來源:中國石化報 時間:2025-04-14 08:24
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在能源轉(zhuǎn)型與油氣勘探開發(fā)向深層、非常規(guī)領(lǐng)域延伸的背景下,建立重點實驗室不只是應(yīng)對當(dāng)前技術(shù)挑戰(zhàn)的關(guān)鍵舉措,更是推動行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的長遠之計。作為連接地質(zhì)理論與工程實踐的核心紐帶,測錄井技術(shù)通過精準(zhǔn)獲取地下巖石物性、流體特征及工程參數(shù),為油氣發(fā)現(xiàn)與高效開發(fā)提供科學(xué)支撐。
中國石化測錄井重點實驗室依托經(jīng)緯公司、石油工程技術(shù)研究院、石油勘探開發(fā)研究院建設(shè),以“發(fā)現(xiàn)油氣層、評價油氣層、解放油氣層,優(yōu)化鉆完井技術(shù)”為目標(biāo),拓展基礎(chǔ)研究的深度,豐富和深化規(guī)律性認識,致力于打造中國石化測錄井理論與技術(shù)、裝備與工藝的創(chuàng)新高地。本版訪談相關(guān)專家,敬請關(guān)注。
問:在當(dāng)前全球能源形勢下,建設(shè)高水平的測錄井重點實驗室對我國石油工業(yè)的重要性體現(xiàn)在哪些方面?
張晉言:測錄井技術(shù)被稱為油氣發(fā)現(xiàn)的“眼睛”,建設(shè)高水平測錄井重點實驗室對我國石油工業(yè)具有戰(zhàn)略意義。一是突破復(fù)雜油氣勘探技術(shù)瓶頸,有針對性地研發(fā)高溫高壓測井裝備、智能解釋算法等核心技術(shù),為高效動用頁巖油氣、深層碳酸鹽巖油氣等戰(zhàn)略接替資源提供技術(shù)保障。二是保障國家能源安全自主可控,推動國產(chǎn)測井裝備耐溫突破230攝氏度、耐壓達200兆帕,支撐我國原油自給率提升至30%以上。三是培育具有國際競爭力的實驗室,通過建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、專利布局與人才培養(yǎng),推動中國測錄井技術(shù)向“一帶一路”資源國輸出,提升全球油氣合作話語權(quán)。
蘇俊磊:測錄井技術(shù)是保礦權(quán)拓礦權(quán)、解決勘探開發(fā)難題的重要支撐技術(shù)之一。測錄井技術(shù)是洞察油氣藏的有力手段,可以精準(zhǔn)識別油氣層、精確提供油氣資源評價的核心參數(shù)。面對中國石化勘探對象轉(zhuǎn)向“兩深一非一老(深層、深水、非常規(guī)、老油田)”,實驗室的建設(shè)將強化基礎(chǔ)理論研究及原創(chuàng)性、引領(lǐng)性技術(shù)研發(fā),提升我國在深層、超深層、非常規(guī)等油氣藏勘探開發(fā)中的技術(shù)能力。
測錄井要實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展必須有強大的實驗資源作支撐。要加大測錄井實驗室建設(shè)力度,集中力量攻關(guān)測錄井新方法、新技術(shù),形成超高溫高壓測井、射孔、綜合錄井和復(fù)雜儲層處理解釋評價等一批新技術(shù)新裝備,為測錄井高端裝備全面自主可控提供重要保障。
要為測錄井學(xué)科建設(shè)搭建發(fā)展平臺。中國石油、中國海油測錄井專業(yè)在“十二五”“十三五”期間分別組建集團公司級測錄井重點實驗室。中國石化測錄井重點實驗室的建設(shè),將為開展高水平學(xué)術(shù)交流合作、吸引會聚海內(nèi)外人才和高層次人才培養(yǎng)提供良好平臺。
李永杰:測錄井技術(shù)是油氣勘探開發(fā)的關(guān)鍵核心技術(shù),以“發(fā)現(xiàn)油氣層、評價油氣層、解放油氣層,優(yōu)化鉆完井技術(shù)”為主要目標(biāo),貫穿油氣田勘探開發(fā)全過程。隨著我國油氣增儲上產(chǎn)主戰(zhàn)場向“兩深一非一老”邁進,面臨資源品質(zhì)劣質(zhì)化、勘探目標(biāo)多元化、開發(fā)對象復(fù)雜化的問題,高質(zhì)量勘探、效益開發(fā)都對先進測錄井技術(shù)的需求日益增長。作為石油工業(yè)創(chuàng)新的核心載體,建設(shè)高水平測錄井實驗室對實現(xiàn)高端裝備自主可控,推動測錄井新理論、新方法、新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用意義深遠。
問:中國石化測錄井重點實驗室目前處于怎樣的發(fā)展階段?與國內(nèi)一流測錄井重點實驗室相比,還存在哪些差距?
