2019年01月08日 星期二
油气背后的“探”与“究”
——中石油测井公司辽河分公司科技创新纪实
山坳中的测井现场
集中精力攻克川南页岩气分簇射孔施工难关
图为一线小队人员查看现场测井资料
图为辽河分公司副总地质师原福堂在工作中
图为测井公司“巾帼标兵”董红在工作中

    □  李 倩  韩维东  鄢 宁

    油气勘探开发,需要智慧,亦需要可因地制宜的利器。

    测井技术,历来被称之为油气勘探的“火眼金睛”。如何让“眼睛”更亮?如何让隐藏于地下迷宫里的油气能够手到擒来?

    中石油测井公司辽河分公司(以下简称“辽河分公司”)自有妙招。

    2018年,辽河分公司以党的十九大精神为指针,按照集团公司“稳中求进”的工作总基调,全面落实中油测井公司各项工作部署,瞄定建设国际一流测井公司目标,把握好为油公司增储和上产两个发展方向,服务好钻探、油气两个市场,积极推进技术、管理和商业模式三项创新,有质量建设好“融合、聚力、保障”系统工程,为开创新时代测井事业发展的新局面,提供能力保障、质量保障、文化保障。

    尤其是在技术创新上,辽河分公司更是不遗余力:无论是对原有优势的巩固与再发挥,还是在非常规市场上的尝试与前进,都让人惊喜不断。

    发挥优势  探究新技术

    油气勘探开发犹如用兵打仗,只有手握精锐之师,才能无往不利。

    多年来,在国内测井市场上站稳脚跟的辽河分公司,同样有着自己的“精兵强将”。

    2018年11月16日,从辽河分公司数解中心获悉,得益于特殊岩性储层定性和定量测井评价技术的有效应用,辽河地区陈古潜山陈某井在中生界试油获高产油气流。

    随着油气开发的不断深入,勘探难度逐年增大,隐蔽复杂油气藏已经成为各大油气田的主要勘探对象,如何能够提高测井解释准确性和油气综合分析水平,为油气田开发提供可靠的地质依据和必要的技术支持,是所有测井科研工作者的努力导向。

    辽河分公司始终坚持以油气藏为工作对象,以油气含量为中心环节,以单井产量和效益为目标,大力开展技术攻关和课题研究工作。

    同时,辽河分公司充分发挥其对各类复杂油藏评价所积累的宝贵经验和综合技术优势,开展了一大批系列化、区域化、专业化的特色解释评价技术项目,以精细技术服务油气生产,在辽河油田二次开发、苏里格气田区块开发方面均作出了积极贡献。

    他们以“贴、捆、新、引”四字法则(即贴近油田、捆绑钻探、创新技术、引领增储),扎实开展解释评价研究,大力推进科技成果向生产力转化。

    以稠油开采为例。据了解,辽河油田是全国最大的稠油生产基地,1000万吨原油年产量中有三分之二为稠油。

    “稠油开采曾是世界性的难题,目前大多采用的是蒸汽吞吐热采技术,蒸汽受效不均导致开采效率低的问题,也一度引发了我们测井行业的思考。”辽河分公司负责技术研发的工作人员告诉笔者。

    追根溯源,隔夹层是造成蒸汽受效不均的主要原因之一,如果能将千尺地下的隔夹层分布在平面上准确显示出来,就能够为油田开发部门有效部署井位提供可靠依据。

    如何做到隔夹层有效识别,让“稠油”不“愁”?

    辽河分公司以解决油气开采的实际问题作为导向,利用三年时间,通过潜心研究声波时差与孔隙度的关系,孔隙度与渗透率的关系,以及实验室中取得的相关数据,从油藏的纵向角度,建立出三维地质模型,结合井温监测、射孔和注采等资料,系统地分析出隔夹层的厚度、分布规律对蒸汽腔扩展的影响规律,指导油田打井方向和水平井轨迹方向,为油田井位部署提供了平面和立体双重参考。

    “在这项技术研发之初,我们做了大量基础性的工作,应用3000余口井,从目前在辽河油田应用的5个特超稠油油藏项目的评价来看,效果非常好。”辽河分公司数解中心的一位工作人员对笔者介绍说。

    除了稠油,辽河分公司对低电阻率油层的有效评价,让已开发40余年的老油田再一次焕发了活力。

    从各含油气盆地勘探表明,我国低电阻率油气藏储量丰富,产能高,是油田增储上产的重要领域,也是老井挖潜的主要目标。对于辽河油田这样已经开发了40余年的老油田,曾经勘探程度较高的地区,是否存在低电阻率油层,是现阶段潜力开发的主攻方向。

