將“地質家的眼睛”延伸到井下
從鉆井出口管定量抽取鉆井液,由恒溫定量脫氣裝置將鉆井液在線加熱至75攝氏度,攪拌脫氣后,樣品氣經過保溫管路傳輸至GW-IRGA紅外光譜連續輕烴分析儀。將采集到的混合氣體樣品光譜信息,由紅外光譜非線性定量分析算法模型按照譜圖特征進行逐級分解和定量分析,獲得甲烷-辛烷的烷烴、環烷烴、芳香烴等15種組分濃度信息。最后,通過預先建立的解釋模型和圖版,解釋評價隨鉆流體性質,為油氣發現和油氣水層解釋評價提供支撐。
【資料圖】
截至2月6日,由長城鉆探錄井公司牽頭組建的“中國石油天然氣集團有限公司錄井技術研發中心”(簡稱錄井技術研發中心)自主研發的GW-IRGA紅外光譜連續輕烴錄井儀成功應用67口井,大幅提升了復雜條件下油氣顯示發現與儲層流體性質綜合評價能力,創造了業內氣體檢測技術分析周期最短、檢測組分最多的雙重紀錄,標志著錄井技術研發中心在核心技術利器研制與應用方面探索出了一條自主創新路。
應需而生填補行業空白
當前,氣測錄井技術采用色譜分析原理,30秒周期內連續分析鉆井液中7種烴類組分及含量,能夠及時發現油氣層,并為儲層綜合評價提供第一手資料。但是,隨著鉆井新工藝的涌現,機械鉆速不斷提高,薄層、裂縫型等隱蔽性油氣藏的發現愈發困難。同時,油氣勘探開發逐步深入,儲層油水關系也變得更加復雜。鉆井工藝的進步與儲層的日趨復雜化,對氣測錄井技術在油氣顯示發現與儲層流體性質評價等方面提出了新的要求與挑戰。如何突破現有技術瓶頸,打造新一代隨鉆氣體分析裝備,成為錄井技術研發中心的重要攻關目標。
“氣測錄井技術要在分析周期與檢測范圍方面實現升級換代,才能滿足油氣勘探開發日益增長的需求。”長城鉆探公司高級專家王強說。面對一系列技術難題,錄井技術研發中心堅持創新驅動發展戰略,秉承敢為人先、追求卓越的進取精神,自主研制了新型雙重過濾結構恒流脫氣裝置,首次提出了連續輕烴全流程恒溫控制方法,突破了組分特征吸收譜定量提取技術。歷經5年潛心研究,研制出業內首臺15秒分析周期的GW-IRGA紅外光譜連續輕烴錄井儀。其打破了國外油服公司長期的技術壟斷,引領了氣體檢測技術革新,填補了行業空白。
攻堅克難打造技術利器
萬事開頭難。GW-IRGA紅外光譜連續輕烴錄井儀研發伊始,由于光譜油氣檢測技術在國內外均屬于前沿保密技術,國內沒有任何成熟經驗可以借鑒,再加上國際上對這項技術的長期封鎖,科研人員只能從零開始、摸著石頭過河。“我們通過開展檢測理論與工藝研究,大膽創新,將傅里葉變換紅外光譜技術引入氣體在線檢測中。”王強說,科研團隊從提高分析速度和拓展油氣組分檢測范圍兩個方面明確了總體研究路線,為項目成功打下堅實基礎。
長城鉆探一級工程師關玉新介紹,突破技術瓶頸的關鍵在于對烴類氣體混合物吸收光譜的解析和定量。針對甲烷-正辛烷種類繁多的同分異構烴類氣體組分在紅外光譜中譜線交叉重疊嚴重、不易分離的技術難題,科研團隊在多譜圖聯合基線校正、光譜定性定量分析區間選取、異常光譜信息識別修正、混合光譜分解、紅外光譜非線性定量計算五個方面開展技術攻關,研發了基于標定曲線的混合氣體定量分析方法,首次提出凈譜提取和非線性光譜重建技術,解決了烴類氣體吸收光譜交叉干擾和吸光度非線性兩大世界性難題,成功實現重疊峰分解和準確定量。
