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中國石油集團測井重點實驗室
測井重點實驗室是中國石油集團科技創新體系的重要組成部分。實驗室以爲主營業務提供先進測井技術與裝備爲宗旨，按照“突出重點、集成應用(yòng)”的發展戰略，以中國石油集團測井有限公司爲依托，開(kāi)展基礎研究、儀器研制、軟件開(kāi)發和(hé)數據應用(yòng)等工(gōng)作(zuò)。
實驗室堅持“産、學、研、用(yòng)”相結合，聯合中國石油勘探開(kāi)發研究院、中國石油大(dà)學（北京）等單位，設立了(le)岩石物理(lǐ)與測井數值模拟、測井新理(lǐ)論與新方法、測井儀器刻度标準體系、測井信息處理(lǐ)與解釋評價、油氣藏動态監測方法和(hé)工(gōng)程測井等研究方向，通過強化原始創新與集成創新，逐步成爲國内一流的測井前沿技術創新基地和(hé)人才培養基地。
實驗室擁有先進儀器設備200餘台（套），累計(jì)承擔國家、省部級科研課題150餘項，制修訂行業标準6件，授權國家發明(míng)專利79件，出版專著10部，并形成了(le)一支學科頂尖人才彙集、老(lǎo)中青結構均衡、傳幫帶機制健全、研發實力雄厚的專業化技術團隊，爲我國測井業務高(gāo)質量發展提供了(le)重要支撐。
遠程測井作(zuò)業支持中心
利用(yòng)互聯網、人工(gōng)智能(néng)等信息技術，工(gōng)程師遠程控制千裏之外(wài)測井現(xiàn)場裝備，實時(shí)獲取測井信息，在基地完成測井作(zuò)業任務，快(kuài)速爲油田提供決策和(hé)技術服務，提高(gāo)測井作(zuò)業時(shí)效，降低(dī)勞動強度和(hé)作(zuò)業成本。
讓油氣勘探的“眼睛”更“明(míng)亮(liàng)”
利用(yòng)電磁波測量岩石和(hé)流體性質的介電測井，是探測油氣儲層特性的一種新技術。10月30日，由中國石油集團測井重點實驗室自(zì)主研制的寬頻介電測井探測器，在慶陽标準井順利完成4頻測量，反演介電常數和(hé)電阻率與地層電性資料對(duì)比一緻，标志着其設計(jì)與優化又邁出了(le)實質性一步。
作(zuò)爲油氣勘探開(kāi)發的關鍵核心技術之一，測井被喻爲地質家和(hé)油氣藏工(gōng)程師的“眼睛”。利用(yòng)電、聲、核、磁、光等地球物理(lǐ)方法，将深埋地下(xià)的油氣儲層“看(kàn)清”“看(kàn)準”“看(kàn)全”，是測井評價的核心任務。
我國測井領域一直面臨不少世界級難題，國際測井服務公司更是長期壟斷高(gāo)端測井裝備及軟件。近年來(lái)，測井作(zuò)業效率及成本與低(dī)油價之間的矛盾、國外(wài)技術在國内複雜(zá)地質環境下(xià)的适應性問題等日益突出。
加快(kuài)研發具有自(zì)主知(zhī)識産權的高(gāo)端成像測井裝備及軟件，構建适合國内油氣地質特點的測井評價技術體系，提高(gāo)油氣層識别準确率，成爲我國油氣勘探開(kāi)發亟待突破的關鍵。
在國家油氣重大(dà)專項的支持下(xià)，實驗室圍繞“深、低(dī)、非、老(lǎo)”油氣勘探開(kāi)發中，基礎理(lǐ)論、儀器設備、工(gōng)藝方法、應用(yòng)軟件等方面存在的諸多科學和(hé)技術難題，攻堅克難，開(kāi)拓創新，使自(zì)主研發的快(kuài)速與成像測井系統的性能(néng)不斷提升，先後獲得國家新産品、集團公司十大(dà)科技進展以及集團公司自(zì)主創新重要産品等多項殊榮。
爲加快(kuài)國産測井裝備研發進程，提高(gāo)研發質量，實驗室自(zì)主開(kāi)發了(le)LogSIP數值模拟軟件集成平台，爲儀器結構參數設計(jì)、信号處理(lǐ)、刻度标定、環境校正圖版計(jì)算(suàn)、虛拟測井等裝備研發應用(yòng)提供了(le)重要科學依據。
促進油氣勘探開(kāi)發提質增效是實驗室的重要任務之一。爲讓測井裝備“看(kàn)得遠”“看(kàn)得廣”，實驗室科研人員潛心鑽研。随着壓振波、方位合成、偏移疊加等核心處理(lǐ)技術的突破，以及縫洞量化參數提取、三維成像等特色模塊的研制成功，遠探測陣列聲波測井儀在國内首次實現(xiàn)了(le)井周80米範圍内裂縫、縫洞、儲層邊界、斷層等地質構造的探測和(hé)量化評價，爲複雜(zá)油氣藏識别及儲層評價再添利器。