張晉言:中國石化測錄井重點實驗室目前正處于建設(shè)深化與核心技術(shù)攻關(guān)的關(guān)鍵階段。自2024年8月揭牌以來,實驗室依托經(jīng)緯公司、工程院和石勘院的協(xié)同優(yōu)勢,初步形成了“基礎(chǔ)研究-裝備研制-現(xiàn)場應(yīng)用”的創(chuàng)新鏈條,但對標(biāo)國內(nèi)一流實驗室,仍存在高端裝備自主化水平待提升、軟件算法與解釋模型需突破、基礎(chǔ)實驗?zāi)芰Υ嬖诙贪?、?chuàng)新協(xié)同機制需強化等差距。未來需聚焦“兩深一非一老”領(lǐng)域,加快攻克耐高溫芯片、多物理場耦合解釋等技術(shù),推動實驗室從“跟跑”向“并跑”“領(lǐng)跑”躍升,筑牢保障國家能源安全的科技基石。
蘇俊磊:中國石化測錄井重點實驗室已初步形成了高溫高壓測井、巖石物理、射孔效能等5個實驗室及1個測井刻度井群,具備了一定的技術(shù)積累和科研能力。
在設(shè)備配套方面,實驗室配套實驗設(shè)備300余臺(套),配備了模擬高溫高壓井筒環(huán)境的實驗裝置,以及多維核磁共振、掃描電鏡、高精度工業(yè)CT等先進設(shè)備。然而,與國內(nèi)一流實驗室相比,配套設(shè)備在耐溫耐壓指標(biāo)、智能化及自動化方面還有一定差距。
在技術(shù)先進性方面,實驗室在隨鉆測井、巖屑錄井等領(lǐng)域的技術(shù)已達到國內(nèi)領(lǐng)先水平,但在三維掃描成像、分布式光纖測井等尖端技術(shù)上與國內(nèi)外同行差距較大。同時,實驗室在基礎(chǔ)理論研究和原創(chuàng)性技術(shù)研發(fā)方面仍需加強,以推動技術(shù)從“跟跑”向“領(lǐng)跑”轉(zhuǎn)變。
李永杰:與國內(nèi)外一流實驗室相比,中國石化測錄井重點實驗室在多物理場巖石物理實驗、中試平臺建設(shè)、多物理場數(shù)值聯(lián)合模擬及AI+大模型技術(shù)應(yīng)用等方面存在一定差距。需要在超高溫高壓聲波-電阻率-核磁共振-光纖等多參數(shù)測試系統(tǒng)、建設(shè)完善工具儀器測試平臺、模擬試驗井和標(biāo)準(zhǔn)刻度井、實鉆試驗井群等中試試驗資源、自主搭建三維多物理場快速仿真平臺、實驗室智能化技術(shù)應(yīng)用等方面加快技術(shù)創(chuàng)新,服務(wù)國家重大戰(zhàn)略需求,保障國家能源安全。
問:重點實驗室在突破測錄井“卡脖子”技術(shù)、實現(xiàn)高端裝備自主可控方面將發(fā)揮怎樣的作用?如何確保新研發(fā)的測錄井技術(shù)裝備能快速適應(yīng)市場需求并實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用?
