時(shí)間:2023-04-01 10:31:21
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(1)信號(hào)損耗較低,可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳播;
(2)使用時(shí)間長(zhǎng);
(3)其所需空間較??;
(4)耐高溫,其可用于180℃以上的條件下工作;
(5)可以實(shí)現(xiàn)分布式分布檢測(cè)模式,得到不同層面的信息;
(6)光纖檢測(cè)具有良好的安全性;
(7)靈敏度高。光纖傳感器和以電為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)傳感器相比,光纖傳感能檢測(cè)0.1rad的相位差,采用干涉型光纖傳感器可測(cè)非常小的物理量?;谏鲜鰩追N優(yōu)點(diǎn),光纖檢測(cè)在石油勘探特別是油井中得到了較多的應(yīng)用和發(fā)展。但是,光纖檢測(cè)在油井中也遇到了很多問(wèn)題,如安裝存活率低,高溫高壓條件下的傳感器精度和靈敏度不滿足要求,試驗(yàn)室條件下無(wú)法完全模擬油井實(shí)際情形等。
2油井壓力溫度測(cè)量系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)措施
油井下的作業(yè)環(huán)境是高溫高壓,常用的電子式傳感器在這種條件下無(wú)法保證測(cè)量數(shù)據(jù)的精度。為此,油井下常常采用FBG傳感器來(lái)測(cè)量油井下壓力及溫度等數(shù)據(jù)。但是采用FBG傳感器來(lái)布置測(cè)量系統(tǒng)也有以下幾個(gè)問(wèn)題:
(1)傳輸光纖的腐蝕性和傳感器的探頭靈敏度(高溫高壓條件下)問(wèn)題;
(2)在液體中產(chǎn)生較大的壓力(pressure)-溫度(thermal)交叉影響;
(3)井下安裝的經(jīng)驗(yàn)較少,技術(shù)難度較大;
(4)資料整理及油井的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用。對(duì)此,油井壓力溫度光纖測(cè)量系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)從幾方面解決:
(1)提高傳感器的壓力敏感性,降低溫度敏感性;
(2)提高光纖的耐腐蝕能力;
(3)測(cè)量系統(tǒng)的井下安裝模型及其注意事項(xiàng);
(4)資料整理及油井的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用發(fā)展。
儲(chǔ)集層在地殼中分布廣泛且集中,成為儲(chǔ)集層包括兩個(gè)條件,一是必須具有大量的孔隙,能夠有效地容納流體;二是必須能夠使流體在儲(chǔ)集層中流動(dòng),同時(shí)具備過(guò)濾流體和滲透流體的能力。儲(chǔ)集層主要包括碎屑巖類(lèi)、碳酸鹽巖類(lèi)、火山巖、變質(zhì)巖、泥巖等。
(1)碎屑巖儲(chǔ)集層碎屑巖儲(chǔ)集層由砂巖和礫巖構(gòu)成。目前地質(zhì)界發(fā)現(xiàn)的最重要的儲(chǔ)集層是碎屑巖儲(chǔ)集層,目前發(fā)現(xiàn)的新生代陸相盆地、中生代陸相盆地大多屬于碎屑巖油氣儲(chǔ)集層。
(2)碳酸鹽巖儲(chǔ)集層碳酸鹽巖的主要成分為:石灰?guī)r、白云巖、生物碎屑灰?guī)r等。碳酸鹽儲(chǔ)集層主要分為孔隙、溶洞和裂縫??紫督醯容S狀,主要是指顆粒間形狀細(xì)小的空隙;溶洞是孔隙經(jīng)過(guò)溶解后擴(kuò)大后的結(jié)果??紫逗腿芏从挚山y(tǒng)稱為孔洞。孔洞一方面可以起到油氣儲(chǔ)集的效果,另一方面也作為流體的通道存在。裂縫就是伸長(zhǎng)的儲(chǔ)集孔隙,能夠儲(chǔ)集一定數(shù)量的油氣,起到流體通道的作用。
2.蓋層
蓋層指的是防止油氣上溢并封隔儲(chǔ)集層的巖層,能夠及時(shí)阻礙油氣溢散。儲(chǔ)集層周?chē)纳w層的好壞也可以影響儲(chǔ)集層的保持時(shí)間和聚集效率,蓋層的分布范圍和發(fā)育層位直接影響到油氣田的位置和區(qū)域。所以,對(duì)蓋層的勘察也是石油勘探的重要依據(jù)。蓋層巖石主要包括鹽巖、泥頁(yè)巖、致密灰?guī)r以及膏巖等,其主要特征就是孔隙度極低,對(duì)于流體的滲透有明顯的抑制作用。
二、區(qū)域特征分析
常規(guī)油氣田的地質(zhì)類(lèi)型區(qū)域特征
(1)特提斯構(gòu)造區(qū)域從氣候?qū)W和地質(zhì)學(xué)角度分析,地球的南北回歸線之間的氣溫、雨水等條件比較適宜生物的繁衍生息,大量的生物繁衍,有機(jī)質(zhì)豐富,隨著時(shí)間的流逝發(fā)育成為烴源巖。在歷史演進(jìn)的過(guò)程中,古特提斯洋發(fā)生了大規(guī)模的海陸更替,以熱帶氣候?yàn)榇淼姆侵薜貛Ц缓袡C(jī)質(zhì),在經(jīng)過(guò)地殼運(yùn)動(dòng)后在地下形成了烴源巖。海相油氣涇原巖是在陸棚即斜坡相、臺(tái)內(nèi)凹陷等;而陸相石油和天然氣的氣烴源巖主要分布在內(nèi)陸湖盆區(qū)等低凹的地區(qū)。在特提斯構(gòu)造區(qū)域發(fā)現(xiàn)了許多的大型的油田,由此不難總結(jié)出能產(chǎn)生大型油氣田的地質(zhì)類(lèi)型及其區(qū)域的特征。