近年來(lái)，适用(yòng)深層油氣勘探開(kāi)發的測井裝備，成爲業内研發關注的焦點。實驗室積極發揮自(zì)身優勢，針對(duì)超深井測井萬米電纜特性變化大(dà)、影響大(dà)、數據傳輸速度與可靠性等，在自(zì)适應通信技術研究上(shàng)狠下(xià)功夫，成功實現(xiàn)了(le)不同電抗特性電纜條件下(xià)大(dà)數據的高(gāo)可靠傳輸技術，并研制出整體性能(néng)達到(dào)國際先進水(shuǐ)平的“超深井EILog175攝氏度/140兆帕＠20小(xiǎo)時(shí)測井系統”。
測井處理(lǐ)解釋系統是體現(xiàn)行業話(huà)語權和(hé)國際競争力的重要平台。爲推動與國産測井系統相配套的先進适用(yòng)測井軟件的發展，實驗室積極承擔國家油氣科技重大(dà)專項相關課題，成功開(kāi)發出适合測井數據資料處理(lǐ)解釋一體化的全新一代高(gāo)端應用(yòng)軟件系統。
該成果攻克了(le)多語言混編等多項關鍵核心技術，實現(xiàn)了(le)測井資料庫、岩芯數據庫、解釋知(zhī)識庫的綜合化應用(yòng)，能(néng)夠滿足單井解釋與多井評價的需要，已在長慶等16個國内油田，以及俄羅斯、加拿大(dà)等10多個海外(wài)地區(qū)應用(yòng)1500餘套，處理(lǐ)超過30萬井次，識别油氣層約159萬層、904萬米。
經過實驗室的不懈努力，目前，快(kuài)速與成像測井系統已成爲中國石油集團的主力裝備，達到(dào)國際先進水(shuǐ)平。
下(xià)一步，實驗室将強化測井技術創新，緻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，緻力于研發測井大(dà)數據應用(yòng)平台、智能(néng)遠程測井系統、智能(néng)處理(lǐ)解釋系統等新軟件，推動測井數字化轉型和(hé)智能(néng)化發展，更好(hǎo)地發揮“顯微鏡”和(hé)“望遠鏡”的作(zuò)用(yòng)。
專家點評
加強核心技術攻關打造高(gāo)端測井裝備
長江學者、中國石油大(dà)學（北京）人工(gōng)智能(néng)學院院長肖立志
成像測井裝備是測井技術的前沿，長期被國際大(dà)服務公司壟斷。研發擁有自(zì)主知(zhī)識産權的成像測井裝備，一直是中國石油行業的追求。
中國石油集團測井重點實驗室長期緻力于基礎方法研究、核心傳感器攻關和(hé)應用(yòng)方法研究。10多年來(lái)，實驗室锲而不舍、奮發攻關，陸續突破了(le)測井核心傳感器制作(zuò)瓶頸，形成膠水(shuǐ)配方、高(gāo)溫磁片粘接、極闆3D打印等幾十項核心技術，成功研發了(le)核磁探頭、感應線圈和(hé)微電阻率極闆探測器，具有高(gāo)靈敏度、高(gāo)分辨率特點，能(néng)夠精準探測納米級微孔隙，清晰顯現(xiàn)深達數千米的地下(xià)油氣層圖像。
尤其是這(zhè)些(xiē)新型探測器在新一代CPLog成像測井系統上(shàng)進行技術成果轉化，實現(xiàn)了(le)成像裝備自(zì)主化夢想，已廣泛應用(yòng)于我國油氣勘探開(kāi)發，作(zuò)業服務占中國石油成像測井工(gōng)作(zuò)量的70％；在長慶油田大(dà)幅提高(gāo)了(le)特低(dī)滲油氣測井解釋符合率，爲油田高(gāo)質量發展做出貢獻。
測井重點實驗室将繼續加大(dà)中子管、聲波換能(néng)器等核心技術的攻關力度，推動我國測井技術快(kuài)速發展。
突破傳統理(lǐ)論方法引領測井技術發展
中國石油大(dà)學（華東）地球科學與技術學院教授範宜仁
複雜(zá)砂泥岩和(hé)碳酸鹽岩儲層是我國油氣資源的重要接替領域，但(dàn)這(zhè)兩類儲層油氣含量的準确計(jì)算(suàn)一直是行業面臨的重大(dà)技術難題。
