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练就一双慧眼 把地下油气资源看个真切

来源:科技日报2021-09-27 09:43

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  中秋之夜,因为一个紧急采访电话联系中国工程院院士、国家油气重大专项项目“测井重大装备与软件”首任项目长李宁团队成员,有点意外,好几人竟然在办公室加班。

  就是这样一群人,研发出全球首个大型复杂储层测井处理解释系统CIFLog,实现了解释精度从米级提升至厘米级的技术跨越,突破几大国际油服公司的技术封锁和行业垄断,在中国石油国内外油田应用覆盖面接近90%,已成为国内装机量最大、处理井数最多,所有核心技术都掌握在自己手中的行业重器。

  “是你求着别人来测的,你就没办法要求人家”

  “测井是深入地下的眼睛,将油气层‘看准、看清、看全’是测井评价的核心任务”,对普通人不甚了了、油气勘探却不可或缺的测井,李宁如此形象地定义。他介绍,作为十大石油学科之一,测井在地质、物探和钻井之后展开。“如果说地质是指出勘探领域,确定目标层系;物探是查明油藏形态,提出井位建议;钻井是打穿地层岩石,建立输送通道;那么测井的就是识别发现储层,计算油气含量。”

  测井如此重要,一直以来,相关核心技术、装备却掌控在几大国际油服公司手中。需要测井了,要么买他们的软硬件,要么买他们的服务,价格完全听命于人。

  以近十年发展起来的高端核物理测井方法——元素俘获能谱测井为例,此前,国内对该项技术的研究完全属于空白。李宁团队测井软件研发组组长刘英明博士形容,“这就像一个‘盲盒’”。他说的是元素俘获能谱测井的最核心步骤——解谱,也就是将测量获得各种元素产生的综合谱进行分离得到各种元素的含量。多年以来,国外仪器厂商对其严格保密,“我们虽然能够拿到原始数据,但无从下手进行处理解释。”结果是,常规测井一口井几万元,该方法一口价几十万元。

  听命于人,遭连累的不光是测井成本。多位业内人士谈到,测井产生的海量地质数据顺带被别人拿走,是不能排除的事关国家基础数据安全的一重隐患。但是“没办法”,“是你求着别人来测的,你就没办法要求人家”,李宁团队副课题长王才志研究员表示。

  从固定扳手到万用扳手:原创一套全新模型

  真正做到“看准、看清、看全”油气层,就要准确计算储层孔隙度、饱和度、渗透率,这三大参数,正是测井任务的主要目标。

  李宁介绍,中国测井界经过几十年跟踪研究国外的一代孔隙度和二代饱和度测井系列,最终实现了测井处理方法和测井仪器的全面国产化。

  以饱和度为例,“复杂三重介质条件油气饱和度定量评价”是国际公认的学科难题。李宁团队测井方法研发组组长冯周博士解释,“饱和度”即油气在地层孔隙体积中所占的百分比,是判断地下油气工业生产能力及预测油气储量规模的关键参数;至于“三重介质”,我国天然气可采储量75%以上来自复杂岩性和非常规油气藏,其储层普遍由致密基质、溶蚀孔洞和随机裂缝三重介质构成,非均质性极强。“如何准确判定这类储层的油气饱和度,是测井评价的重大技术瓶颈”。

  李宁团队经30余年不懈努力,系统建立了一套全新测井解释模型,原创性发明了一套全新算法及测量装置,总饱和度计算精度比传统模型提高15%—20%。“相当于传统模型是固定扳手,只能拧一种螺丝;新算法则是活动扳手,可以万用。”成果获得美、俄、英、法、荷、澳等地球物理勘探一流强国发明专利,使我国在这一领域走在了世界前列。

  既然“赢者通吃”,那就“做本行业第一”

  李宁在多个不同场合说过,软件行业的游戏规则是只有第一,没有第二,赢者通吃。这使他从一开始就树立了“做本行业第一”的愿景。

  经十余年不间断科技研发,2011年“中国石油新一代测井软件CIFLog1.0”正式发布,作为国家油气重大专项标志性成果之一,实现了全套高端成像测井资料处理、全岩性复杂储层解释评价体系;“十二五”和“十三五”持续攻关,升级换代的CIFLog2.0创新性地将多井处理与单井处理精细融合,实现了跨区块风险勘探井评价。目前,CIFLog3.0进一步实现了单井、多井、水平井测井全流程覆盖,为亚洲陆上最深井轮探1井、南海981钻井平台的油气勘探提供了重要技术支撑。

  在至今仍困扰国内外测井人的渗透率评价方面,李宁透露,接下来将在量化刻度和仪器研制两个方面继续开展研究,最终形成具有完全自主知识产权的渗透率测量装备。(记者 瞿 剑)

[ 责编:赵宇豪 ]
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