提高服務(wù)質(zhì)量，降低服務(wù)成本，各種隨鉆測(cè)井儀器應(yīng)運(yùn)而生。

　　在鉆井技術(shù)快速發(fā)展的推動(dòng)下，少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家的隨鉆測(cè)井儀器不僅種類(lèi)繁多，而且功能日趨完善。“但他們對(duì)我國(guó)一直實(shí)行技術(shù)壟斷，不出售儀器，就是高價(jià)位的隨鉆測(cè)井服務(wù)，也是一‘測(cè)’難求。”該負(fù)責(zé)人說(shuō)。

　　為盡快研制出屬于自己的隨鉆測(cè)井技術(shù)與裝備。2008年，測(cè)井公司新組建的隨鉆測(cè)井中心承擔(dān)了“隨鉆測(cè)井系統(tǒng)研制”和“隨鉆測(cè)井系統(tǒng)設(shè)計(jì)及電阻率探測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究”等多個(gè)重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目，在無(wú)可借鑒的情況下，踏上了艱辛的自主研發(fā)之路。

　　據(jù)上述負(fù)責(zé)人回憶，由于隨鉆測(cè)井儀器不能太長(zhǎng)、不能使用常規(guī)測(cè)井中的電纜來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，項(xiàng)目組成員花費(fèi)了大量時(shí)間潛心鉆研并且進(jìn)行了大膽創(chuàng)新，終于取得了一項(xiàng)項(xiàng)突破：采用脈沖中子發(fā)生器和可控源技術(shù)代替化學(xué)源，使中子孔隙度測(cè)井更加安全、環(huán)保；創(chuàng)造性地將兩個(gè)測(cè)量短節(jié)集成安裝在同一鉆鋌的側(cè)槽中，縮短了儀器長(zhǎng)度通過(guò)鉆井液介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了井下信息的無(wú)線傳輸；建立了隨鉆儀器測(cè)井響應(yīng)與地層參數(shù)的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了儀器的刻度處理技術(shù)；形成了一套隨鉆測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)處理和深度處理方法與軟件；發(fā)明了隨鉆儀器柔性連接器，使現(xiàn)場(chǎng)連接更加靈活、快捷、可靠……

　　經(jīng)過(guò)600多個(gè)日夜的不懈努力，2010年年底，測(cè)井公司已研制出方位伽馬感應(yīng)電阻率、電磁波電阻率和可控源中子孔隙度等多項(xiàng)具有國(guó)際先進(jìn)水平和填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白的高端產(chǎn)品，并推出了國(guó)內(nèi)首套FELWD地層評(píng)價(jià)隨鉆測(cè)井系統(tǒng)，累計(jì)申請(qǐng)國(guó)家技術(shù)專(zhuān)利18項(xiàng)，使我國(guó)成為全球極少數(shù)掌握三參數(shù)地層評(píng)價(jià)隨鉆測(cè)井技術(shù)的國(guó)家。

　　打造油田生產(chǎn)新“利器”

　　由于隨鉆測(cè)井是邊鉆邊測(cè)，這時(shí)鉆井泥漿未侵入或侵入地層淺，因此測(cè)量資料更接近原始地層，用這些資料進(jìn)行油水層劃分和地層評(píng)價(jià)，精度高，效果好，是有效開(kāi)發(fā)薄油層等難以動(dòng)用儲(chǔ)量的重要技術(shù)支撐。

　　為盡快讓這些“利器”應(yīng)用于油田生產(chǎn)，項(xiàng)目組在長(zhǎng)達(dá)一年的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工作中，轉(zhuǎn)戰(zhàn)南北，御嚴(yán)寒，斗酷暑，克服各種困難，先后在長(zhǎng)慶油田、玉門(mén)油田、塔里木油田以及西南油氣田等進(jìn)行了近20口井次的試驗(yàn)和上百項(xiàng)整改，使裝備性能日益完善。說(shuō)到這期間的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工作，該負(fù)責(zé)人侃侃道來(lái)：

　　“玉門(mén)油田的FXX8H井，是一口高壓水平井，泥漿比重大，地層壓力高，常規(guī)電纜測(cè)井儀器無(wú)法下井。2010年3月，我們使用自主研發(fā)的方位伽馬感應(yīng)電阻率隨鉆測(cè)井儀，邊鉆邊測(cè)，成功獲取了這口復(fù)雜井的測(cè)井資料。

　　2010年7月，可控源中子孔隙度儀器首次在長(zhǎng)慶油田生產(chǎn)井中進(jìn)行試驗(yàn)。儀器下井后出現(xiàn)了信號(hào)干擾大，幾乎不能正確解碼的現(xiàn)象。現(xiàn)場(chǎng)的項(xiàng)目組人員逐個(gè)環(huán)節(jié)查找原因，最終發(fā)現(xiàn)是井隊(duì)使用的直流電動(dòng)鉆機(jī)電刷產(chǎn)生的強(qiáng)磁場(chǎng)，在地面?zhèn)鞲衅鞯膶?dǎo)線里引起了電流干擾，使很微弱的立管壓力信號(hào)不能被檢測(cè)出來(lái)。他們立即著手將同軸電纜全部更換為抗磁場(chǎng)干擾的雙絞線，使干擾問(wèn)題迎刃而解，并成功取得國(guó)內(nèi)第一條隨鉆可控源中子孔隙度現(xiàn)場(chǎng)曲線。

