科技成果

阅读数: 1176

成果名称: 高温高压随钻方位电磁波成像测井技术研究

成果登记号: 9612023Y1694

第一完成单位: 中国石油集团测井有限公司

联 系 人: 范晓文

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新装备

技术领域: 地球、空间与海洋

应用行业: 科学研究和技术服务业

学科分类: 石油、天然气能(480.6020)

应用状态: 小批量或小范围应用

完成人: 陈鹏,陈文辉,李安宗,朱军,王珺,李传伟,杨国华,卫一多,和丽真,尤嘉祺,祝环芬,醋云彦,陈国兴,郭怡萧,安旅行,陈亮,柏爱川,耿尊博,李留,杨长春,底青云,王中兴,刘汉北,许诚,王若,付长民,张文秀,杨永友,史儒慧,Boris Tchakarov,Bruce Carter,Lianhe Guo,Quan Phan,Michael Gastineau

成果简介:

        随钻电磁波及探边测井技术是非常规油气勘探开发不可缺少的重要手段,主要用于地质导向和地层评价。随钻探边电磁波测井技术在常规的随钻电磁波技术基础上, 增加若干径向方位天线, 判断地层边界相对于仪器的方位和距离。

        随着油气勘探开发向非常规、深层储层转变,面临高温高压复杂储层诸多问题,急需地层评价和地质导向技术与装备。中国石油集团测井有限公司在“十二五”国家油气重大专项中,首次研制出随钻电磁波电阻率测井仪,并在长庆等油田实现规模化应用。在“十三五”国家油气重大专项继续开展随钻电磁波成像及探边仪器研究。2015年和中国科学院地质与地球物理研究所共同攻关,完成中国石油天然气集团重大科技专项课题“高温高压随钻方位电磁波成像测井技术研究”。

        随钻电磁波及探边测井仪器,能解决传统地质导向探测深度和方向性问题,具有更深的探测深度和更明确的储层/非储层指向性,最大限度实现油藏地质导向目标,实现钻遇率最大化。打破国外的技术垄断,提升我国高端测井技术装备水平,具有重大意义。也可以应用于煤矿或其他矿藏的边界探测,有利于我国矿藏探测技术的提升。

       实施过程中获得授权发明专利9件,授理专利5件,软件著作权3件,发表论文13篇。攻克了6项关键技术:正交方位天线技术、高强度钻铤设计与制造、基于欠采样的微弱信号检测技术、高温电子封装技术、随钻方位电磁波测井响应三维数值模拟技术、随钻方位电磁波测井数据处理技术和解释评价技术。形成如下创新点:(1)基于正交方位天线的高强度结构设计,实现172MPa耐压和6m探边,为高温高压、大狗腿度工况作业提供可靠技术保证。天线结构采用完全正交天线布局,地层电阻率对比度为100:1时,最大探边6m。(专利ZL201810394388.6, ZL202010663408.2,SCI论文:Electric and magnetic dipole antennas of a directional resistivity logging-while-drilling tool for “look-around” boundary detection,GEOPHYSICS)(2)基于欠采样和叠加降噪的微弱信号采集处理技术,(SCI论文:Electromagnetic propagation logging while drilling data acquisition method based on undersampling technology,Journal of Geophysics and Engineering)(3)基于差分牛顿法的方位电磁波电阻率快速收敛反演技术。采用差分法和牛顿法结合的快速收敛反演算法。(软件著作权登记:2021SR0758513, 2021SR0758383)。经查新和与国内外同类技术对比,该项目的电阻率探测特性、探边性能等处于国内先进水平,耐温耐压达到国际先进。

        工程院院士林君院士评价如下:“成果突破了正交方位天线设计与实现和高温高压条件下的高强度钻铤设计与加工等6项关键技术,经过验证探边距离达到6m。攻克了数据快速反演处理技术,实现伽马与电阻率成像“双探边”。在西南油气田等区块试验应用,探边距离达到6米,井底最高温度165℃。山西煤层气井储层钻遇率100%,时效提升20%。研制出高温高压随钻方位电磁波成像测井仪,仪器成像能力、探测深度、温度、压力等指标达到国际先进。”       

        目前完成8支仪器研发制造,每支仪器700万元,8支仪器销售额5600万元,销售成本总额1600万元。随钻方位电磁波测井仪器在西南高磨地区、内蒙等区块已经开展现场应用服务18井次,新增服务产值93.2951万元,服务税金5.5977万元,其高温、高阻测量、探边性能在西南油气田高磨区块得到油田公司的高度认可,应用效果明显。在榆林煤矿进行示范性作业,实现随钻探边仪器跨界应用,得到工程院院士王双明院士的肯定。

       随钻方位电磁波仪器作为新技术在各油田进行推广应用,为解决复杂、深层井的问题提供利器,下一步将在古龙页岩油、吉木萨尔页岩油薄互层多的等区块进行应用,解决常规地质导向难度大的问题。在塔里木哈得油田、新疆陆梁油田等存在边底水的区块进行应用,提前识别流体性质,提高开发效益。在磨溪地区高温高压井中进行应用,实现伽马成像与电阻率成像“双探边”,解决高温复杂井问题。