(2)大陸邊緣區(qū)域大陸的邊緣因?yàn)榈貧さ倪\(yùn)動(dòng),形成了成藏的絕佳條件。地殼的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了膏鹽層的發(fā)育,形成了儲(chǔ)蓋層的組合。有些大陸的裂解之后,逐漸發(fā)育成為富油氣區(qū)。在對(duì)深水中的沙礫碎屑結(jié)構(gòu)的研究發(fā)現(xiàn),砂質(zhì)碎屑流比濁流沉積形成的砂體范圍更大、分布更廣。
(3)克拉通正向構(gòu)造區(qū)域克拉通大型正向構(gòu)造是長(zhǎng)期發(fā)育的古代隆起,其圈閉和構(gòu)造發(fā)育較早,持續(xù)接受烴類(lèi)供給,使得后期成為烴類(lèi)聚集的指向區(qū)域,從而構(gòu)成了生烴排聚和圈閉組合。此外,由于大型的古隆起具有特殊地形地貌,同時(shí)還能夠?yàn)榈貙蛹鉁鐜Ш蜏\水高能沉積相帶的發(fā)育提供有利條件。通過(guò)后期暴露遭受剝蝕和淋濾等沉積和成作用的控制進(jìn)而形成了優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層的發(fā)育和分布。
測(cè)井技術(shù)也是石油地質(zhì)勘察中應(yīng)用較為普遍的一種技術(shù),在石油地質(zhì)勘察過(guò)程中發(fā)揮著十分重要的作用。測(cè)井技術(shù)在過(guò)去的一段時(shí)間內(nèi),主要應(yīng)用的測(cè)井儀器是數(shù)控測(cè)井儀器。盡管這種測(cè)井儀器得到了很長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用,卻存在著很大的缺點(diǎn)和不足,其測(cè)量的數(shù)據(jù)在精確性方面還有待提高,且測(cè)量的數(shù)據(jù)沒(méi)有較為寬泛的應(yīng)用,存在著一定的局限性。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,成像設(shè)備、傳感設(shè)備以及數(shù)字信息采集設(shè)備逐漸在石油測(cè)井技術(shù)中得到了重要的應(yīng)用。使測(cè)井技術(shù)可以通過(guò)圖像的方式直觀的將所測(cè)得的地質(zhì)信息表現(xiàn)出來(lái),并且可以直接傳輸大量的數(shù)據(jù)。如果測(cè)量的情況較為復(fù)雜,在進(jìn)行測(cè)井時(shí),可以將不同的下井儀器和不同的探測(cè)器結(jié)合起來(lái)一起應(yīng)用,這樣就可以獲得準(zhǔn)確又全面的有關(guān)信息,并且還可以提高井眼的精度和探查范圍。
1.2鉆井技術(shù)方面
鉆井技術(shù)極為重要,其特點(diǎn)是難度大,成本高。地質(zhì)勘探的成本與鉆井技術(shù)有著直接的關(guān)系,因此,要不斷的進(jìn)行鉆井技術(shù)創(chuàng)新,從而有效的降低石油地質(zhì)勘探的成本。鉆井技術(shù)并不是在我國(guó)最先得到應(yīng)用的,而是在國(guó)外企業(yè)最開(kāi)始掌握并進(jìn)行應(yīng)用的。根據(jù)不同的應(yīng)用情況,鉆井技術(shù)可以劃分出不同的類(lèi)型。比如測(cè)井技術(shù)可以分為欠平衡鉆井技術(shù)、深井超深井鉆井技術(shù)、小井眼鉆井技術(shù)和高溫高壓鉆井技術(shù)等。其中欠平衡鉆井技術(shù)是比較常見(jiàn)的一種鉆井技術(shù),不但可以減少對(duì)地層的傷害,提升設(shè)備的效率,還可以提高開(kāi)發(fā)枯竭油層的效果。當(dāng)然,欠平衡技術(shù)也有不足的地方,其在防腐蝕性和安全性這兩方面還不夠完善。
2.不耦合裝藥爆破技術(shù)
國(guó)內(nèi)外,勘探石油的方法主要應(yīng)用爆破地震的相應(yīng)手段,探勘主要地震效應(yīng)在巖石介質(zhì)中的應(yīng)用問(wèn)題。爆破地震其影響因素主要有:爆破方式、地質(zhì)條件,采用炸藥等;耦合裝藥和不耦合裝藥是應(yīng)用在炮孔裝藥中的主要兩種,一般來(lái)說(shuō),耦合裝藥是指藥包與炮眼孔壁接觸,不留間隙的裝藥方式。不耦合裝藥是指藥包表面與炮眼孔壁之間保留一定間隙的裝藥方式,間隙通常是空氣,當(dāng)然也能采用沙土、石粉或水等。由于采用介質(zhì)的不同,可以形成多種不耦合的形式,空氣不耦合裝藥和水不耦合裝藥較為常用。不耦合裝藥爆破過(guò)程中,爆轟波和產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物經(jīng)過(guò)藥卷和炮孔空隙中的介質(zhì)作用于炮孔孔壁,由于不耦合介質(zhì)的不同,其相應(yīng)的性能也不同,傳遞的爆炸的能量和相應(yīng)的方式就會(huì)不一樣,復(fù)雜程度也不一樣,造成穿透孔壁巖石壓力就大不相同了。
3.水不耦合裝藥與空氣不耦合裝藥對(duì)比
