近年来,随着大斜度井、水平井及海上油气勘探开发的快速发展,对随钻测井技术的需求越来越迫切。我国随钻技术发展起步较晚,通过自主研发,目前已经完成了随钻三参数测井系统的研制并开始推广应用,但要实现精细地质导向和地层评价,还需要发展更先进的随钻成像测井技术。相关课题组利用集团公司在休斯敦设立的研究中心,吸引海外人才建立了一个联合研发团队,快速实现了关键技术的突破,提前一年多完成了随钻电阻率成像测井仪样机研制,并成功进行了现场试验,取得了国内第一张随钻电阻率成像测井图,展示了良好的应用前景。项目管理者联盟
核磁成像测井技术在复杂储层油气识别方面具有独特优势,同时也是技术难度很大的一项测井技术,突出表现在探头磁体的设计和制作上。在攻克多频核磁测井仪的基础上,加快了二维核磁共振成像测井仪的研制。相比多频核磁测井仪,二维核磁共振成像测井仪具有更高的测量精度、更大的测量深度和更好的环境适应性,但二维核磁探头设计中涉及更为复杂的磁体材料及加工工艺,国内技术水平和磁性材料还难以满足设计要求。通过与美国专业核磁实验室开展合作,实现了探头技术的突破,提升了探测深度和信噪比,确保了仪器研发顺利进行。talent.mypm.net
在开展国际合作的过程中,不仅实现了一些关键核心技术的突破,也带动了我国测井研究队伍的建设。先后引进了多名高水平的专家,部分为“千人计划”学者,与国外有关研究机构和专家建立了良好的合作关系,他们的一些先进科技理念和较强的创新能力,给我们很大的启发,促进了一批年轻人才的快速成长。转自项目管理者联盟
3.3 数值模拟与物理模拟相结合,确保技术方案合理可行项目管理者联盟
测井是运用物理原理解决地质问题的交叉性学科,随着更多复杂和隐蔽性油气藏勘探开发的需要,测井仪器的研发越来越复杂化。我国前期的仪器研发主要是跟踪模仿,现阶段越来越注重自主创新。这就需要项目研发更加重视数值模拟研究,辅以物理模拟实验,确保仪器设计更加合理可行并满足生产实际需求,以避免仪器在设计阶段由于考虑不充分所造成的重复更改设计和配套技术开发滞后的问题,在整体上提高研发效率和成功率,少走弯路。随着计算机技术的快速发展,仪器的设计和配套处理方法的建立越来越离不开数值模拟,因为它不仅成本低、效率高,而且分析全面。talent.mypm.net
在现实工作中,理论与实际始终存在一定差异,因此需要用模拟实验来补充完善,加以刻度和校正。项目管理者联盟文章
如在三维感应、三维声波测井等高端仪器的研制中,通过三维有限元或有限差分数值模拟,可以全面系统地进行线圈系或声系结构及参数的设计和优化,也为后续刻度方法的建立和资料处理解释方法的研究提供了必要的基础。由于数值模拟对一些实际复杂问题采取了一定的简化处理,有些影响因素或关键参数的分析确定还必须通过适当的物理模型实验来分析和验证,如阵列化探头的响应一致性差异等,所以,两者紧密结合是十分必要的。项目管理者联盟
3.4 加强基础配套设施建设,持续提升自主创新能力项目管理者联盟
国家要求油气开发专项在项目研发的同时还要重视配套基础设施的建设。研发平台的建立,不仅服务于本项目研究,也要为“十三五”乃至更长久的研发提供可持续发展的平台条件。为此,各课题承担单位在研发过程中高度重视配套基础实验设施建设,加大了投入力度,使仪器在现场应用中出现的问题提前在研发过程中充分暴露并得到解决,保证了仪器研发质量。通过配套设施的建立和不断完善,使得我国测井行业的自主创新能力得到了显著提高。club.mypm.net
为适应页岩气、煤层气及致密砂岩气等非常规油气资源勘探开发需要,建立了非常规岩石物理实验室,可以进行包括流体驱替电阻率、纵横波速与三轴应力、核磁共振谱、CT 扫描成像、X-衍射元素分析、有机碳含量等方面的测试;为适应成像测井仪器的研发与推广,建立了三维感应各向异性模拟实验装置、无感木质刻度工房及阵列感应 6m 刻度架、二维核磁多点刻度屏蔽装置、声波探头测试水池、电声成像测井模拟试验井群等;为解决随钻测井仪器性能测试,特别是可靠性测试难题,建立了大型随钻钻井液循环实验系统、三维高强度振动台等配套实验设施;为适应油气生产动态监测测井技术发展,建立了大斜度水平井注采剖面测井实验模拟装置;为适应测井解释数据库的建设和油气评价服务能力的提升,建立了云计算服务器系统和数据挖掘实验室。这些实验研究设施在研究过程中都对课题承担单位开放,不仅促进了各课题研发,也提高了设备自身的利用率(图 3)。club.mypm.net