　　2010年12月20日，我們?cè)谒锬居吞锼懈邷亍⒏邏撼罹?000多米高阻地層中，采用伽馬側(cè)向電阻率隨鉆測(cè)井儀，僅用了20多個(gè)小時(shí)就解決了電纜測(cè)井儀器10多天未能獲取合格資料的問(wèn)題。”

　　開(kāi)放合作爭(zhēng)創(chuàng)一流

　　雖然自主研發(fā)取得了一項(xiàng)又一項(xiàng)令人振奮的成果，但測(cè)井公司始終沒(méi)有放棄主動(dòng)尋求國(guó)際間高端隨鉆測(cè)井技術(shù)合作的努力。

　　2009年，隨鉆測(cè)井中心與一家美國(guó)公司達(dá)成了共同開(kāi)展電磁波電阻率隨鉆測(cè)井技術(shù)研究的協(xié)議。10個(gè)月后，雙方順利完成了樣機(jī)的研制工作，并在中美兩國(guó)的不同地區(qū)進(jìn)行了多次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，結(jié)果表明，該儀器能提供8條不同探測(cè)深度的電阻率曲線，垂直分辨率可達(dá)0.2米，能精確判斷油/氣水層，詳細(xì)描述地層徑向剖面，準(zhǔn)確獲取地層真電阻率。

　　為解決高阻地層中，隨鉆感應(yīng)電阻率、隨鉆電磁波電阻率儀器都不能很好反映地層電阻率的問(wèn)題。2010年，測(cè)井公司與另一家美國(guó)公司共同研制出了用于高阻地層的伽馬側(cè)向電阻率隨鉆測(cè)井儀，并于同年12月13日至21日，在塔里木油田塔中油區(qū)進(jìn)行了首次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，取得了圓滿成功。該儀器在高中低阻地層的測(cè)井結(jié)果與雙側(cè)向、自然伽馬電纜測(cè)井結(jié)果對(duì)比相關(guān)性較好，儀器自身重復(fù)性良好，側(cè)向電阻率數(shù)據(jù)和伽馬數(shù)據(jù)符合所測(cè)地層特征，得到了塔里木油田公司的肯定與認(rèn)可。

　　據(jù)悉，目前，測(cè)井公司研制的三參數(shù)地層評(píng)價(jià)隨鉆測(cè)井系統(tǒng)，已形成了“3電1聲2放射”隨鉆測(cè)井技術(shù)，包括感應(yīng)電阻率、電磁波電阻率、側(cè)向電阻率、聲波時(shí)差、自然伽馬、可控源中子孔隙度等多種儀器，既能用于實(shí)時(shí)地質(zhì)導(dǎo)向，也可用于基本地層評(píng)價(jià)，成為國(guó)內(nèi)首批投入現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的地層評(píng)價(jià)隨鉆測(cè)井系統(tǒng)，縮短了我國(guó)隨鉆測(cè)井技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)水平的差距，打破了國(guó)外壟斷，有年生產(chǎn)MWD隨鉆儀器30套、LWD儀器10套以上的能力，實(shí)現(xiàn)了替代進(jìn)口，降低了成本，對(duì)提高中國(guó)石油測(cè)井服務(wù)的整體實(shí)力和核心競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。

　　隨鉆測(cè)井技術(shù)（相關(guān)鏈接）

　　作為20世紀(jì)油氣田勘探開(kāi)發(fā)中最重要的技術(shù)成果之一，隨鉆測(cè)井技術(shù)是在鉆井的同時(shí)完成測(cè)井作業(yè)，通過(guò)無(wú)線傳輸方式將測(cè)量結(jié)果和鉆井信息實(shí)時(shí)傳送到地面進(jìn)行分析處理，完成對(duì)地層的解釋評(píng)價(jià)。與電纜測(cè)井技術(shù)不同的是，隨鉆測(cè)井獲得的資料是在泥漿濾液侵入地層之前或侵入很淺時(shí)測(cè)得的，因此，不僅能夠更為真實(shí)地反映原狀地層的地質(zhì)特征，大幅提高地層評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性，而且還可以將井眼軌跡控制在油層的最佳位置，有效開(kāi)發(fā)薄油層等難以動(dòng)用的儲(chǔ)量，并可降低鉆井風(fēng)險(xiǎn)，提高鉆井效率、油井產(chǎn)量和采收率。

　　此外，在大斜度井，特別是水平位移超過(guò)800米的大位移水平井中，隨鉆測(cè)井是唯一可用的測(cè)井技術(shù)。