在經過上萬次烴類氣體組分分析計算與反復驗證后,GW-IRGA紅外光譜連續輕烴錄井儀成功問世,實現15秒周期內連續分析鉆井液中甲烷-正辛烷的正構烷烴、異構烷烴、環烷烴、芳香烴等15種主要烴類氣體組分及含量,并且能夠同步檢測一氧化碳、二氧化碳等非烴成分,真正做到了分析速度和檢測范圍雙提升。與國內外業內同類產品相比,其技術指標遙遙領先,開創了錄井烴類氣體實時檢測裝備的代際領先局面,形成了10余項專利技術,把創新主動權、發展主動權牢牢掌握在了自己手中。
碩果盈枝解決實際問題
“用戶的需求就是我們研發的動力。我們研發的技術能夠為甲方切實解決實際問題,非常有成就感。”關玉新說。然而,GW-IRGA紅外光譜連續輕烴錄井儀從試驗到應用的過程并不是一帆風順。現場試驗之初,儀器水土不服的特點愈發明顯。科研團隊通過采用智能溫度控制及電子壓力控制的背壓穩定技術,消除了溫度和環境壓力對紅外檢測的影響,拓寬了應用范圍,確保了紅外光譜測量結果的準確性和穩定性,打通了成果轉化的“最后一公里”。GW-IRGA紅外光譜連續輕烴錄井技術憑借分析周期短、數據密度高、檢測組分多等特點,在及時發現油氣層的同時,充分發揮儲層含水性準確辨識的獨特優勢,實現了復雜油水關系下儲層流體性質的精確評價,先后在遼河、冀東、長慶、塔里木等油區成功應用,油氣層解釋準確率達85%以上,儲層含水性識別準確率達92%以上,在隨鉆方案調整及完井試油層段選取方面發揮了重要作用;通過優化試油方案節約投資成本500余萬元,為低滲透、低品位、隱蔽性等油氣藏的發現與評價提供了技術利器。
與傳統氣測錄井儀相比,GW-IRGA紅外光譜連續輕烴錄井儀不需要配套氫氣發生器和空氣壓縮機等附屬設備,采用RTU模塊結合無線通信物聯網技術,開發了多任務、多線程并行控制系統,實現氣體分析指令雙向同步采集和控制,能夠通過計算機、手機等終端對井場儀器工作狀態進行感知和操控,實現了錄井氣體檢測遠程控制與分析。
錄井技術研發中心將在GW-IRGA紅外光譜連續輕烴錄井儀基礎上,開展隨鉆井下錄井油氣檢測裝備研制攻關,將“地質家的眼睛”由地面分析向井下檢測延伸,繼續在錄井關鍵核心技術研究中爭當排頭兵、領頭雁。
關鍵詞:
免責聲明:本網站內容主要來自原創、合作媒體供稿和第三方自媒體作者投稿,凡在本網站出現的信息,均僅供參考。本網站將盡力確保所提供信息的準確性及可靠性,但不保證有關資料的準確性及可靠性,讀者在使用前請進一步核實,并對任何自主決定的行為負責。本網站對有關資料所引致的錯誤、不確或遺漏,概不負任何法律責任。任何單位或個人認為本網站中的網頁或鏈接內容可能涉嫌侵犯其知識產權或存在不實內容時,應及時向本網站提出書面權利通知或不實情況說明,并提供身份證明、權屬證明及詳細侵權或不實情況證明。本網站在收到上述法律文件后,將會依法盡快聯系相關文章源頭核實,溝通刪除相關內容或斷開相關鏈接。
能源環保排行榜
-
2023-02-09 09:56
-
2018-09-28 11:32
-
2018-09-28 11:32
-
2018-09-28 11:32
-
2018-09-28 11:32
能源環保熱門推薦
-
2023-02-09 09:56
-
2018-09-28 11:32
-
2018-09-28 11:32
-
2018-09-28 11:32
-
2018-09-28 11:32