張晉言:測錄井重點實驗室在突破“卡脖子”技術(shù)、實現(xiàn)高端裝備自主可控方面應(yīng)發(fā)揮核心作用。自主研發(fā)的偶極聲波遠探測技術(shù)實現(xiàn)井周百米級地質(zhì)體識別,打破國外壟斷,支撐“深地工程”高效勘探;經(jīng)緯領(lǐng)航旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)實現(xiàn)造斜率、軌跡控制精度國際領(lǐng)先,應(yīng)用超287口井,替代進口裝備。為快速適應(yīng)市場需求并實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用,我們依托“定測錄導(dǎo)一體化”模式,整合地質(zhì)、測井、錄井?dāng)?shù)據(jù),通過現(xiàn)場快速迭代優(yōu)化技術(shù)參數(shù),并聯(lián)合油田單位建立標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用流程,加速技術(shù)規(guī)?;茝V。
張奎華:充分發(fā)揮實驗室在基礎(chǔ)理論研究中的核心支撐作用、著力突破測錄井領(lǐng)域的“卡脖子”技術(shù)難題,是實現(xiàn)高端裝備全面自主可控的重要基礎(chǔ)保障。近年來,依托重點實驗室,我們突破了過鉆頭測井、高端數(shù)字錄井、油氣快速檢測、全尺度儲層特征分析、超高溫射孔及井筒完整性評價等技術(shù),為勝利濟陽頁巖油國家級示范區(qū)建設(shè)提供了強有力的技術(shù)保障。油田將為測錄井新技術(shù)、新裝備的推廣應(yīng)用提供更加有力的試驗條件,共同推進測錄井技術(shù)從實驗室走向市場。
李永杰:近年來,中國石化測錄井重點實驗室取得多項成果,創(chuàng)新了頁巖油氣解釋理論方法,提高了頁巖油氣儲層“甜點”識別和定量評價精度,有效支撐了中國石化四川盆地頁巖氣、濟陽頁巖油的勘探開發(fā);研發(fā)了高溫高壓測井技術(shù)系列,解決了復(fù)雜井筒條件、大長度水平井等測井資料采集難題,順北油氣田目的層測井資料采集率由2019年的75%提升到2023年的94%;研發(fā)了分段橋塞多簇射孔聯(lián)作技術(shù),單隊日施工能力由2段提高至7段,作業(yè)成本降低50%以上,基本滿足了頁巖油氣“井工廠”壓裂需求;研發(fā)了一體化測井軟件平臺,建立了全流程的測井資料處理解釋方法,實現(xiàn)了測井處理解釋軟件的自主化;研發(fā)了井場一體化智能決策系統(tǒng),助力鉆井工程信息化、集約化、工廠化高效施工,節(jié)約人力和設(shè)備投入50%以上。
在測錄井技術(shù)裝備轉(zhuǎn)化應(yīng)用方面,從技術(shù)攻關(guān)階段就引入油田企業(yè)、測控公司等終端用戶及時反饋,持續(xù)完善技術(shù)設(shè)計、驗證與迭代體系,提升儀器的穩(wěn)定性、可靠性;建立了跨領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,提高材料、傳感器、加工制造等供應(yīng)商的技術(shù)穩(wěn)定性,實現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化制造;搭建了共享型技術(shù)轉(zhuǎn)化平臺,建立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和接口協(xié)議,降低技術(shù)復(fù)用門檻,充分引進成熟產(chǎn)品和高校科研成果。
問:隨著測錄井技術(shù)不斷發(fā)展,未來技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的方向和重點是什么?如何通過實驗室建設(shè)提前布局,以更好地推動新技術(shù)從實驗室到市場的轉(zhuǎn)化?