空氣不耦合裝藥指通過(guò)炸藥爆炸,形成爆轟后,產(chǎn)生的氣體在炮孔中膨脹,進(jìn)而對(duì)徑向間隙里面的空氣壓縮,形成沖擊波,沖擊波撞擊孔壁。由于空氣的可壓縮性非常大,對(duì)爆生氣體膨脹的阻尼作用基本可以不用考慮。設(shè)想爆炸產(chǎn)生的氣體膨脹脹滿炮孔,在這個(gè)膨脹過(guò)程中,密度減小體積會(huì)加大,它的音速也相應(yīng)降低,從而導(dǎo)致它的波阻抗產(chǎn)生變化。在進(jìn)行水不耦合炸藥爆破時(shí),由于受到爆轟波以及爆炸產(chǎn)生的氣體的沖擊影響,從而在水介質(zhì)中形成沖擊波,形成的沖擊波傳播過(guò)程中,遇到孔壁會(huì)進(jìn)行反射和投射,對(duì)孔壁有一定的壓力。較之空氣不耦合裝藥,由于水具有的不可壓縮性、較高密度和很大的流動(dòng)粘度,會(huì)導(dǎo)致在水中爆轟的產(chǎn)物進(jìn)行膨脹的速度慢,傳到巖石時(shí),爆破具有更多的能量,能量分布的更加均勻,損失最小;在水中,爆轟波能夠有更高的作用強(qiáng)度和更長(zhǎng)的作用時(shí)間;水不耦合裝藥不僅能較好的對(duì)空氣沖擊波、爆破飛石、震動(dòng),有毒氣體產(chǎn)生進(jìn)行控制,也能對(duì)爆破的粉塵有一定的減少作用。其次,較之耦合炸藥,水不耦合裝藥可以更大程度減小對(duì)孔壁巖面的初始沖擊壓力。較之空氣重爆炸,有很大相似之處,在水中產(chǎn)生的面波徑向傳播,通過(guò)孔壁透射和反射的作用可以在水中形成一個(gè)向心沖擊波,這樣在炮孔內(nèi)進(jìn)行多次,可以使水中的壓力幅值到達(dá)一個(gè)平衡。當(dāng)炮孔孔壁的初始沖擊壓力p一定時(shí),水不耦合裝藥的耦合系數(shù)要大的多,又因炮孔直徑相同,到達(dá)的初始沖擊壓力時(shí),水不耦合裝藥系數(shù)需要的直徑會(huì)小很多,因此更能體現(xiàn)水相對(duì)空氣能具備更好的傳能作用;當(dāng)進(jìn)行軸向裝藥,不耦合系數(shù)相同時(shí),水不耦合系數(shù)和空氣不耦合系數(shù)進(jìn)行比較,進(jìn)行爆破時(shí)對(duì)孔壁產(chǎn)生的初始?jí)毫σ螅获詈袭a(chǎn)生孔壁壓力隨不耦合系數(shù)的變化的規(guī)律影響要??;故進(jìn)行水壓炮孔爆破更有效的減少炸藥量,減少產(chǎn)生的噪聲、震動(dòng)以及粉塵的危害,與此同時(shí),在水介質(zhì)中,爆炸能量會(huì)有更高的利用率,其應(yīng)力強(qiáng)度會(huì)更高,作用更加均勻,時(shí)間更長(zhǎng)。通過(guò)上面的研究分析表明:不管在水不耦合裝藥,還是在空氣不耦合裝藥中,都顯示伴隨裝藥不耦合系數(shù)的不斷增加,對(duì)孔壁產(chǎn)生的初始?jí)毫?huì)降低,并空氣不耦合裝藥時(shí),對(duì)孔壁的產(chǎn)生的壓力速度降低的更加迅速,這同時(shí)也說(shuō)明,水不耦合裝藥能更加有效的提升爆炸能量的利用,對(duì)巖石的破壞作用更顯著。
1)針對(duì)所有的石油勘探中電磁層析成像信號(hào)進(jìn)行信號(hào)分解,可以獲取信號(hào)波變換值x(n,p)。
2)通過(guò)運(yùn)算獲取電磁層析成像信號(hào)分解尺度S(n,p),根據(jù)下述公式可以計(jì)算上述成像信號(hào)分解結(jié)果的關(guān)聯(lián)性:
3)針對(duì)所有的電磁層析成像信號(hào)分解結(jié)果進(jìn)行歸一化變換,能夠得到下述結(jié)果PS(n,p)=S(n,p)•Qx(n)Qs(n槡),q=1,2,…,q(1)在上述公式中,Qx(n)=∑px(n,p)2QS(n)=∑pS(n,p)2
4)將PS(n,p)與x(n,p)的絕對(duì)值進(jìn)行比較,假設(shè)|Ps(n,p)||x(n,p)|,則可以判斷該位置的信號(hào)變換值是由初始的電磁層析成像信號(hào)中分離出來(lái)的,此時(shí),需要將x(n,p)賦予xg(n,p),同時(shí)將S(n,p)置零。否則,需要保留x(n,p)的初始值。
5)根據(jù)上面的闡述能夠得知,x(n,p)都是由電磁層析成像信號(hào)中的聲波引起的,則Qx(n)/(M-1槡)是信號(hào)變換尺度上對(duì)聲波的均方差進(jìn)行估計(jì)的結(jié)果。利用下述公式可以計(jì)算聲波無(wú)偏差估計(jì)結(jié)果μ=Qx(n)/(M-1槡)ζn(2)將上述無(wú)偏差估計(jì)結(jié)果與閾值進(jìn)行對(duì)比,假設(shè)大于閾值,則返回步驟(2)繼續(xù)執(zhí)行,否則,結(jié)束迭代處理。6)根據(jù)xg(n,p)進(jìn)行電磁層析成像信號(hào)聲波的信號(hào)逆變換處理。假設(shè)μ>1,能夠得到sin(μ-1)>0,假設(shè)μ1,能夠得到sin(μ-1)0。根據(jù)上述特性,可以得到最理想的估計(jì)結(jié)果如下所述dd+sin[β(μ-1)](3)在上述公式中,β能夠用來(lái)描述石油勘探中電磁層析成像信號(hào)步長(zhǎng)調(diào)整因子。