中國石油集團(tuán)測井重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

測井重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是中國石油集團(tuán)科技創(chuàng)新體系的重要組成部分。實(shí)驗(yàn)室以為主營業(yè)務(wù)提供先進(jìn)測井技術(shù)與裝備為宗旨，按照“突出重點(diǎn)、集成應(yīng)用”的發(fā)展戰(zhàn)略，以中國石油集團(tuán)測井有限公司為依托，開展基礎(chǔ)研究、儀器研制、軟件開發(fā)和數(shù)據(jù)應(yīng)用等工作。

實(shí)驗(yàn)室堅(jiān)持“產(chǎn)、學(xué)、研、用”相結(jié)合，聯(lián)合中國石油勘探開發(fā)研究院、中國石油大學(xué)（北京）等單位，設(shè)立了巖石物理與測井?dāng)?shù)值模擬、測井新理論與新方法、測井儀器刻度標(biāo)準(zhǔn)體系、測井信息處理與解釋評價(jià)、油氣藏動(dòng)態(tài)監(jiān)測方法和工程測井等研究方向，通過強(qiáng)化原始創(chuàng)新與集成創(chuàng)新，逐步成為國內(nèi)一流的測井前沿技術(shù)創(chuàng)新基地和人才培養(yǎng)基地。

實(shí)驗(yàn)室擁有先進(jìn)儀器設(shè)備200余臺（套），累計(jì)承擔(dān)國家、省部級科研課題150余項(xiàng)，制修訂行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)6件，授權(quán)國家發(fā)明專利79件，出版專著10部，并形成了一支學(xué)科頂尖人才匯集、老中青結(jié)構(gòu)均衡、傳幫帶機(jī)制健全、研發(fā)實(shí)力雄厚的專業(yè)化技術(shù)團(tuán)隊(duì)，為我國測井業(yè)務(wù)高質(zhì)量發(fā)展提供了重要支撐。

遠(yuǎn)程測井作業(yè)支持中心

利用互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等信息技術(shù)，工程師遠(yuǎn)程控制千里之外測井現(xiàn)場裝備，實(shí)時(shí)獲取測井信息，在基地完成測井作業(yè)任務(wù)，快速為油田提供決策和技術(shù)服務(wù)，提高測井作業(yè)時(shí)效，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和作業(yè)成本。

讓油氣勘探的“眼睛”更“明亮”

利用電磁波測量巖石和流體性質(zhì)的介電測井，是探測油氣儲層特性的一種新技術(shù)。10月30日，由中國石油集團(tuán)測井重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研制的寬頻介電測井探測器，在慶陽標(biāo)準(zhǔn)井順利完成4頻測量，反演介電常數(shù)和電阻率與地層電性資料對比一致，標(biāo)志著其設(shè)計(jì)與優(yōu)化又邁出了實(shí)質(zhì)性一步。

作為油氣勘探開發(fā)的關(guān)鍵核心技術(shù)之一，測井被喻為地質(zhì)家和油氣藏工程師的“眼睛”。利用電、聲、核、磁、光等地球物理方法，將深埋地下的油氣儲層“看清”“看準(zhǔn)”“看全”，是測井評價(jià)的核心任務(wù)。

我國測井領(lǐng)域一直面臨不少世界級難題，國際測井服務(wù)公司更是長期壟斷高端測井裝備及軟件。近年來，測井作業(yè)效率及成本與低油價(jià)之間的矛盾、國外技術(shù)在國內(nèi)復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下的適應(yīng)性問題等日益突出。

加快研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高端成像測井裝備及軟件，構(gòu)建適合國內(nèi)油氣地質(zhì)特點(diǎn)的測井評價(jià)技術(shù)體系，提高油氣層識別準(zhǔn)確率，成為我國油氣勘探開發(fā)亟待突破的關(guān)鍵。