    引起低电阻率的原因是什么?搞技术与做学问一样,知其然与知其所以然同等重要。

    辽河分公司最早开发这项技术,就是针对滩海地区海水泥浆体系侵入造成的低电阻率油气层评价问题,主要是挖潜已有的测井技术形成新方法,利用阵列感应测井时间推移反演,提供更准确的测井响应和含水饱和度随钻井浸泡时间的变化关系,有效提高流体性质识别的准确性,这项技术的应用很大程度上解决了滩海地区低电阻率油层识别的难题。

    辽河分公司对这项技术的研究持续了近10年,后期又对方法进行了拓展,加入核磁共振等测井方法,使之在其他低阻油气层评价中有了更为广泛的应用。

    辽河分公司深知,测井技术需要不断向纵深发展才能更好地服务于油气的勘探开发。

    尤其是随着勘探开发程度的不断提高,未来老油田的勘探目标将逐渐向深、远处发展,经济效益之争也将为剩余油开采“小投入”与“大回报”之间的博弈。

    如何能够更加系统、全面、精细地进行区域评价,对于剩余油藏的立体开发部署起到关键的作用。

    科技因需而生,现如今,集地震、地质、测井为一体的评价技术越来越受重视。

    近年来,辽河分公司依托项目研究持续开展技术积累,在测井资料的基础上引入地震及地质资料,充分利用测井资料纵向分辨率高,地震资料横向分辨率高的特点,优势互补,再结合地质资料信息,建立区域地质模型并对其空间展布特征进行精细刻画。

    该公司还配合油田相关部门开展了一系列辅助勘探开发工作,用地震资料做储层预测,通过一体化综合评价成果,寻找剩余油藏,为新井部署及区域整体调整提供可靠依据。

    过套管电阻率解释技术,由辽河分公司自主开发解释处理软件,软件采用了实验模拟和数值模拟数据进行联合校正,对于多种类型的过套管电阻率仪器均能适用,分公司将这项技术应用于很多老油田的动态监测和剩余油挖潜过程,效果显著。

    水平井综合评价技术,基于井眼轨迹的水平井地质导向与综合评价技术,把油藏地质模型应用到解释当中,直观、充分地分析井眼轨迹与地层的关系,大大提高了解释符合率和时效,成功应用于辽河油田、苏里格气田、吉林油田等上千口的水平井解释评价。

    科技的发展日新月异,产业的进步仰首可见。面对油气勘探开发的漫漫长路,辽河分公司发挥优势,不断进取,不断探究新技术,勇立潮头。

    紧贴前沿  探究非常规

    科技在不断进步,对于地下油气藏的探究也更加深入。

    近年来,辽河分公司充分发挥测井行业对地质结构得天独厚的认识优势,紧跟油气勘探前沿技术,形成针对评价新勘探目标的方法,编制自主评价软件,形成拥有自主知识产权的技术,为随时进入各类勘探前沿市场做足储备。复杂岩性储层评价技术就是其中之一。

    “我们脚下的兴隆台潜山,早期被认为油水界面在3963米,然而通过我们研究表明,这个深度应该在4700米,这也就意味着该地区具有更大的开发潜力。”谈起这项技术的应用效果,辽河分公司的科技人员的语气里充满自信的欣慰感。

    古潜山,顾名思义,是一种古地形突起被上覆不渗透岩层封堵而形成的圈闭构造,油藏聚集其中。

    这种不渗透岩层的地质条件,如人们常见的花岗岩、片麻岩等,它的储油空间不再是人们常规认识的孔隙而是裂缝,常规砂岩评价技术已然不能满足需求。在岩性变化异常复杂的情况下,如何准确进行油藏评价,成为摆在油田地质工作者面前的难题。

    早在2005年,伴随评价技术的更新,刻度试验条件的建立,以及成像测井技术的支撑,辽河分公司开始了复杂岩性储层评价研究。

    他们在明确了兴隆台太古界潜山的25种岩性的基础上,经过上百种矿物的实验比对分析后,最终用测井方法精细划分为7类岩性,通过建立岩性测井识别标准和识别方法,最终实现岩性识别准确率90%以上。

    2011年,这个项目作为中国石油天然气集团公司22项特色技术有形化技术之一,在业内进行推广,为深入了解潜山内幕,确定有利储集区域,有效进行新井部署及老井挖潜提供技术依据。