測井重點實驗室大(dà)膽突破傳統束縛，通過多年持續技術攻關，建立了(le)新的地層電磁波積分方程、新的岩石電導率公式、新的導體混合物公式，形成了(le)以陣列感應測井和(hé)核磁共振測井爲主的複雜(zá)砂岩儲層油氣含量快(kuài)速計(jì)算(suàn)方法，以側向測井和(hé)電成像測井爲主的碳酸鹽岩儲層油氣含量快(kuài)速計(jì)算(suàn)方法。這(zhè)些(xiē)成果具有充實的理(lǐ)論基礎，是對(duì)傳統測井理(lǐ)論方法的繼承和(hé)創新，對(duì)測井技術的發展和(hé)應用(yòng)具有重要作(zuò)用(yòng)。
特别是研究成果形成了(le)《均質化地層電磁場論》理(lǐ)論專著，指導測井儀器持續優化升級，并爲國家油氣重大(dà)專項全域測井儀器提供了(le)設計(jì)依據。實驗室提出的複雜(zá)砂岩和(hé)碳酸鹽岩儲層測井系列已成爲國産成像測井裝備的核心組成部分，爲國内重點井及風(fēng)險探井評價提供核心評價參數。系列成果的成功應用(yòng)标志着這(zhè)一技術難題被成功破解，也(yě)爲複雜(zá)儲層勘探提供了(le)新的技術利器，推動了(le)測井技術的發展。
技術應用(yòng)
■2019年7月，“超深井EILog175攝氏度/140兆帕＠20小(xiǎo)時(shí)”測井系統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(xià)，順利完成了(le)電成像和(hé)雙側向測井任務，所采集的測井資料質量可與國際頂尖公司媲美(měi)。
■微電阻率成像測井儀已在塔裏木(mù)、長慶、吐哈、華北等油田測井300餘口，在孟加拉國、阿塞拜疆等海外(wài)市場提供測井服務，并整裝出口加拿大(dà)、俄羅斯及中東等地區(qū)。
■陣列感應系列測井儀在長慶等多個國内油田，以及哈薩克斯坦、孟加拉國等海外(wài)市場規模應用(yòng)，累計(jì)測井3萬餘口，創造産值1億多元。
■遠探測陣列聲波測井儀在華北油田成功發現(xiàn)河(hé)西務潛山隐蔽縫洞儲層，助力廊固凹陷超深地層40年來(lái)的勘探新發現(xiàn)；在塔裏木(mù)油田碳酸鹽岩和(hé)深層碎屑岩地層規模應用(yòng)于井旁縫洞分析。
■MRT多頻核磁共振測井儀已在長慶等10多個油田推廣應用(yòng)21套，現(xiàn)場測井1200餘口，平均單套成本比國外(wài)同類儀器節約40％，在複雜(zá)岩性儲層識别、孔隙結構精細分析、流體定性識别等方面應用(yòng)優勢顯著，被評爲“中國石油集團自(zì)主創新重要産品”。
■測井大(dà)數據基礎平台管理(lǐ)着國内16個油氣田及海外(wài)24個國家超過31萬井次數據，并與油田數據庫、集團統建數據庫實現(xiàn)數據實時(shí)傳輸、協同處理(lǐ)解釋、數據自(zì)動推送等，可提高(gāo)測井處理(lǐ)解釋時(shí)效35％以上(shàng)。
■縫洞碳酸鹽岩地層地質力學參數測井評價技術已在位于塔裏木(mù)盆地、四川盆地的多個油氣田得到(dào)規模化應用(yòng)，爲數百井次的鑽井、壓裂等工(gōng)程優化設計(jì)提供了(le)有效支撐與保障。
亮(liàng)點技術
非常規岩石物理(lǐ)實驗技術
該技術成功解決了(le)緻密儲層實驗流體“進不去、出不來(lái)、測不準”的難題。首創的線切割加工(gōng)技術，使頁岩等脆性易碎岩芯的精細岩石物理(lǐ)實驗成爲可能(néng)。形成的岩芯可壓裂性實驗技術，爲頁岩儲層可壓裂性評價奠定岩石物理(lǐ)基礎。
多物理(lǐ)場儀器模拟仿真技術
突破了(le)多物理(lǐ)場測井儀器模拟仿真技術，形成了(le)數字地層構建、模拟測井、數據處理(lǐ)一體化仿真能(néng)力，爲儀器研發、測井施工(gōng)、資料應用(yòng)提供高(gāo)效模拟仿真支撐，提高(gāo)研發效率。
高(gāo)精度寬動态微電阻率成像關鍵技術
攻克了(le)耐高(gāo)溫耐高(gāo)壓陣列探測器極闆、納安級微弱信号多道(dào)并行采集、低(dī)噪聲大(dà)功率信号源等關鍵技術，使微電阻率成像儀器耐溫耐壓指标提升至200攝氏度和(hé)170兆帕，實現(xiàn)了(le)複雜(zá)儲層層内信息精細描述。
自(zì)适應陣列感應采集與處理(lǐ)技術