在國家油氣重大專項(xiàng)的支持下，實(shí)驗(yàn)室圍繞“深、低、非、老”油氣勘探開發(fā)中，基礎(chǔ)理論、儀器設(shè)備、工藝方法、應(yīng)用軟件等方面存在的諸多科學(xué)和技術(shù)難題，攻堅(jiān)克難，開拓創(chuàng)新，使自主研發(fā)的快速與成像測井系統(tǒng)的性能不斷提升，先后獲得國家新產(chǎn)品、集團(tuán)公司十大科技進(jìn)展以及集團(tuán)公司自主創(chuàng)新重要產(chǎn)品等多項(xiàng)殊榮。

為加快國產(chǎn)測井裝備研發(fā)進(jìn)程，提高研發(fā)質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)室自主開發(fā)了LogSIP數(shù)值模擬軟件集成平臺，為儀器結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)、信號處理、刻度標(biāo)定、環(huán)境校正圖版計(jì)算、虛擬測井等裝備研發(fā)應(yīng)用提供了重要科學(xué)依據(jù)。

促進(jìn)油氣勘探開發(fā)提質(zhì)增效是實(shí)驗(yàn)室的重要任務(wù)之一。為讓測井裝備“看得遠(yuǎn)”“看得廣”，實(shí)驗(yàn)室科研人員潛心鉆研。隨著壓振波、方位合成、偏移疊加等核心處理技術(shù)的突破，以及縫洞量化參數(shù)提取、三維成像等特色模塊的研制成功，遠(yuǎn)探測陣列聲波測井儀在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了井周80米范圍內(nèi)裂縫、縫洞、儲層邊界、斷層等地質(zhì)構(gòu)造的探測和量化評價(jià)，為復(fù)雜油氣藏識別及儲層評價(jià)再添利器。

近年來，適用深層油氣勘探開發(fā)的測井裝備，成為業(yè)內(nèi)研發(fā)關(guān)注的焦點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)室積極發(fā)揮自身優(yōu)勢，針對超深井測井萬米電纜特性變化大、影響大、數(shù)據(jù)傳輸速度與可靠性等，在自適應(yīng)通信技術(shù)研究上狠下功夫，成功實(shí)現(xiàn)了不同電抗特性電纜條件下大數(shù)據(jù)的高可靠傳輸技術(shù)，并研制出整體性能達(dá)到國際先進(jìn)水平的“超深井EILog175攝氏度/140兆帕＠20小時(shí)測井系統(tǒng)”。

測井處理解釋系統(tǒng)是體現(xiàn)行業(yè)話語權(quán)和國際競爭力的重要平臺。為推動(dòng)與國產(chǎn)測井系統(tǒng)相配套的先進(jìn)適用測井軟件的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)室積極承擔(dān)國家油氣科技重大專項(xiàng)相關(guān)課題，成功開發(fā)出適合測井?dāng)?shù)據(jù)資料處理解釋一體化的全新一代高端應(yīng)用軟件系統(tǒng)。

該成果攻克了多語言混編等多項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了測井資料庫、巖芯數(shù)據(jù)庫、解釋知識庫的綜合化應(yīng)用，能夠滿足單井解釋與多井評價(jià)的需要，已在長慶等16個(gè)國內(nèi)油田，以及俄羅斯、加拿大等10多個(gè)海外地區(qū)應(yīng)用1500余套，處理超過30萬井次，識別油氣層約159萬層、904萬米。

經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室的不懈努力，目前，快速與成像測井系統(tǒng)已成為中國石油集團(tuán)的主力裝備，達(dá)到國際先進(jìn)水平。

下一步，實(shí)驗(yàn)室將強(qiáng)化測井技術(shù)創(chuàng)新，致力于打造全域電磁測井、全域直流測井、全景聲波測井、全域元素測井等新利器，致力于研發(fā)測井大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺、智能遠(yuǎn)程測井系統(tǒng)、智能處理解釋系統(tǒng)等新軟件，推動(dòng)測井?dāng)?shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化發(fā)展，更好地發(fā)揮“顯微鏡”和“望遠(yuǎn)鏡”的作用。

專家點(diǎn)評

加強(qiáng)核心技術(shù)攻關(guān)打造高端測井裝備

長江學(xué)者、中國石油大學(xué)（北京）人工智能學(xué)院院長肖立志

成像測井裝備是測井技術(shù)的前沿，長期被國際大服務(wù)公司壟斷。研發(fā)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的成像測井裝備，一直是中國石油行業(yè)的追求。