在第一次迭代處理的過(guò)程中,設(shè)置d的取值是1,假設(shè)μ1,則可以得知sin(μ-1)0,能夠利用上述公式進(jìn)行迭代處理,不斷縮小d的取值,并且用該取值乘以對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)性系數(shù),減少抽取樣本的數(shù)目,直至μ的取值趨近于1。假設(shè)μ>1,則可以得知sin(μ-1)>0,根據(jù)上述公式進(jìn)行迭代處理,d的取值將不斷增大,將該取值乘以關(guān)聯(lián)性系數(shù),可以增加樣本的數(shù)量,減少聲波過(guò)濾的誤差,直至μ的取值趨近于1。根據(jù)上面的闡述能夠得知,假設(shè)在石油勘探電磁層析成像復(fù)雜結(jié)構(gòu)聲波過(guò)濾過(guò)程中,信號(hào)系數(shù)方差與聲波的方差相等,則能夠得到理想的聲波過(guò)濾效果。在過(guò)濾過(guò)程中,為了保證聲波過(guò)濾過(guò)程的穩(wěn)定性和提高過(guò)濾時(shí)的收斂速度,需要將調(diào)整因子引入到過(guò)濾的過(guò)程中,假設(shè)該調(diào)整因子的取值比較大,則收斂速度得到大幅度提升,但是過(guò)濾的效果比較差,反之,收斂速度雖然會(huì)降低,但是過(guò)濾的效果更佳理想。根據(jù)上述內(nèi)容,能夠得到調(diào)整因子計(jì)算公式如下所述ζn2=ζ2×i0*i1*…*ik-2*hk-12(4)根據(jù)上面闡述的方法,能夠得到電磁層析成像聲波過(guò)濾時(shí)的調(diào)整因子,完成聲波過(guò)濾,得到高質(zhì)量的成像信號(hào),實(shí)現(xiàn)石油勘探中的電磁層析成像聲波過(guò)濾。但是,通過(guò)聲波對(duì)石油巖層進(jìn)行勘探形成穩(wěn)定圖像一直存在一個(gè)難題,石油區(qū)域的巖層結(jié)構(gòu)復(fù)雜,電磁層析成像技術(shù)在復(fù)雜的巖石結(jié)構(gòu)中會(huì)產(chǎn)生聲波圖像變異,形成圖像干擾。傳統(tǒng)的石油勘探電磁層析成像技術(shù)在這種干擾下,正常電磁層析成像會(huì)造成干擾損失,影響成像效果。
2成像信號(hào)中聲波過(guò)濾優(yōu)化方法理論
利用傳統(tǒng)算法進(jìn)行石油勘探中電磁層析成像中聲波過(guò)濾,假設(shè)勘探目標(biāo)的巖層過(guò)于復(fù)雜,將導(dǎo)致成像信號(hào)中摻雜大量的聲波,對(duì)成像信號(hào)造成干擾。為此,提出基于加權(quán)小波分析算法的石油勘探中電磁層析成像復(fù)雜結(jié)構(gòu)聲波過(guò)濾方法。
2.1計(jì)算成像信號(hào)的權(quán)重
針對(duì)石油勘探過(guò)程中采集的電磁層析成像信號(hào),能夠得到對(duì)應(yīng)的非線性方程如下所述yl=gl(yl-1,xl-1)zl=il(yl,wl{)(5)在上述公式中,wl能夠用來(lái)描述電磁層析成像信號(hào)概率密度函數(shù)。對(duì)上述成像信號(hào)中的聲波進(jìn)行過(guò)濾的詳細(xì)流程如下所述
1)對(duì)成像信號(hào)進(jìn)行初始化處理,在l=0時(shí),需要使樣本符合yj0~Q(y0)分布。
2)在l=1,2,…,U時(shí),需要選擇一組成像信號(hào)作為樣本。
3)根據(jù)隨機(jī)向量計(jì)算對(duì)應(yīng)的權(quán)重,隨機(jī)向量是wj,j=1,2,…,P。4)利用下述公式,對(duì)電磁層析成像信號(hào)進(jìn)行更新處理p(yl|Zl)≈∑Pj=1wjlε(yl-yjl)j=1,2,…,P(6)在上述公式中,ε(•)是狄拉克函數(shù)。
2.2實(shí)現(xiàn)成像信號(hào)重構(gòu)
現(xiàn)階段,小波分析方法已經(jīng)應(yīng)用到各種不同的行業(yè)中,發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。將加權(quán)方法與小波分析方法相結(jié)合,能夠完成成像信號(hào)聲波的過(guò)濾。利用下述公式能夠進(jìn)行小波變換處理XUg(b,c)=1槡|b|∫-g(y)ζ*(y)dy=g,ζb,{}cζb,c(y)=1槡|b|ζ(y-cb)b,c∈S,b≠{0(7)在上述公式中,ζb,c(y)能夠用來(lái)描述小波母函數(shù),b能夠用來(lái)描述尺度變換算子,c能夠用來(lái)描述成像信號(hào)采樣時(shí)間。石油勘探中電磁層析成像信號(hào)的時(shí)間與對(duì)應(yīng)的位置關(guān)系密切,ζ*(u)能夠用來(lái)描述ζ(u)的共軛函數(shù)。利用下述公式能夠?qū)κ涂碧街须姶艑游龀上裥盘?hào)進(jìn)行離散變換處理2k2ζ(2ky-l)(8)即:b=12kc=l2{k利用下述公式能夠進(jìn)行石油勘探中電磁層析成像信號(hào)分解處理dk,l=∑ni(n-2l)dk-1,nek,l=∑nh(n-2l)dk-1,{n(9)其中,n=0,1,2,…,P-1。利用下述公式,能夠?qū)λ械某上裥盘?hào)分解因子進(jìn)行重構(gòu)處理:dk,n=∑ldk+1,li(n-2l)+∑lek+1,lh(n-2l)(10)根據(jù)上面闡述的方法,能夠進(jìn)行成像信號(hào)聲波過(guò)濾,獲取清晰的石油勘探中電磁層析成像信號(hào)。
