[01514761]井下油气探测新技术及应用

我国油气资源丰富,但勘探开发程度相对较低,井下油气探测技术和装备严重不足。研制高端测井装备,快速准确探寻和开采深层、深水和非常规油气资源,事关国家能源安全与经济发展,意义重大。在井下高温高压、狭小空间、运动测量、超低信噪比等环境下实现油气探测,核心技术长期被国外垄断。 本项目自2006年由国家科技部和自然科学基金委立项,成功研发了对油气灵敏,能够快速、准确评价储层参数的系列化井下油气探测新技术、新装备及其配套装置,并投入产业应用,取得重大突破： （1）发明了井下核磁共振探测仪器与配套装备,实现了原位地层流体探测的技术创新。针对我国油气储层特征和特殊钻井施工环境及高时效作业要求等特点,创新设计出异型磁体、定向高效射频天线、高稳定性数据采集系统,解决井下磁共振激励、超大功率脉冲发射、极低微弱信号检测、天线能量快速泄放等难题;提出降噪与低信噪比信号处理新方法,发展多维核磁共振数据快速采集与流体粘度预测新方法;开发出专用数据处理与应用平台。 （2）发明了井下光纤光栅传感器、光谱测量装置、脉冲能量激光探测器和紫外光探测器,提出了基于太赫兹时域光谱的干酪根无损检测分析方法,实现了井下油气光学分析及其探测的技术创新。针对特殊环境的油气测井需求,采用氧化物薄膜制备技术,设计出快速响应紫外光探测器和激光脉冲能量探测器,提出测量太赫兹光斑位置和大小的新方法,利用太赫兹时域光谱技术解决了干酪根油气生成演化过程的主生油和主生气阶段同时表征的难题。 （3）集成创新智能组合型成像测井系统,实现高灵敏、高分辨、高稳定、高效率井下油气探测技术,满足深层、深水和非常规油气测井要求。针对水平井、高温高压井和小井眼井的测井需求,采用模块化、智能化设计,实现高精度、大信息量测井数据采集能力,提高复杂井眼适应能力;采用先进的正交频分复用通信技术实现高速电缆遥传,突破了井下成像测量数据量大而传输速度不及时的技术瓶颈;经千余次现场测井作业,可靠性、稳定性、重复性、一致性以及各项性能指标整体达到国外最新一代成像测井系统的水平。 该成果具有完全自主知识产权。获授权发明专利30件,实用新型专利21件,软件著作权3件,形成石油行业标准1项,发表论文28篇,出版专著4部,生产井下油气探测仪器百余套,产生直接经济效益20亿元以上,节约外汇6亿余元。在我国陆地、海上及伊朗、伊拉克等海外市场累计完成千余口井的测井服务。经国内外现场测井资料反复比对,性能稳定可靠,各项技术指标达到国际先进水平,部分指标优于国外同类仪器。确认并发现一批新的油气储层,解决了一批复杂储层测井评价的疑难问题。 该项目的成功增强了我国石油科技人员研发高端装备的信心,取得了显著的经济效益和社会效益,对我国石油工业科技进步具有重要促进作用。在我国三大石油公司及国内外合作伙伴的大力支持下,建立了生产基地,技术和产品均已完全成熟,并替代相应进口设备,推广应用前景广阔。