中國石油集團(tuán)測井重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室長期致力于基礎(chǔ)方法研究、核心傳感器攻關(guān)和應(yīng)用方法研究。10多年來，實(shí)驗(yàn)室鍥而不舍、奮發(fā)攻關(guān)，陸續(xù)突破了測井核心傳感器制作瓶頸，形成膠水配方、高溫磁片粘接、極板3D打印等幾十項(xiàng)核心技術(shù)，成功研發(fā)了核磁探頭、感應(yīng)線圈和微電阻率極板探測器，具有高靈敏度、高分辨率特點(diǎn)，能夠精準(zhǔn)探測納米級微孔隙，清晰顯現(xiàn)深達(dá)數(shù)千米的地下油氣層圖像。

尤其是這些新型探測器在新一代CPLog成像測井系統(tǒng)上進(jìn)行技術(shù)成果轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)了成像裝備自主化夢想，已廣泛應(yīng)用于我國油氣勘探開發(fā)，作業(yè)服務(wù)占中國石油成像測井工作量的70％；在長慶油田大幅提高了特低滲油氣測井解釋符合率，為油田高質(zhì)量發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

測井重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室將繼續(xù)加大中子管、聲波換能器等核心技術(shù)的攻關(guān)力度，推動(dòng)我國測井技術(shù)快速發(fā)展。

突破傳統(tǒng)理論方法引領(lǐng)測井技術(shù)發(fā)展

中國石油大學(xué)（華東）地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授范宜仁

復(fù)雜砂泥巖和碳酸鹽巖儲層是我國油氣資源的重要接替領(lǐng)域，但這兩類儲層油氣含量的準(zhǔn)確計(jì)算一直是行業(yè)面臨的重大技術(shù)難題。

測井重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室大膽突破傳統(tǒng)束縛，通過多年持續(xù)技術(shù)攻關(guān)，建立了新的地層電磁波積分方程、新的巖石電導(dǎo)率公式、新的導(dǎo)體混合物公式，形成了以陣列感應(yīng)測井和核磁共振測井為主的復(fù)雜砂巖儲層油氣含量快速計(jì)算方法，以側(cè)向測井和電成像測井為主的碳酸鹽巖儲層油氣含量快速計(jì)算方法。這些成果具有充實(shí)的理論基礎(chǔ)，是對傳統(tǒng)測井理論方法的繼承和創(chuàng)新，對測井技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用具有重要作用。

特別是研究成果形成了《均質(zhì)化地層電磁場論》理論專著，指導(dǎo)測井儀器持續(xù)優(yōu)化升級，并為國家油氣重大專項(xiàng)全域測井儀器提供了設(shè)計(jì)依據(jù)。實(shí)驗(yàn)室提出的復(fù)雜砂巖和碳酸鹽巖儲層測井系列已成為國產(chǎn)成像測井裝備的核心組成部分，為國內(nèi)重點(diǎn)井及風(fēng)險(xiǎn)探井評價(jià)提供核心評價(jià)參數(shù)。系列成果的成功應(yīng)用標(biāo)志著這一技術(shù)難題被成功破解，也為復(fù)雜儲層勘探提供了新的技術(shù)利器，推動(dòng)了測井技術(shù)的發(fā)展。

技術(shù)應(yīng)用

■2019年7月，“超深井EILog175攝氏度/140兆帕＠20小時(shí)”測井系統(tǒng)在亞洲第一深井輪探1井7475米至8862米井段中，在溫度171攝氏度、壓力135兆帕條件下，順利完成了電成像和雙側(cè)向測井任務(wù)，所采集的測井資料質(zhì)量可與國際頂尖公司媲美。

■微電阻率成像測井儀已在塔里木、長慶、吐哈、華北等油田測井300余口，在孟加拉國、阿塞拜疆等海外市場提供測井服務(wù)，并整裝出口加拿大、俄羅斯及中東等地區(qū)。