3實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
為了驗(yàn)證基于加權(quán)小波分析算法的石油勘探中電磁層析成像復(fù)雜結(jié)構(gòu)聲波過(guò)濾方法的有效性,需要進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,以巖層回波電磁信號(hào)為基礎(chǔ),采集的電磁波成像信號(hào)。利用傳統(tǒng)算法進(jìn)行電磁層析成像信息采集,得到的信號(hào)成像采集結(jié)果能夠用圖2表示。利用改進(jìn)算法進(jìn)行成像信號(hào)聲波過(guò)濾,得到的成像信息采集結(jié)果能夠用圖3表示。根據(jù)上述兩幀圖像能夠得知,利用改進(jìn)算法進(jìn)行成像信號(hào)聲波過(guò)濾,獲取的結(jié)果與實(shí)際情況更加接近,極大的提高了成像信號(hào)過(guò)濾結(jié)果的真實(shí)度。將上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析,能夠得到不同算法獲取的成像信號(hào)真實(shí)度對(duì)比結(jié)果如下所述:根據(jù)上述兩個(gè)表中的數(shù)據(jù)可以得知,利用改進(jìn)算法進(jìn)行石油勘探中電磁層析成像信號(hào)聲波過(guò)濾,極大的提高了成像信號(hào)的真實(shí)度,降低了成像信號(hào)中的信噪比。
2.石油勘探技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀(1)測(cè)井技術(shù)的進(jìn)步。油田勘探與開(kāi)發(fā)過(guò)程中,測(cè)井是確定和評(píng)價(jià)油、氣層的重要手段,也是解決一系列地質(zhì)問(wèn)題的重要手段。測(cè)井技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于,發(fā)現(xiàn)油氣層并對(duì)油氣層資源做出評(píng)價(jià)、精細(xì)分析、描述相關(guān)特征并進(jìn)行管理等等,現(xiàn)代測(cè)井技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)是,測(cè)井地質(zhì)工程的應(yīng)用能力不斷提升,測(cè)井信息的采集工作逐步向網(wǎng)絡(luò)化,成像化,頻譜化等方向,在四大技術(shù)體系的帶動(dòng)下,向三維測(cè)量的方向上發(fā)展。(2)鉆進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步。在鉆進(jìn)領(lǐng)域的不斷進(jìn)步和技術(shù)發(fā)展中,石油勘探技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步也被其帶動(dòng),膨脹管技術(shù),單直徑技術(shù),以及微孔鉆井技術(shù)的發(fā)展都大大推動(dòng)了石油勘探的發(fā)展,雖然其中還有很多的技術(shù)難題亟待解決,但現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是向信息化、智能化方向發(fā)展、向多學(xué)科緊密結(jié)合、提高油井產(chǎn)量和油田采收率方向發(fā)展、向有效開(kāi)采特殊油氣藏方向發(fā)展已經(jīng)非常明確。
二、展望未來(lái)的石油勘探技術(shù)發(fā)展
1.新的勘探技術(shù)和勘探方法應(yīng)運(yùn)而生將會(huì)是必然趨勢(shì)石油資源作為不可再生資源,其特點(diǎn)決定了石油勘探技術(shù)將朝著精細(xì)化的方向上發(fā)展,對(duì)于新領(lǐng)域的探索要求更為先進(jìn)的勘探技術(shù)作為保障,特別是對(duì)一些非常規(guī)的油氣資源勘探更是如此,因此新技術(shù)和新方法的勘探要求將隨著勘探領(lǐng)域的拓展而不斷發(fā)展。
2.學(xué)科技術(shù)的交融應(yīng)用將是石油勘探技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵自然技術(shù),社會(huì)科學(xué),特別是信息技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了石油勘探技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,也讓新的勘探技術(shù)和勘探方法應(yīng)運(yùn)而生,展望未來(lái)的石油勘探技術(shù)發(fā)展,學(xué)科間的發(fā)展和相互交融所帶來(lái)的進(jìn)步必然在石油勘探領(lǐng)域帶來(lái)一場(chǎng)革命,信息化智能化的石油勘探發(fā)展將是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。
