《录井工程》  2018 , 29 (3): 1-5 https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2018.03.001

研究与探讨

俄罗斯录井技术现状及中俄合作前景分析

杨明清

中石化石油工程技术服务有限公司

中图分类号:  TE132.1

文献标识码:  A

收稿日期: 2018-08-16

网络出版日期:  2018-11-06

版权声明:  2018

作者简介:

作者简介:杨明清 教授级高工,1972年生,1996年毕业于石油大学(华东)钻井工程专业,2013年获中国石油大学(北京)石油地质专业硕士学位,2015年获中国地质大学(北京)钻井工程专业博士学位,长江大学客座教授,中国石油大学(华东)硕士指导教师。主要从事测录井技术及管理工作。系本刊编委。通信地址:100020 北京市朝阳区吉市口路9号2303室。电话:(010)59965861。E-mail:yangmq.os@sinopec.com

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摘要

俄罗斯石油资源丰富,录井市场巨大,但中俄录井方面合作不多,相互认知不足。从仪器研发、地质录井、工程录井、气测录井及信息录井5个方面对俄罗斯录井行业现状进行归纳阐述;从俄罗斯录井技术亮点、俄罗斯录井设备研发、俄罗斯录井设备性能指标、俄罗斯录井新技术4个方面对俄罗斯录井技术特点进行系统分析;从引进或借鉴特色录井设备及服务、推进俄罗斯录井设备升级改造、推介中国高配置综合录井仪及服务、推介中国特制录井仪及服务、推介中国特色录井设备及服务、联合组建研发基地6个方面为中俄合作提出建议。中俄录井行业合作,能够促进双方录井技术水平共同进步,有利于中国录井行业早日进入俄罗斯市场。

关键词: 俄罗斯 ; 录井 ; 技术现状 ; 对比 ; 借鉴 ; 中俄合作

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杨明清. 俄罗斯录井技术现状及中俄合作前景分析[J]. 《录井工程》, 2018, 29(3): 1-5 https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2018.03.001

0 引 言

俄罗斯石油天然气资源非常丰富,拥有系统的石油勘探开发技术,与其他国际大型石油公司相比,俄罗斯的勘探开发技术往往独树一帜、自成体系[1]。俄罗斯综合录井技术起步较早,20世纪70年代已经研发出比较完善的综合录井仪,而中国首批录井仪就是从俄罗斯引进的[2]。近些年,虽然俄罗斯某些录井传感器、特色录井设备仍具有一定的优势,但总体看俄罗斯录井技术发展放缓,俄罗斯录井技术整体实力欠佳[3]。对俄罗斯录井行业而言,中国录井设备及服务质量可靠、价格低廉,性价比高,有很大的吸引力[4]

随着“一带一路”的开展,中国与俄罗斯具有很好的战略合作关系,两国高层多次会面,并在多领域开展合作,给中俄录井行业合作带来了新的机遇。中国与俄罗斯业务划分类似,测井与录井业务往往同在一家公司,目前中俄在测井领域已经开展了一系列合作,包括互派留学生、定期召开中俄测井技术交流会、互相引进设备及技术等[5],这也为中俄录井技术合作探索了一条可行之路。

1 俄罗斯综合录井技术现状分析

仪器研发方面,俄罗斯以本国生产的录井设备为主,主要包括俄罗斯地球物理股份有限公司生产的GEOTEST综合录井仪[6](图1)、俄罗斯萨拉托夫地质仪器仪表有限责任公司生产的GEOTEK综合录井仪[7]、秋明地球物理公司生产的MEGA-AMT综合录井仪[8]等。地质录井方面,主要为岩屑及岩心分析,包括湿照、干照、滴照等,此外,还有泥页岩密度测量、碳酸盐岩含量测量[9](图2)、高倍显微镜观察、剩余油饱和度测量(图3)等特殊录井方法[10]。气测录井方面,以电动脱气器为主(图4),主要包括全烃测量及烃组分测量(图5),此外,还有便携式硫化氢、二氧化碳含量测量[11]等技术。工程录井方面,主要包括井深、立压、套压、悬重、转盘扭矩、转盘转速、泵冲速、钻井液密度、钻井液温度、钻井液电导率、钻井液体积等参数监测,此外,还有固井过程监控设备(图6)。信息录井方面,能够实时采集录井参数,并对其进行编辑、传输、存储、发布,供后方专家实时掌握井场生产动态,参与指挥和决策[12]