張晉言:未來測錄井技術(shù)成果轉(zhuǎn)化將聚焦三大方向:智能化(AI驅(qū)動儲層評價、自適應(yīng)鉆井決策系統(tǒng))、極限化(250攝氏度/200兆帕級耐高溫高壓裝備、萬米深井探測)、綠色化(隨鉆測量、CCUS封存動態(tài)監(jiān)測)。我們將持續(xù)深化上游一體化理念,構(gòu)建“需求牽引-技術(shù)突破-標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)-商業(yè)反哺”閉環(huán)推動實驗室建設(shè)市場化。一是建立全鏈條實驗體系,配套中試基地,縮短裝備研發(fā)周期。二是完善協(xié)同創(chuàng)新機制,聯(lián)合高校攻關(guān)量子光纖傳感等前沿技術(shù),與油田共建“技術(shù)驗證井”。三是推動市場導(dǎo)向轉(zhuǎn)化,深度對接油田需求,真正為重點井施工服務(wù)、為油田增產(chǎn)服務(wù)、為石油工程“四提一降”服務(wù)。
張奎華:測錄井技術(shù)的發(fā)展始終緊密圍繞油氣藏勘探開發(fā)的需求而不斷推進。從常規(guī)油氣藏到非常規(guī)油氣藏,測錄井技術(shù)正朝著高端化、智能化、綠色化方向快速發(fā)展。圍繞油田生產(chǎn)實踐對測錄技術(shù)的需求,配備先進實驗設(shè)備,構(gòu)建從基礎(chǔ)研究到研發(fā)生產(chǎn)再到推廣應(yīng)用的全鏈條創(chuàng)新體系,提供全周期的技術(shù)服務(wù)保障,為油氣高質(zhì)量勘探開發(fā)注入強勁動力。
蘇俊磊:未來,測錄井技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的方向和重點將圍繞以下幾個方面展開。一是智能化,實驗室將重點推動智能測錄井裝備、遠程控制綜合錄井系統(tǒng)等技術(shù)的攻關(guān)與應(yīng)用。二是測錄井高端裝備市場化,培育一批耐高溫、耐高壓的高端測錄井裝備,取全取準(zhǔn)復(fù)雜井況、超深及復(fù)雜油氣藏資料,滿足勘探開發(fā)的需求。三是拓展新能源領(lǐng)域,在高溫地?zé)?、氫氣、氦氣資源的測錄井評價領(lǐng)域應(yīng)用。
在推動成果轉(zhuǎn)化方面,將發(fā)揮企業(yè)實驗室優(yōu)勢,緊密結(jié)合勘探開發(fā)需求,發(fā)揮油田企業(yè)推廣應(yīng)用優(yōu)勢,促進新技術(shù)直達應(yīng)用現(xiàn)場。同時,完善成果轉(zhuǎn)化機制,建立開放的項目管理、對外合作模式,通過“揭榜掛帥”“戰(zhàn)略協(xié)議”等方式,調(diào)動科研人員研發(fā)積極性,增強技術(shù)競爭力,助力測錄井行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
中國石化測錄井重點實驗室介紹
中國石化測錄井重點實驗室對標(biāo)國內(nèi)一流和國際先進實驗室,重點開展測錄井技術(shù)基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、面向市場的開發(fā)研究和先導(dǎo)試驗,牽頭測錄井專業(yè)領(lǐng)域的重大“卡脖子”技術(shù)攻關(guān)、裝備研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化,形成超高溫高壓測井、射孔、綜合錄井和復(fù)雜儲層處理解釋評價等一批新技術(shù)新裝備,為實現(xiàn)高端裝備全面自主可控提供重要保障。