3.現(xiàn)有的勘探技術(shù)將會(huì)深化,細(xì)化,綜合化石油資源的緊張將會(huì)讓老油區(qū)的勘探工作再次成為焦點(diǎn),更為精細(xì)化和更為深入,涉及更廣的勘探,更為綜合的研究和技術(shù)發(fā)展將成為趨勢(shì),充分開(kāi)發(fā)利用遙感資料、地震資料、測(cè)井資料和鉆井資料。
4.勘探目標(biāo)將會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)移我國(guó)的石油勘探開(kāi)發(fā)多集中在淺層的開(kāi)發(fā),所以勘探技術(shù)的應(yīng)用大多集中在淺層,傳統(tǒng)的勘探認(rèn)知對(duì)象局限在蓋層甚至是上部蓋層中,隨著石油勘探要求的不斷提高,由淺層勘探轉(zhuǎn)向深層勘探必然會(huì)帶來(lái)勘探技術(shù)上的革新,把勘探重點(diǎn)轉(zhuǎn)向前中生界海相地層和變質(zhì)基底以及早新生代海相殘留盆地的油氣資源的勘探,要求我們?cè)诳碧郊夹g(shù)的認(rèn)識(shí)上需要提升,同時(shí)打破傳統(tǒng)勘探技術(shù)的認(rèn)識(shí),加大科技投入,適應(yīng)新的勘探發(fā)展要求。
5.石油勘探將逐漸被天然氣所取代石油作為不可再生資源,如果僅僅依靠這一種資源來(lái)發(fā)展必然會(huì)受到限制,而有人說(shuō)二十一世紀(jì)是天然氣的時(shí)代,天然氣資源作為石油資源的替代品,一些非常規(guī)油氣資源的勘探工作將會(huì)是未來(lái)幾年的發(fā)展方向,許多新的勘探科技和方法將會(huì)應(yīng)用到非常規(guī)石油資源領(lǐng)域。
2石油地質(zhì)勘探工作的創(chuàng)新
由于石油資源在很大程度上決定著我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展走向,所以,石油相關(guān)的問(wèn)題一直是我國(guó)不斷研究的難題,無(wú)論是石油開(kāi)發(fā)工作,還是對(duì)石油資源的保障工作,都越來(lái)越難以進(jìn)行。如果想要讓我過(guò)的經(jīng)濟(jì)水平保持在良好水平不切不斷的向上發(fā)展,那么,保證石油資源的開(kāi)采順利,資源充沛是十分重要的基礎(chǔ)條件之一,而若是想在如今艱難的形勢(shì)之下依舊保證好石油資源的安全,那么,跟進(jìn)時(shí)代步伐,不斷進(jìn)行石油地質(zhì)勘探工作的創(chuàng)新,尋找石油地質(zhì)勘探的嶄新途徑,是當(dāng)今背景下必須實(shí)施的重要舉措。
2.1多方面、綜合性發(fā)展
由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和自然環(huán)境等多方面因素,石油勘探工作越來(lái)越難以開(kāi)展,無(wú)論是在地形崎嶇復(fù)雜的山地中,還是在一望無(wú)垠的黃土塬上,進(jìn)行石油勘探的客觀難度都是十分巨大的,所以,物探工作,一直是石油勘探工作中十分難以進(jìn)行的一項(xiàng)工作?;谶@樣的工作難點(diǎn),我國(guó)的石油物探技術(shù)可以進(jìn)行多方面的綜合改進(jìn),不斷的以科學(xué)技術(shù)為基準(zhǔn)進(jìn)行創(chuàng)新,比如將二維至四維的技術(shù)加以融合,相互配合,一起制定出一套最符合實(shí)際情況的物探發(fā)展路線。并且,不斷的實(shí)現(xiàn)工程一體化,加強(qiáng)石油勘探工作效率,使整個(gè)石油勘探過(guò)程更加的流暢。
2.2利用科技作為技術(shù)依托進(jìn)行創(chuàng)新
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和計(jì)算機(jī)在石油地質(zhì)勘探乃至后續(xù)的整個(gè)工作進(jìn)程中充當(dāng)著不可或缺的角色,我國(guó)的石油工作進(jìn)行的無(wú)疑更加的順利。發(fā)展的勢(shì)頭也更加良好。在石油地質(zhì)勘探中,應(yīng)該善于利用科技作為技術(shù)依托進(jìn)行相關(guān)的創(chuàng)新工作,比如說(shuō),可以利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),對(duì)三維地震、油藏、盆地等進(jìn)行模擬。還可以使用3G技術(shù),從生產(chǎn)管理到石油勘探設(shè)計(jì)進(jìn)行一個(gè)全方位、多角度的整體模擬觀察,實(shí)現(xiàn)石油勘探在質(zhì)量上的飛躍。同時(shí),含油氣系統(tǒng)的作用也應(yīng)該得到應(yīng)有的發(fā)揮,將傳統(tǒng)逐個(gè)進(jìn)行研究的狀態(tài)進(jìn)行改變,將整個(gè)石油開(kāi)發(fā)工作中的各個(gè)環(huán)節(jié)有記得聯(lián)系在一起,是工作的整體性更強(qiáng),體系更加科學(xué),理論更加完整,運(yùn)行起來(lái)目的更加明確。
2.3可膨脹套管技術(shù)的應(yīng)用