图1   俄罗斯GEOTEST-5综合录井仪

   

图2   俄罗斯碳酸盐岩含量测定仪

   

图3   俄罗斯剩余油饱和度测定仪

   

图4   俄罗斯电动脱气器

   

图5   俄罗斯"有色体"色谱仪

   

图6   俄罗斯固井过程监控设备

   

2 俄罗斯录井技术特点分析

针对俄罗斯录井技术亮点、录井设备研发、录井设备性能指标、录井新技术4方面的特点进行了分析总结。

2.1 个别录井技术亮点突出

仪器研发方面,俄罗斯仪器房空间较大,集工作和生活于一体,利于开发井录井及偏远地区录井;仪器房地板下安装有电加热带,适用于寒冷地区录井[13]。地质录井方面,俄罗斯有剩余油饱和度录井技术、岩屑及岩心密度孔隙度测定技术(图7),增强了岩屑及油气识别能力[14]。工程录井方面,俄罗斯研发了重锤式钻井液密度传感器(图8)、放射源式密度传感器(图9)[15,16]、固井过程监控设备等,丰富了钻井过程监控手段,保障了钻井施工安全。

图7   俄罗斯岩屑及岩心密度孔隙度测定仪

   

图8   俄罗斯重锤式钻井液密度传感器

   

图9   俄罗斯放射源式密度传感器

   

2.2 录井设备研发缓慢

俄罗斯具有庞大的油气产业,石油设备市场需求巨大,但俄罗斯录井设备生产能力匮乏,仪器更新较慢,很多录井仪已经使用十年以上甚至更长时间。尤其近几年,国际市场油价下跌,研发投入不足,导致录井装备研发更加缓慢。例如:著名的俄罗斯地球物理股份有限公司在2003年推出GEOTEST-5综合录井仪后,至今没有推出其后续GEOTEST-6综合录井仪。此外,俄罗斯以综合录井仪为主,针对煤层气、页岩气、深水等特殊对象,没有专门的录井设备。

2.3 录井设备性能指标不高

俄罗斯的录井设备注重坚固耐用,操作简便,在发生机械碰撞时不易损坏,不过分追求性能指标。尤其在气测录井方面,只注重油气层的发现,不注重油气层的解释评价。例如:俄罗斯的色谱仪分析周期较长且分析组分较少[17],全烃测量范围一般为0.005%~100%,最小检测浓度0.0005%,烃组分检测一般包括C1-C5,测量范围一般为0.005%~100%,最小检测浓度0.0005%,检测周期100~180 s[18]

2.4 录井新技术匮乏

俄罗斯录井服务以岩屑录井、气测录井、钻井工程参数录井为主,录井设备及工艺十分成熟,但这些技术为常规化录井服务,附加值不高,录井定额普遍较低,一般为300~500 $/d[19]。岩屑录井方面,以肉眼识别为主,缺乏必要的定量化分析手段;气体采集方面,以搅拌式脱气器为主,影响因素较多,误差较大;气体分析方面,以色谱为主,技术单一,针对性不强[20]

3 中俄合作前景分析

基于俄罗斯录井技术现状,中俄录井技术已具备良好的合作基础,可尝试从以下6方面逐步进行合作。

3.1 引进或借鉴特色录井设备及服务

俄罗斯录井在某些方面有特色技术,值得我国引进或借鉴。仪器研发方面,国内仪器房与地质房、生活房完全分离,对于偏远井、录井人员不多的开发井录井,增加了成本;地质录井方面,国内剩余油饱和度录井、岩屑孔隙度录井尚属空白;工程录井方面,国内密度传感器单一,性能指标不高,固井过程监控不足。引进俄罗斯相关录井技术或设备,可大幅提升我国录井技术水平。