    技术沿用至今成效显著,兴隆台潜山、马古潜山、陈古潜山等区域的有效开发,与这项技术得出的精细测井评价结论有着密不可分的关系。

    复杂岩性储层评价技术崭露头角,在煤层气解释评价上,辽河分公司也卯足了劲。

    上世纪90年代,辽河分公司开始对煤层气解释评价技术进行研究和应用,按照相关技术评价要求,自主形成了一套评价方法和全方位服务手段。通过软件对煤储层的灰分、水分、固定碳、挥发分、含气量做比较准确的评价。

    这项技术的成功应用,在为国家带来能源补充的同时,也为井下瓦斯治理起到有效检测作用。分公司先后在山西、新疆等地区,以及国外的煤层气区块应用千余口井,获得甲方公司的高度认可。

    同样出色的还有致密油气解释评价技术。

    “解释评价到底有没有标准?”在苏里格油气田开发之初,辽河分公司凭借先进的致密油气解释评价技术,成功使3口险些报废的气井化险为夷。

    当时,在大家惊叹试油效果与辽河分公司解释评价结论如此契合的同时,不由好奇该公司解释评价的定位标准。

    亲自参与解释评价的分公司总地质师汪浩回答:“我们的解释评价没有捷径,没有绝对标准,只有结合具体情况,还有前期的经验判断和后期的理解认知。”

    正是源于这种勇于突破固有标准的精神,辽河分公司为苏里格气田开发开创了新的局面,在该区域服务多年来,解释符合率始终维持在98%以上,为苏10、苏11、苏53区块建成40亿产能作出了突出贡献。

    从2012年至今,辽河分公司承担了中石油致密油气测井攻关项目,持续开展致密油气测井解释方法研究。目前,已经形成了一套集源岩、岩性、物性、含油性、电性、脆性及地应力各向异性于一体的致密油气测井评价方法。

    在页岩气与铀矿的评价上,辽河分公司也做出了尝试。

    2016年底,辽河分公司开始在威远等地开展对页岩气的评价。同时,根据行业规范,对相关处理技术进行总结提炼,形成了辽河分公司独特的技术,并能够根据单井的处理结果,结合井眼轨迹的方式,刻画出水平井中页岩气“甜点”。

    与此同时,铀矿方面也在按照国家标准,逐步建立解释模型和解释评价技术规范。

    在非常规储层评价之路上,辽河分公司紧贴前沿,不断探索,让科技成为了一把名副其实的开天辟地之斧。

    探究不止  科技寻梦人

    辽河分公司缘何能够在科技创新之路上勇往直前?

    缘何能够在不进则退的科技创新大潮中扬帆远航?

    这是因为辽河分公司有着一大批的科技寻梦人,他们以科技创新为己任,以油气评价解释为毕生的追求,为辽河分公司的发展贡献了自己的“星火之光”。

    该公司的副总地质师原福堂就是其中一位寻梦人。

    与测井资料解释结缘19年,原福堂把自己对事业的挚爱、对企业的忠诚,融入职业生涯的每时每刻、每朝每夕,在数解的殿堂里执著寻梦,收获颇丰。

    1989年7月,原福堂从江汉石油学院毕业,分配到辽河分公司数解中心。他的解释情缘解释梦,自此启幕。

    上世纪九十年代末,老区资源接替不足对油田勘探提出新的挑战,也为从事测井资料解释的人员提供了新的舞台。

    当时,原福堂已经走上数解中心副主任岗位,他的世界随之被地质资料充满。案头上堆得像小山一样的资料要一份一份地看,每个数据、每条曲线都不能放过,除了查阅资料、对比层位,还要深入思考、精细分析。工作是枯燥、繁琐的,但是,通过对大量资料的掌握与不间断分析,常常会在某一时刻激发“灵感”,在某一层位找到“亮点”。

    所以,虽苦在其中,也乐在其中。

    从1999年至2000年,经过一年时间的苦战,原福堂带领他的团队,仔细研究了1200口探井,新解释出油气层70层,223.8米,新增可控地质储量800万吨以上,使老井挖潜领域呈现出柳暗花明的良好态势,也为自己的解释生涯增添了无限光彩。

    “兵无常式,水无常形,战无常法。”这句话用在测井资料解释上,再恰当不过。数解中心年解释各类井1400井次,原福堂本人亲历亲为100井次以上。他给自己规定:探井口口必看,重点开发区块的关键井、核磁感应及声电成像等新技术井口口必看。