因?yàn)樵谟撵o之中,油井口到油層的大小是不相同的,而下去探測(cè)的套管粗細(xì)卻是無(wú)法變化的,這就導(dǎo)致套管在井下作業(yè)的時(shí)候無(wú)法進(jìn)行變化從而影響勘探的效率。為了不讓勘探的效率被井口的大小所影響,套管能夠更快的到達(dá)目的層,有研究中心就研究出了創(chuàng)新型的套管技術(shù)---可膨脹套管技術(shù)。這種可膨脹套管技術(shù)主要采用封割管作為主要材料,使得套管在下到油井之后可以膨脹到原本的兩倍之大,對(duì)于石油勘探工作有著更加明顯的輔助作用,并且能夠使石油勘探的資金成本明顯降低,十分具有實(shí)用價(jià)值。到目前為止,這種可膨脹套管技術(shù),已經(jīng)被越來(lái)越多的油田企業(yè)使用,相信這樣具有科技水平和創(chuàng)新思維的新型技術(shù),能夠在未來(lái)的石油地質(zhì)勘探中,發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
3我國(guó)石油勘探技術(shù)的發(fā)展策略
總結(jié)我國(guó)石油地質(zhì)勘探工作過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),結(jié)合當(dāng)今我國(guó)石油地質(zhì)勘探工作的發(fā)展情況和尚未解決的問(wèn)題,我們不難得出,我國(guó)的石油開(kāi)發(fā)工作需要不斷的豐富理論,找準(zhǔn)方法,進(jìn)行科技創(chuàng)新的結(jié)論。石油開(kāi)發(fā)工作的重要性不言而喻,而石油勘探技術(shù)的發(fā)展也是保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱,在今后的日子里,相關(guān)的研究人員一定要以石油地質(zhì)勘探工作中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題作為改良材料,利用不斷豐富起來(lái)的地質(zhì)理論知識(shí)結(jié)合高水平、高素質(zhì)的相關(guān)技術(shù)人員的精良技術(shù),不斷的尋找適合不同情況下石油地質(zhì)勘探的工作方法,不斷的研發(fā)出能夠使石油地質(zhì)勘探工作更加具有高效率的勘探技術(shù)。在未來(lái)的日子里,我們一定要不斷的補(bǔ)充和發(fā)展以下石油地質(zhì)勘探技術(shù)。
3.1含油氣系統(tǒng)模擬技術(shù)的發(fā)展
為了更加直觀具體的觀察到油氣的分布狀態(tài)等資料,利用尤其系統(tǒng)知識(shí)和三維可視技術(shù)為基礎(chǔ)依托進(jìn)行整個(gè)過(guò)程的模擬,是石油開(kāi)發(fā)工作中十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。含油氣系統(tǒng)模擬技術(shù)實(shí)用性十分強(qiáng),對(duì)于石油地質(zhì)勘探工作的幫助也十分大,所以,進(jìn)行對(duì)于含油氣系統(tǒng)模擬技術(shù)的改良和創(chuàng)新是十分有必要的。在將來(lái)對(duì)于含油氣系統(tǒng)模擬技術(shù)的改良和創(chuàng)新上,相關(guān)的技術(shù)人員們一定要秉承著數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合的理念,不斷的進(jìn)行研發(fā),使整個(gè)模擬技術(shù)過(guò)程更加的具有技術(shù)水平,可以發(fā)揮的作用更加的強(qiáng)大。
3.2評(píng)價(jià)決策系統(tǒng)的發(fā)展
縱觀國(guó)際上的大型石油企業(yè),在經(jīng)過(guò)不斷的沉淀和總結(jié)之后,基本上都有著較為完備的評(píng)價(jià)決策系統(tǒng),在這個(gè)系統(tǒng)的指引之下,可以更好的在同類(lèi)企業(yè)中發(fā)展,具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。在這一點(diǎn)上,我國(guó)的石油企業(yè)可以向這些國(guó)外的大企業(yè)進(jìn)行學(xué)習(xí),建立起勘探目標(biāo)與資源一體化的評(píng)價(jià)技術(shù),從而更好的在競(jìng)爭(zhēng)激烈的石油市場(chǎng)之中謀求一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)而又持久的發(fā)展,并且不斷的促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和市場(chǎng)的穩(wěn)定。
3.3層序地層學(xué)分析技術(shù)的發(fā)展
