什么是核测井?
核测井又称放射性测井,是石油开采过程中用于判断油层位置、油层储量的基本方法。测井时,用探测器在井中连续测量由天然放射性核素发射的或由人工激发产生的核射线,以计数率或标准化单位记录射线强度随深度的变化,也可直接转换成测井分析所需要的地球物理参数,以更直观的形式进行记录。核测井主要包括自然伽马、自然伽马能谱、密度、岩性-密度、中子伽马、中子、中子寿命、中子非弹性散射伽马能谱、中子活化等测井方法。
中国石油测井行业面临的困难与挑战
进入21 世纪,世界石油工业正在进行一场从常规“圈闭型”油气藏到非常规“连续型”甜点区聚集油气藏的“黑色页岩革命”,占油气资源总量80%的非常规油气成为关注的焦点。十二五以来我国也相继提出大力发展致密油气、页岩气、煤层气等非常规油气资源的勘探和开发。我国80%的天然气储藏在致密性地层中,而此类非常规油气藏需要大量采用水平井开发。随钻测井是应用于石油勘探的重要技术之一,是在靠近钻头部位直接安装探测器,随着钻头钻进钻出,深入地下数千米,来测量电阻率、密度、自然电位、核磁、自然伽马值等参数,从而实现对地层和井深信息的监控。
在石油勘探过程中,深度每增加1000米,温度就会迅速升高25℃到30℃,目前国内的部分井深已经超过6000米,这就要求探测器能够耐受175℃的高温甚至更高。并且由于探测器紧跟钻头,在承受高温的同时也需要承受高达30g rms的随机振动及1000g的力学冲击。目前常规的随钻测井设备无法满足上述需求。
对于这类适应严苛井下环境的一体化探测器,目前长期依赖国外进口,制约着随钻测井技术的发展,钳制着中国经济发展的命脉。因此打破国外垄断,开发出抗高温、耐震动的探测器成为放射性测井行业内的首要需求。
滨松助力石油测井行业发展
2011年,滨松集团中国子公司——滨松光子学商贸(中国)有限公司成立(即滨松中国),全面负责中国市场的业务和服务。很快,滨松中国立足于国内对一体化探测器的需求,联合国内石油测井核心企业,协调和整合集团内部资源,依托滨松集团在国内的研发制造单位(北京滨松光子技术股份有限公司),经历数年突破多项核心技术成功开发出了拥有自主知识产权的“随钻高温一体化探测器”。该系列产品将闪烁体、电路与高温光电倍增管集成在了一起,形成了可靠的一体化结构设计,从而大大缩短了客户的研发周期,降低了产品使用难度。
产品具体性能特点如下:
① 采用热锻多晶材料,产品的耐温度冲击、耐力学冲击性能得到显著提升;
② 采用蓝宝石窗口、钛合金外壳封装技术,可以有效增大闪烁体的灵敏体积,提高探测效率;采用激光焊接密封封装技术,提高闪烁体的稳定性、可靠性;
③ 采用独特的径向、轴向减振技术,提高产品的耐振动、耐冲击性能。
④ 提供快速、高效的产品交付、技术支持及售后维修等本地化服务;
⑤ 基于自主设计,具备成熟的产品技术,可针对特殊需求提供个性化订制服务。
石油行业关系着国计民生,每一口井的钻探开发都伴随着大量的工程作业量,过程中出现的任何问题都会带来巨大的经济及时间成本的损失。为了确保每一次探测都尽量做到万无一失,滨松投资数千万配备了全套测试设备,每一支产品在出厂之前都会经过严格的高温振动测试,确保每一支产品在井下作业时能有最良好、可靠的性能,保障每次下井作业的顺利进行。
在实际使用过程中,该系列产品的良好性能和可靠性也得到了充分验证,并在中国石油测井有限公司实现了商业化应用,在长庆油田、浙江油田和西南油气田工程服务69井次以上,作业进尺9.9万米,作业时间2.9万小时以上,平均储层钻遇率90%以上。经陕西省地球物理学会鉴定:该产品填补国内空白,全面替代进口,达到国际先进水平。
行业的认可,技术的突破,以及国家 “十二五”“十四五”政策的大力支持,都为石油测井行业的发展越来越多的释放出积极信号。滨松中国也希望借着石油行业发展的东风,以十年来积累的产品技术方案与客户服务能力为起点,不断提升随钻一体化高温探测器的性能,继续深入探索化合物半导体以及晶体等多种材料在石油测井方面可以发挥的作用,努力扎根于中国的石油测井行业,与国内的客户一起成长,为中国石油测井做出更多贡献。