    2005年的那份经历,是原福堂解释生涯中的一抹浓墨重彩。

    那年10月,数解中心接受长庆苏里格地区气藏的评价任务。该区块面积虽广达700多平方公里,但历史上完钻的井仅有七八口,试井认识的井仅有3口,可供借鉴的资料少得可怜。

    当时,辽河石油勘探局要求数解中心在一个月内拿出该区块储层和气层评价标准。在时间紧、资料少、任务重的情况下,原福堂带领他的团队背水一战。那段时间,大家心中鼓荡着的是“人生能有几回搏”的豪气。一个月的夜以继日,一个月的废寝忘食,一个月的刻苦钻研,终于如期完成任务。

    在西安汇报时,原福堂的“低阻气层发育、储层下限上提”因与原标准严重分歧,犹如投下了两颗重磅炸弹,引起强烈反响。但是11月,4口井完钻之后,用原福堂他们研究的新标准解释,结论为一类井一口、二类井两口、三类井一口(一类井为高产井,二类井为有开采价值井,三类井为无开采价值井);而按原标准解释,这4口井中,仅有一口是二类井,其余3口均为没有开采价值的报废井。此后,根据新标准得出的结论进行试油,符合率高达100%。

    由此,当时的辽河解释品牌打响长庆,这项成果获得2007年度原辽河石油勘探局科技重奖。

    在19年的解释生涯中,原福堂以责任解析梦想,用使命践行忠诚,先后多次荣获分公司文明职工、先进科技工作者、先进科技管理干部等光荣称号。

    近年来,累计获集团公司科技进步二等奖两项、局级科技进步奖一、二、三等奖各一项。2004年,获得集团公司勘探工程技术服务类个人银牌奖;2006年,被评为局级劳动模范。

    从优秀到优异,原福堂正在一步步向前迈进。

    在科研的岗位上,辽河分公司涌现了不少女工匠,董红便是这万花丛中最夺目的那朵。

    成功之花,人们往往惊羡它现时的明艳。然而董红一路走来,身后却布满了奋斗的足迹。

    2005年春天,辽河分公司首次涉足煤层气井测井服务市场,接受了辽河油田4口煤层气井的测井任务。面对大好的市场前景,现实的情况却是既没有专门的煤层气解释处理软件,也没有与之相匹配的测井方法和测井技术。

    刚刚担任研究室主任的董红主动请缨,市场的需要就是命令、就是责任!由于白天生产任务重,没有时间搞科研,她就利用中午、晚上、周末的时间研究。那段时间,她常常忘了回家,忘了吃饭,忘了休息,满脑子装的都是煤层气。

    功夫不负苦心人。夜以继日的刻苦攻关,董红终于取得了让煤层气公司负责人高度认可的研究成果,填补了分公司煤层气解释的空白。为了尽快将研究成果转换成生产力,她又马不停蹄地开发出了专门的煤层气解释处理软件,并成功地与常规处理程序结合起来,使分公司拥有了自己的煤层气解释处理软件。辽河煤层气井项目的成功,为辽河分公司积累了经验,树立了口碑。

    2006年,辽河分公司首次从俄罗斯引进了新型的过套管电阻率测井仪器。为了尽快把该设备推向市场,董红再次披挂上阵,担负起了编写过套管解释处理程序的重任。

    一次次成功的积淀,加上她忘我的投入,短短一个月时间,就编写出了一套独具特色的、适合俄罗斯新型过套管测井的解释处理软件,形成了一套完整的、适用于俄罗斯过套管测井的方法,填补了国内在这个领域的空白。

    2008年10月,辽河分公司中标中油国际海外研究中心的“南图尔盖盆地测井综合评价方法与技术”,董红再次受命,担任该项目的负责人。

    面对足可堆满一间30平方米办公室的1000多口井的图纸。她笑得云淡风轻:“灵感就在这里面,我还没有在这么短的时间里看过这么多的图纸呢!”

    在资料复杂、工作量大、任务紧急的情况下,董红和她的团队对南图尔盖盆地内的16个油田及5个勘探区块的1200多口井进行了详细研究,取得了一系列成果。该项目的出色完成,不仅为南图尔盖盆地的油气藏开发提供了必要的技术支持,而且有力地证明了辽河分公司具有独立承担国内外重大项目的实力。

    2007年以来,董红所在的研究室承担了多项科研项目,累计为企业创效几千万元。董红自己也连年被分公司聘为“技术专家”,荣获分公司第八、十届技术比赛绘解工组第一名的佳绩。她还多次被评为局级“巾帼标兵”和“优秀科技工作者”。她所带领的团队获得“巾帼建功示范岗”和辽河分公司“优秀班组”称号。

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