■陣列感應(yīng)系列測井儀在長慶等多個(gè)國內(nèi)油田，以及哈薩克斯坦、孟加拉國等海外市場規(guī)模應(yīng)用，累計(jì)測井3萬余口，創(chuàng)造產(chǎn)值1億多元。

■遠(yuǎn)探測陣列聲波測井儀在華北油田成功發(fā)現(xiàn)河西務(wù)潛山隱蔽縫洞儲層，助力廊固凹陷超深地層40年來的勘探新發(fā)現(xiàn)；在塔里木油田碳酸鹽巖和深層碎屑巖地層規(guī)模應(yīng)用于井旁縫洞分析。

■MRT多頻核磁共振測井儀已在長慶等10多個(gè)油田推廣應(yīng)用21套，現(xiàn)場測井1200余口，平均單套成本比國外同類儀器節(jié)約40％，在復(fù)雜巖性儲層識別、孔隙結(jié)構(gòu)精細(xì)分析、流體定性識別等方面應(yīng)用優(yōu)勢顯著，被評為“中國石油集團(tuán)自主創(chuàng)新重要產(chǎn)品”。

■測井大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)平臺管理著國內(nèi)16個(gè)油氣田及海外24個(gè)國家超過31萬井次數(shù)據(jù)，并與油田數(shù)據(jù)庫、集團(tuán)統(tǒng)建數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸、協(xié)同處理解釋、數(shù)據(jù)自動(dòng)推送等，可提高測井處理解釋時(shí)效35％以上。

■縫洞碳酸鹽巖地層地質(zhì)力學(xué)參數(shù)測井評價(jià)技術(shù)已在位于塔里木盆地、四川盆地的多個(gè)油氣田得到規(guī)?；瘧?yīng)用，為數(shù)百井次的鉆井、壓裂等工程優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了有效支撐與保障。

亮點(diǎn)技術(shù)

非常規(guī)巖石物理實(shí)驗(yàn)技術(shù)

該技術(shù)成功解決了致密儲層實(shí)驗(yàn)流體“進(jìn)不去、出不來、測不準(zhǔn)”的難題。首創(chuàng)的線切割加工技術(shù)，使頁巖等脆性易碎巖芯的精細(xì)巖石物理實(shí)驗(yàn)成為可能。形成的巖芯可壓裂性實(shí)驗(yàn)技術(shù)，為頁巖儲層可壓裂性評價(jià)奠定巖石物理基礎(chǔ)。

多物理場儀器模擬仿真技術(shù)

突破了多物理場測井儀器模擬仿真技術(shù)，形成了數(shù)字地層構(gòu)建、模擬測井、數(shù)據(jù)處理一體化仿真能力，為儀器研發(fā)、測井施工、資料應(yīng)用提供高效模擬仿真支撐，提高研發(fā)效率。

高精度寬動(dòng)態(tài)微電阻率成像關(guān)鍵技術(shù)

攻克了耐高溫耐高壓陣列探測器極板、納安級微弱信號多道并行采集、低噪聲大功率信號源等關(guān)鍵技術(shù)，使微電阻率成像儀器耐溫耐壓指標(biāo)提升至200攝氏度和170兆帕，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜儲層層內(nèi)信息精細(xì)描述。

自適應(yīng)陣列感應(yīng)采集與處理技術(shù)

該技術(shù)可獲取井下多種徑向探測深度、縱向高分辨率、高精度的儲層電阻率信息，可直觀判斷儲層并詳細(xì)描述侵入剖面。應(yīng)用該技術(shù)研制的陣列感應(yīng)測井儀曾獲得“國家重點(diǎn)新產(chǎn)品”和“中國石油集團(tuán)自主創(chuàng)新重要產(chǎn)品”稱號。

井旁縫洞聲波多尺度處理技術(shù)

該技術(shù)創(chuàng)新了井旁構(gòu)造反射波與井壁直達(dá)波的分離方法，可有效減少直達(dá)波能量和波包周期，提升反射波信噪比以及反射波分離效率和穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)井旁構(gòu)造方位準(zhǔn)確定位。

核磁共振微米級孔隙結(jié)構(gòu)探測技術(shù)