該技術可獲取井下(xià)多種徑向探測深度、縱向高(gāo)分辨率、高(gāo)精度的儲層電阻率信息，可直觀判斷儲層并詳細描述侵入剖面。應用(yòng)該技術研制的陣列感應測井儀曾獲得“國家重點新産品”和(hé)“中國石油集團自(zì)主創新重要産品”稱号。
井旁縫洞聲波多尺度處理(lǐ)技術
該技術創新了(le)井旁構造反射波與井壁直達波的分離方法，可有效減少直達波能(néng)量和(hé)波包周期，提升反射波信噪比以及反射波分離效率和(hé)穩定性，實現(xiàn)井旁構造方位準确定位。
核磁共振微米級孔隙結構探測技術
突破千瓦級大(dà)功率發射及納伏級檢測、千伏級瞬時(shí)高(gāo)壓洩放(fàng)及T2譜高(gāo)精度反演等關鍵技術，實現(xiàn)了(le)微米級孔隙結構及流體性質的精确測量，被譽爲識别地層孔隙和(hé)流體的“火眼金(jīn)睛”。
測井大(dà)數據應用(yòng)關鍵技術
該技術解決了(le)海量測井數據高(gāo)效存儲及檢索、多源動靜态數據融合等難題，建立起多重安全保障機制，在井場實時(shí)傳輸與監控、網絡化協同處理(lǐ)解釋、數據自(zì)動推送流轉等方面發揮了(le)重要作(zuò)用(yòng)。
縫洞碳酸鹽岩地層地質力學參數測井評價技術
該技術解決了(le)縫洞碳酸鹽岩結構複雜(zá)、非均質性強、岩石物理(lǐ)響應複雜(zá)等難題，形成了(le)複雜(zá)結構縫洞碳酸鹽岩地質力學參數評價技術，爲鑽井、壓裂等工(gōng)程的安全、高(gāo)效實施提供了(le)強有力的技術支撐。
創新感悟
開(kāi)展基礎研究需要付出長期的努力
測井岩石物理(lǐ)實驗團隊
岩石物理(lǐ)是測井行業的基礎學科，研究方向衆多，大(dà)部分測井新技術與先進裝備的研發成果都涉及岩石物理(lǐ)。
我們開(kāi)展測井岩石物理(lǐ)實驗研究，一是要搞清機理(lǐ)，二是要用(yòng)數字化的方式來(lái)描述地層特征。這(zhè)是非常難、非常枯燥的工(gōng)作(zuò)，有些(xiē)研究做了(le)很(hěn)長時(shí)間才發現(xiàn)方向有偏差，需要從(cóng)頭再來(lái)。因此，研究人員必須要有攻堅克難的決心，要耐得住寂寞，要付出長期的努力，才能(néng)提高(gāo)原始創新能(néng)力。
近年來(lái)，爲對(duì)油氣層核磁共振特性進行準确評估，我們在設備欠缺的情況下(xià)，潛心鑽研、虛心請(qǐng)教、反複改進，形成了(le)高(gāo)溫高(gāo)壓核磁共振實驗裝備及配套實驗工(gōng)藝，建立了(le)采集過程梯度磁場全覆蓋及超短回波間隔的岩芯核磁共振實驗技術。目前，測井重點實驗室的岩石物理(lǐ)研究達到(dào)國内領先水(shuǐ)平，研發基本實現(xiàn)與國際同步。
原始創新是實現(xiàn)超越的關鍵
測井數值模拟團隊
測井數值模拟技術，采用(yòng)數值計(jì)算(suàn)和(hé)圖像顯示的方法來(lái)研究測井工(gōng)程和(hé)測井物理(lǐ)問題，是測井儀器設計(jì)以及測井響應特征考察中不可或缺的研究手段。
作(zuò)爲一種新方法，測井數值模拟技術可借鑒的成果很(hěn)少。爲推動測井應用(yòng)技術和(hé)儀器研制的深入發展，我們通過原始創新，設計(jì)開(kāi)發了(le)一套包括電、聲、核、岩石物理(lǐ)等多種測井數值模拟模塊的專用(yòng)平台。
利用(yòng)這(zhè)一先進平台，我們開(kāi)展了(le)全域成像測井探測器設計(jì)與仿真計(jì)算(suàn)，攻克了(le)亞毫米級與百米級網格剖分融合技術，創新提出了(le)數字化地層；發現(xiàn)了(le)聲波測井在水(shuǐ)平界面處的反射現(xiàn)象，提出了(le)利用(yòng)偶極彎曲波反演地層徑向聲速剖面的方法，爲“十三五”國家專項提供重要支撐。
原始創新艱辛漫長，卻實現(xiàn)了(le)從(cóng)模仿到(dào)自(zì)主化的嬗變。隻要我們持之以恒，一定能(néng)在激烈的競争中實現(xiàn)超越。
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