3.2 推进俄罗斯录井设备升级改造

销售整台录井设备往往价格偏高、海关手续繁琐,中俄合作初期,可对俄罗斯现有录井设备的薄弱部分进行升级改造,其过程易操作、成本低、见效快。气体检测方面,升级现有色谱仪,提高检测精度,缩短检测周期;数据采集方面,升级采集接口,提高工程参数采集速率;录井传感器方面,升级为高精度传感器及无线传感器,增加工程参数采集的准确性及灵活性;安全保障方面,在仪器房安装防雷击模块,增加防雷击功能,避免雷雨天气击毁录井仪,保障录井仪安全,避免录取的宝贵资料由于雷击而丢失。

3.3 推介高配置综合录井仪及服务

在中国,针对海上录井安全问题,研发了高等级防爆录井仪器房,俄罗斯在远东地区、滨里海地区有大量的海上油田,海上钻井规模很大,高等级防爆录井仪器房需求旺盛;针对深海冷钻井液,研发了钻井液升温脱气及检测系统,有效脱出深水冷钻井液中的重烃组分,为油气层发现及评价提供资料[21,22];针对弱油气显示,研发了高精度多组分气相色谱仪,检测精度达0.0005%,并将烃组分检测范围由传统的C1-C5拓展到C1-C8,为超深井油气层发现及评价、难动用储量开发提供新手段。

3.4 推介特制录井仪及服务

除了传统的综合录井仪,针对不同的开发对象,中国陆续研发了不同类型的录井仪。针对成熟油田,研发了便携式录井仪,使用红外气体检测原理,具有信息传输功能及操作人员少、成本低、使用方便等优点,可用于生产井录井,也可用于修井井口监测、采油井口监测等;针对地热井开发,研发了地热录井仪,高精度采集钻井液温度、钻井液流量等参数,有针对性地监测地热井开发;针对煤层气开发,研发了煤层气录井仪,重点监测轻烃组分含量,可以有效发现及评价煤层气。

3.5 推介特色录井设备及服务

中国有很多特色录井技术及服务。在工程监控方面,包括无线传感器技术、随钻地层压力评价技术、钻井事故智能预报技术等;在精细化资料采集方面,包括定量脱气器、拉曼色谱仪、定量化采集与处理技术等;在油气层发现及评价方面,包括地化录井技术、定量荧光分析技术、核磁共振录井技术、岩心扫描技术、碳同位素录井技术、离子色谱分析技术、地质导向录井技术等;在后勤支持方面,包括远程录井技术、区域录井技术、同步录井技术等。这些录井技术一般具有独立的分析设备,设备体积小、独立性强,能够有针对性地解决勘探开发中的具体问题。这些技术可以依托综合录井仪使用,也可以独立使用;可以某几种设备及技术组合使用,也可以独立使用;可以在钻井现场使用,也可以在后方基地实验室使用。

3.6 联合组建研发基地

中俄录井技术各有长短,本着互相学习、共同进步的原则,充分利用俄罗斯现有研发设备、技术人员、服务市场等资源,在俄罗斯联合组建研发基地。装备研发方面,组建研发、制造、维修、升级改造、质量检验一体化设备研发基地,升级改造俄罗斯现有低端录井设备,联合生产高端录井设备;在资料综合解释方面,加强资料综合解释及应用,包括地质设计、分析化验、质量检验、资料处理解释等;信息化建设方面,加强信息传输能力,在后方基地建立专家指挥中心,提供地质导向等技术服务。联合组建研发基地,一方面学习俄罗斯录井技术中的优点,将其优势技术引入中国,另一方面将中国的录井设备及技术推介至俄罗斯,增加产值,提高中国录井技术品牌知名度。

4 结束语

俄罗斯录井行业注重常规化录井服务,注重岩屑分析、气测值分析、工程参数监测,缺乏深层次分析设备及手段,中国录井技术整体水平高于俄罗斯,但俄罗斯局部有技术亮点。建议将俄罗斯优势录井技术引入国内,将中国优势录井技术推广至俄罗斯,相互借鉴,共同提高。在技术推广过程中,建议采取先小后大、先易后难的原则,采用录井设备销售带动录井技术研发、录井设备合作带动录井技术服务的方式,分层次逐步进入俄罗斯录井市场。尽快建立中俄两国录井技术交流平台,如定期组织中俄录井技术交流活动,中俄两国石油院校互派录井方面留学生等,加强中俄录井技术交流与合作。

The authors have declared that no competing interests exist.


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