突破千瓦級大功率發(fā)射及納伏級檢測、千伏級瞬時(shí)高壓泄放及T2譜高精度反演等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了微米級孔隙結(jié)構(gòu)及流體性質(zhì)的精確測量，被譽(yù)為識別地層孔隙和流體的“火眼金睛”。

測井大數(shù)據(jù)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)

該技術(shù)解決了海量測井?dāng)?shù)據(jù)高效存儲及檢索、多源動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)融合等難題，建立起多重安全保障機(jī)制，在井場實(shí)時(shí)傳輸與監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同處理解釋、數(shù)據(jù)自動(dòng)推送流轉(zhuǎn)等方面發(fā)揮了重要作用。

縫洞碳酸鹽巖地層地質(zhì)力學(xué)參數(shù)測井評價(jià)技術(shù)

該技術(shù)解決了縫洞碳酸鹽巖結(jié)構(gòu)復(fù)雜、非均質(zhì)性強(qiáng)、巖石物理響應(yīng)復(fù)雜等難題，形成了復(fù)雜結(jié)構(gòu)縫洞碳酸鹽巖地質(zhì)力學(xué)參數(shù)評價(jià)技術(shù)，為鉆井、壓裂等工程的安全、高效實(shí)施提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

創(chuàng)新感悟

開展基礎(chǔ)研究需要付出長期的努力

測井巖石物理實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)

巖石物理是測井行業(yè)的基礎(chǔ)學(xué)科，研究方向眾多，大部分測井新技術(shù)與先進(jìn)裝備的研發(fā)成果都涉及巖石物理。

我們開展測井巖石物理實(shí)驗(yàn)研究，一是要搞清機(jī)理，二是要用數(shù)字化的方式來描述地層特征。這是非常難、非?？菰锏墓ぷ鳎行┭芯孔隽撕荛L時(shí)間才發(fā)現(xiàn)方向有偏差，需要從頭再來。因此，研究人員必須要有攻堅(jiān)克難的決心，要耐得住寂寞，要付出長期的努力，才能提高原始創(chuàng)新能力。

近年來，為對油氣層核磁共振特性進(jìn)行準(zhǔn)確評估，我們在設(shè)備欠缺的情況下，潛心鉆研、虛心請教、反復(fù)改進(jìn)，形成了高溫高壓核磁共振實(shí)驗(yàn)裝備及配套實(shí)驗(yàn)工藝，建立了采集過程梯度磁場全覆蓋及超短回波間隔的巖芯核磁共振實(shí)驗(yàn)技術(shù)。目前，測井重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的巖石物理研究達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平，研發(fā)基本實(shí)現(xiàn)與國際同步。

原始創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)超越的關(guān)鍵

測井?dāng)?shù)值模擬團(tuán)隊(duì)

測井?dāng)?shù)值模擬技術(shù)，采用數(shù)值計(jì)算和圖像顯示的方法來研究測井工程和測井物理問題，是測井儀器設(shè)計(jì)以及測井響應(yīng)特征考察中不可或缺的研究手段。

作為一種新方法，測井?dāng)?shù)值模擬技術(shù)可借鑒的成果很少。為推動(dòng)測井應(yīng)用技術(shù)和儀器研制的深入發(fā)展，我們通過原始創(chuàng)新，設(shè)計(jì)開發(fā)了一套包括電、聲、核、巖石物理等多種測井?dāng)?shù)值模擬模塊的專用平臺。

利用這一先進(jìn)平臺，我們開展了全域成像測井探測器設(shè)計(jì)與仿真計(jì)算，攻克了亞毫米級與百米級網(wǎng)格剖分融合技術(shù)，創(chuàng)新提出了數(shù)字化地層；發(fā)現(xiàn)了聲波測井在水平界面處的反射現(xiàn)象，提出了利用偶極彎曲波反演地層徑向聲速剖面的方法，為“十三五”國家專項(xiàng)提供重要支撐。

原始創(chuàng)新艱辛漫長，卻實(shí)現(xiàn)了從模仿到自主化的嬗變。只要我們持之以恒，一定能在激烈的競爭中實(shí)現(xiàn)超越。

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