高溫高壓實驗室
【主要功能】
高溫高壓實驗室溫度壓力指標(biāo)260攝氏度/210兆帕,是目前國內(nèi)溫壓指標(biāo)最高的實驗室,可模擬地層高溫高壓環(huán)境、檢測測井儀器耐高溫高壓性能、檢驗射孔器材耐高溫高壓性能,滿足超高溫高壓儀器研發(fā)、測試,兼顧隨鉆測井儀器測試需求,整體技術(shù)指標(biāo)達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。
【實踐應(yīng)用】
2024年,經(jīng)緯公司勝利測井、地質(zhì)測控技術(shù)研究院等單位攜手合作,進行常溫壓力試驗近1000次、高溫高壓試驗100多次,開展高溫高壓測井儀器研發(fā),打造了MVLog測井系統(tǒng)平臺,研發(fā)了耐溫175攝氏度、200攝氏度、230攝氏度、260攝氏度超高溫高壓系列測井儀器,研制成功了國內(nèi)首套耐溫260攝氏度、耐壓206兆帕超高溫高壓測井儀器,較好地保障了“深地工程”勘探開發(fā)。
截至目前,系列高溫高壓測井儀器已連續(xù)應(yīng)用8000米以上超深井40余井次、175攝氏度以上高溫井34口、150兆帕以上高壓井16井次,測井資料采集率提高20個百分點。其中,在井深9432.55米的新疆YJ3-3XC井,創(chuàng)中國石化垂深大于7100米井水平位移最長施工紀(jì)錄、亞洲陸上水平井測井最深紀(jì)錄。
測井刻度井群實驗室
【主要功能】
測井刻度是指將測井儀器的測量值轉(zhuǎn)換成地層物理參數(shù)工程值的過程。測井刻度井群實驗室主要為了保證測井施工數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性,確保不同型號、生產(chǎn)廠家和生產(chǎn)日期的測井儀器都有一個統(tǒng)一的計量標(biāo)準(zhǔn)。
【實踐應(yīng)用】
近日,經(jīng)緯公司勝利測井技術(shù)監(jiān)測中心員工在孤古8標(biāo)準(zhǔn)井進行了最新的標(biāo)定試驗。該井是國內(nèi)唯一的巖性與低阻高阻地層最全、孔滲分布最廣的測井標(biāo)準(zhǔn)井,為國內(nèi)外各公司測井儀器的性能檢測提供了標(biāo)準(zhǔn)。
2024年至今,測井刻度井群實驗室嚴格按照國家標(biāo)準(zhǔn),參與了耐高溫高壓儀器、地質(zhì)導(dǎo)向儀器和存儲式儀器的研制試驗128次,為西南工區(qū)福1井、勝利東部利頁105HF井等20余口重點井施工提供了技術(shù)服務(wù)。
巖石物理實驗室
【主要功能】
巖石物理實驗室主要進行巖性分析、物性分析、含油性分析、聲電特性分析,可開展測錄井響應(yīng)機理實驗方法研究,支撐解釋技術(shù)突破、指導(dǎo)測井儀器研發(fā)、服務(wù)重點疑難井解釋。
【實踐應(yīng)用】
2024年,經(jīng)緯公司勝利測井公司以巖石物理實驗室為基礎(chǔ),重點布局移動巖石物理實驗技術(shù),在現(xiàn)場對剛出筒的巖芯進行快速、連續(xù)、無損、高精度的一維、二維核磁共振測量與資料快速處理解釋,及時獲取可靠的地層孔隙度、孔隙結(jié)構(gòu)、流體性質(zhì)、含油飽和度等信息。
截至目前,勝利測井公司已完成10口井227顆旋轉(zhuǎn)井壁取芯、4口井135米鉆井取芯的核磁共振掃描試驗,為頁巖油氣、致密油勘探“甜點”評價、流體識別提供了新的技術(shù)手段。
