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我國(guó)“智能導(dǎo)鉆”實(shí)鉆應(yīng)用獲重要進(jìn)展 助力油氣勘探新突破

   2023-08-23 光明網(wǎng)

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核心提示:近日,中國(guó)科學(xué)院A類戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)“智能導(dǎo)鉆技術(shù)裝備體系與相關(guān)理論研究”(簡(jiǎn)稱智能導(dǎo)鉆)在位于塔

近日,中國(guó)科學(xué)院A類戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)“智能導(dǎo)鉆技術(shù)裝備體系與相關(guān)理論研究”(簡(jiǎn)稱智能導(dǎo)鉆)在位于塔里木盆地西部的TP259-2H生產(chǎn)井實(shí)鉆應(yīng)用中取得重要進(jìn)展。通過(guò)自主研發(fā)的隨鉆方位電磁波電阻率成像測(cè)井儀和三維靶點(diǎn)精準(zhǔn)導(dǎo)航技術(shù),精準(zhǔn)刻畫地下油氣層結(jié)構(gòu),引導(dǎo)鉆頭準(zhǔn)確打入最佳開采點(diǎn)位,獲得了高產(chǎn)工業(yè)油氣流。

8月上旬生產(chǎn)測(cè)試顯示,該生產(chǎn)井日產(chǎn)石油13.5噸、天然氣4.2萬(wàn)方,油氣產(chǎn)量約是鄰井的5倍,落實(shí)地質(zhì)儲(chǔ)量天然氣5.1億方、凝析油16萬(wàn)噸,實(shí)現(xiàn)白堊系舒善河組下2段儲(chǔ)層的首次油氣突破,為中國(guó)石油化工股份有限公司西北油田分公司(簡(jiǎn)稱西北油田)勘探開發(fā)提供了新陣地,驗(yàn)證了“智能導(dǎo)鉆”理論技術(shù)體系的可靠性,顯示了其對(duì)我國(guó)深層油氣高效低成本鉆探的重要作用,對(duì)保障國(guó)家能源安全具有重要的啟示意義。

塔里木盆地白堊系油氣藏屬于埋深超過(guò)4000米的“千層餅”結(jié)構(gòu),具有非均質(zhì)性強(qiáng)、儲(chǔ)層?。?~5米)和構(gòu)造起伏大(>10米)等特點(diǎn),導(dǎo)致準(zhǔn)確定位儲(chǔ)層空間發(fā)育位置難度大,常規(guī)定向鉆井技術(shù)對(duì)該類油氣藏總體動(dòng)用程度低。

在中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)地球所朱日祥院士和底青云院士帶領(lǐng)下,智能導(dǎo)鉆專項(xiàng)科研團(tuán)隊(duì)同西北油田勘探開發(fā)研究院、工程技術(shù)管理部和中石化中原石油工程有限公司(簡(jiǎn)稱中原石油工程公司)相關(guān)團(tuán)隊(duì)開展聯(lián)合攻關(guān):基于“多尺度地質(zhì)規(guī)律-多源地球物理探測(cè)-高精度油藏建模-精準(zhǔn)定向鉆井”多學(xué)科融合,利用智能算法建立了河道砂體、測(cè)井信息、三維地震和地質(zhì)模型的關(guān)聯(lián)關(guān)系,構(gòu)建了油氣藏米級(jí)尺度的“構(gòu)造-巖性-成分”三維地質(zhì)模型,預(yù)設(shè)多個(gè)鉆前靶點(diǎn),設(shè)計(jì)出水平井軌跡;預(yù)測(cè)可能鉆遇多套地層的埋深、巖性和含油氣性,計(jì)算出水平井的預(yù)測(cè)隨鉆曲線和含油氣指標(biāo);同負(fù)責(zé)作業(yè)的70188鉆井隊(duì)召開多次技術(shù)交底會(huì),確定了智能導(dǎo)鉆裝備的地面設(shè)備安裝、井下鉆具組合、試驗(yàn)井段優(yōu)選、復(fù)雜工況應(yīng)對(duì)和人員配合等工作細(xì)節(jié)。

我國(guó)“智能導(dǎo)鉆”實(shí)鉆應(yīng)用獲重要進(jìn)展 助力油氣勘探新突破

  智能導(dǎo)鉆隨鉆方位電磁波電阻率成像測(cè)井儀入井

2023年7月,智能導(dǎo)鉆專項(xiàng)科研人員利用自主研發(fā)的智能導(dǎo)鉆系統(tǒng)隨鉆方位電磁波電阻率成像測(cè)井儀在該井開展了地質(zhì)工程一體化作業(yè),入井深度4260米,完鉆深度4538米,進(jìn)尺278米,累計(jì)工作時(shí)間229小時(shí),在井下高扭矩、水平段托壓、強(qiáng)振動(dòng)沖擊復(fù)雜工況下展現(xiàn)出高可靠性和穩(wěn)定性,測(cè)量的補(bǔ)償電阻率、方位伽馬、方位電阻率和定向參數(shù)等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至地面決策系統(tǒng),測(cè)量精度高,尤其對(duì)低阻地層具有較好的分辨能力,為現(xiàn)場(chǎng)井軌跡控制并精準(zhǔn)鉆遇優(yōu)質(zhì)砂體提供了實(shí)時(shí)參數(shù)。

三維靶點(diǎn)精準(zhǔn)導(dǎo)航技術(shù)構(gòu)建的鉆前地震地質(zhì)模型精度優(yōu)于5米、靶點(diǎn)預(yù)測(cè)精度優(yōu)于1米,隨鉆三維模型實(shí)時(shí)更新速度小于0.5小時(shí),為水平井著陸和準(zhǔn)確中靶提供了決策依據(jù)。最終,TP259-2H水平井砂巖鉆遇率96.3%,測(cè)試油氣產(chǎn)量45噸/天,驗(yàn)證了智能導(dǎo)鉆高端裝備技術(shù)在薄層砂巖油氣藏水平鉆井的精度和可靠性。

據(jù)悉,為實(shí)現(xiàn)我國(guó)油氣勘探開發(fā)高水平科技自立自強(qiáng),破解深層油氣資源勘探開發(fā)難題,中國(guó)科學(xué)院2017年在復(fù)雜油氣藏高效勘探開發(fā)關(guān)鍵裝備與核心技術(shù)領(lǐng)域前瞻布局,設(shè)立“智能導(dǎo)鉆技術(shù)裝備體系與相關(guān)理論研究”A類戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng),由中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所牽頭,聯(lián)合中石化、中海油、中石油及相關(guān)領(lǐng)域大學(xué)共同攻關(guān),旨在研發(fā)具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型智能柔性旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向和地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng),攻克我國(guó)石油工業(yè)面臨的最關(guān)鍵“卡脖子”技術(shù),形成我國(guó)深層/超深層油氣資源開發(fā)整體技術(shù)解決方案,實(shí)現(xiàn)深部鉆井智能“巡航”,達(dá)到“圈得準(zhǔn)”“定得準(zhǔn)”“打得準(zhǔn)”的目標(biāo)。

通過(guò)數(shù)百位科研人員6年多的持續(xù)攻關(guān),多支自研儀器歷經(jīng)上百次井場(chǎng)試驗(yàn)已完成技術(shù)定型,從原理樣機(jī)和試驗(yàn)樣機(jī)階段,走向工程樣機(jī)的持續(xù)迭代更新。(記者 宋雅娟)


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