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3.5 紧密围绕生产需求,加速成果推广转化项目管理者联盟
作为国家油气开发专项中的重点项目,始终是以解决生产中重大实际问题为最终目标,因此在研发过程中,紧密围绕油气田勘探开发需要,围绕油藏预测监测、工程提速提效之要求,加快研发进度,将阶段成果及时用于生产,解决生产急需问题;同时阶段成果及时用于生产又会促进技术研发的深化和拓展。club.mypm.net
为适应长庆等低渗透油田快速上产所提出的低成本、高效率等需求,相关课题组在原有技术基础上,采用探头线路一体化设计新工艺、专用厚膜电路新器件、阵列感应双边测量变为单边测量等手段,使常规测井组合仪器串的总体长度由 24.3m 缩短到 12.88m,实现了一串测,即由原来至少下井两次才能完成全部资料采集变为只需下井一次,大幅度提高了测井时效,而且满足了快速油气评价和产能预测的需要,降低了生产成本和人员劳动强度。项目管理者联盟
在中国石油新一代测井软件 CIFLog1.0 成功研发的基础上,继续深入推进,重点研发以多井解释评价为核心、支持国产重大装备,且功能齐全、运行稳定、质量可靠的新版软件 CIFLog2.0,进一步提升了我国测井软件研发水平及国际竞争力。与此同时,始终注重 CIFLog1.0 版本的推广应用和改进完善,修正了平台中存在的问题,交互能力和处理能力显著提高,形成了 7 套特色化应用系统,在生产中发挥了重要作用,并在中国石油国内及海外探区形成规模应用。bbs.mypm.net
地层测试器通过应用一代、研发一代和储备一代的研发模式,实现了产品更新换代,替代了国外同类产品,提高了国际竞争力。基本型测压泵抽取样仪器作业区域覆盖渤海、南海及印尼、缅甸、伊拉克、阿联酋等国家,获得了用户高度认可,为一些重点区块的重大油气发现和增产目标顺利实现提供了技术支持。以“压力测试快、流体识别准、地层取样真”为特征的新一代地层测试技术装备及其配套处理解释方法开发取得了重大进展(图 4)。项目管理者联盟
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4、 结 语项目管理者联盟
本项目实施已进入到第 4 年,在项目长的具体领导下,在专家们的大力帮助下,在项目办公室的积极协调下,各课题承担单位相互配合、协同攻关,全面完成了阶段目标任务,顺利通过了 2013年 6 月国家三部委组织的中期检查,充分体现了中国测井行业的整体技术优势。blog.mypm.net
以“3 电 2 声 1 核磁”为标志的国产成像测井装备系列基本形成,达到国际在用装备的先进水平;国际前沿的三维扫描成像仪器系列基本完成样机研制;模块式地层动态测试器系统研制取得重大突破;地层评价随钻测井系统实现国产化,打破了国际垄断;新一代测井一体化软件实现了技术升级;构建了碎屑岩、缝洞性、页岩 3 类储层测井评价技术体系,形成了复杂储层评价特色技术。项目经理圈子
培养了一批学科带头人和技术人才。以中国石油北京创新基地国家测井工程中心、中国海油燕郊科技园、休斯敦测井研究中心、大庆动态监测试验基地和西安产业化基地为主,形成了设施较为配套先进的测井研发平台,保障了我国测井仪器研发和制造能力的提高。项目管理者联盟
当然,在国家重大专项的联合攻关中,还存在一些需要改进的方面,如不同行政隶属单位之间如何更紧密的合作和更有效的资源共享,各课题之间如何进一步统筹进度和质量,如何进一步加大推广应用力度以提升产业核心竞争力和国家油气保障能力等,还需要不断探索实践,不断创新科研体制机制。club.mypm.net
参考文献:service.mypm.net
[1]张利华.华为研发[M].北京:机械工业出版社,2009.转自项目管理者联盟
[2]傅诚德.石油科学技术发展对策与思考[M].北京:石油工业出版社,2010.项目管理者联盟
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