射孔效能實驗室
【主要功能】
射孔效能實驗室可全場景仿真模擬儲層和井筒環(huán)境、檢測射孔儀器效能、優(yōu)化射孔工藝技術(shù),能滿足245攝氏度、145兆帕試驗要求,為射孔性能檢測與試驗提供平臺,整體技術(shù)指標(biāo)達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。
【實踐應(yīng)用】
射孔效能實驗室已進行了520余次高溫高壓射孔器效能檢測試驗和新工藝技術(shù)先導(dǎo)試驗,確定了溫度和壓力對射孔器穿孔性能的影響規(guī)律,總結(jié)了不同壓力條件對射孔完井效果的影響規(guī)律。
依托科學(xué)翔實的試驗數(shù)據(jù),多口高溫射孔井射孔一次成功。其中,福1井射孔需耐溫230攝氏度射孔器材。為了優(yōu)選國內(nèi)外起爆、傳爆、射孔器材,射孔效能實驗室開展了4個階段19次超高溫高壓試驗,成功驗證了射孔器材的可靠性,實現(xiàn)了射孔一次成功率、射孔發(fā)射率100%,創(chuàng)亞洲射孔溫度最高紀(jì)錄。2024年,該實驗室還助力完成了莊深1井全國首例7600米超深井分段橋塞多級射孔聯(lián)作工藝施工,再次為特深層高溫高壓多級射孔提供了可借鑒的技術(shù)模板。
電纜實驗室
【主要功能】
電纜實驗室主要對電纜進行機械性能檢驗、電氣性能檢驗,實行系統(tǒng)化管理,是目前同行業(yè)功能最全、能力最強的電纜性能綜合檢測實驗室。
【實踐應(yīng)用】
電纜作為測井和射孔作業(yè)的關(guān)鍵材料,性能直接影響施工的安全性和可靠性。電纜實驗室配備了電纜破斷拉力檢驗設(shè)備、鋼絲繩往復(fù)彎曲疲勞試驗機、高低溫試驗箱等先進的監(jiān)測設(shè)備,通過對電纜的機械性能(如拉伸強度、彎曲疲勞)、電氣性能(如絕緣電阻、介電強度)及環(huán)境適應(yīng)性(如耐高溫、耐腐蝕)進行系統(tǒng)化檢測,及時發(fā)現(xiàn)潛在的質(zhì)量問題,減少維護成本和更換頻率。
2024年至今,該實驗室已為經(jīng)緯公司測井、射孔各施工小隊提供500余次電纜性能試驗,檢測及時率、準(zhǔn)確率均為100%。
錄井工藝裝備實驗室
【主要功能】
錄井工藝裝備實驗室主要進行設(shè)備高低溫振動試驗、錄井儀仿真試驗、質(zhì)量檢測、井場仿真試驗等,是目前國內(nèi)同行業(yè)規(guī)模最大、產(chǎn)業(yè)鏈最全、綜合實力最強的錄井裝備研發(fā)制造機構(gòu)。
【實踐應(yīng)用】
錄井工藝裝備實驗室在系列錄井裝備研發(fā)中表現(xiàn)突出。經(jīng)緯公司地質(zhì)測控技術(shù)研究院錄井工藝研究所技術(shù)人員自主研發(fā)了涵蓋綜合錄井儀、井控錄井儀等五大類12種產(chǎn)品,可全面滿足油氣勘探開發(fā)需求,其中兩類產(chǎn)品榮獲國家重點新產(chǎn)品認定。2024年,該實驗室承擔(dān)了11項局級及以上科研課題,并申報了3件國家發(fā)明專利和1項國家軟件著作權(quán)。
依托錄井工藝裝備實驗室,2024年至今共生產(chǎn)綜合錄井儀9臺、錄井儀儀器單元107臺、傳感器32套(900余個),完成272臺儀器和7196個傳感器的檢驗工作。
(文字由 趙春國 丁大雷 丁 靜 邵云麗 提供)
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