在現(xiàn)代社會(huì),石油資源的商業(yè)化,是歷史發(fā)展下的必然現(xiàn)象,所以,在進(jìn)行石油開(kāi)發(fā)的相關(guān)工作的同時(shí),石油企業(yè)必須將石油開(kāi)發(fā)工作和商業(yè)應(yīng)用工作結(jié)合到一起,利用最為科學(xué)合理的方式,使石油開(kāi)發(fā)能夠取得最大化的經(jīng)濟(jì)效益和商業(yè)效果。目前,國(guó)際上已經(jīng)有很多大型的石油企業(yè)將層序地層分析技術(shù)在油氣勘探工作中進(jìn)行了應(yīng)用,并且取得了良好的效果。在這個(gè)方面上,我國(guó)也可以效仿,并且結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況進(jìn)行再次創(chuàng)新,以便更加適合我國(guó)的實(shí)際情況,取得更好的效果。
二、石油地質(zhì)勘探技術(shù)的創(chuàng)新
1.物探技術(shù)的創(chuàng)新。物探技術(shù)在整個(gè)石油地質(zhì)勘探技術(shù)中的地位時(shí)分重要,傳統(tǒng)的物探技術(shù)也可以稱為地震勘探技術(shù)包括三維地震技術(shù)、反射地震技術(shù)和數(shù)字地震技術(shù),隨著我國(guó)科技的發(fā)展,石油地質(zhì)勘探技術(shù)在不斷的創(chuàng)新。計(jì)算機(jī)技術(shù)被應(yīng)用到物探技術(shù)上,地震勘探技術(shù)在數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)解釋和處理等方面有了很大的進(jìn)步,為了進(jìn)一步的提高勘探技術(shù)降低生產(chǎn)成本,又研發(fā)了地震油藏描述和檢測(cè)、三維可視化技術(shù)等,在未來(lái)將會(huì)有更為先進(jìn)的石油地質(zhì)勘探技術(shù)被研發(fā)并投入使用。
2.測(cè)井技術(shù)的創(chuàng)新。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的提高,石油地質(zhì)勘探技術(shù)也將逐漸增多,主要是把計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到測(cè)井工作中,比如數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理等方面,使測(cè)井技術(shù)由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)型變?yōu)槌上裥?。利用這一技術(shù)會(huì)讓測(cè)井技術(shù)的傳輸速度變得快捷,能夠提高探測(cè)深度和采樣率,目前核磁共振技術(shù)、套管技術(shù)和隨鉆技術(shù)等測(cè)井創(chuàng)新技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,其中應(yīng)用最為廣泛的就是核磁共振技術(shù),這是由于這種技術(shù)具有較高的測(cè)量精度和速度。
3.鉆井技術(shù)的創(chuàng)新。在石油地質(zhì)勘探技術(shù)中,鉆井技術(shù)的費(fèi)用占整個(gè)費(fèi)用的一半以上,那么,降低鉆井費(fèi)用就成為降低總成本的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的鉆井技術(shù)是欠平衡鉆井技術(shù),有能夠減輕對(duì)地層的損壞,提高鉆井的速度,還能夠有效地避免遺漏和卡鉆,但是傳統(tǒng)的鉆井技術(shù)應(yīng)用的設(shè)備較多,技術(shù)也比較復(fù)雜,在防腐和安全做的也并不完善。目前在石油勘探技術(shù)中鉆井中較為先進(jìn)的技術(shù)有很多,比如深井鉆井技術(shù)、多分支鉆井技術(shù)和三維鉆井技術(shù)等,其中多分支鉆井技術(shù)應(yīng)用比較廣泛,他的優(yōu)越性主要顯示在開(kāi)發(fā)油氣藏和建設(shè)油氣藏的過(guò)程中。這些新技術(shù)的應(yīng)用不但提高了鉆井效率,還大大的降低了鉆井成本,更好的推動(dòng)了我國(guó)石油產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
三、創(chuàng)新性石油地質(zhì)勘探技術(shù)發(fā)展的意義
近年來(lái)全球的石油資源日益枯竭,但是能源又影響著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,那么創(chuàng)新性石油地質(zhì)勘探技術(shù)發(fā)展的研究具有重大意義。創(chuàng)新性研究重要的就是科技的引入,這對(duì)于石油地質(zhì)勘探技術(shù)的質(zhì)量以及水平的提高和國(guó)家能源安全的保護(hù)以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)健康的發(fā)展有重要意義。并且隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的石油地質(zhì)勘探技術(shù)的弊端已經(jīng)逐漸的顯露,并且傳統(tǒng)的石油地質(zhì)勘探技術(shù)在投資經(jīng)費(fèi)方面,最大限度的開(kāi)采石油等方面都有一定的缺陷,對(duì)于石油地質(zhì)勘探技術(shù)的創(chuàng)新也就成為時(shí)展所必須的,但是需要注意的是,創(chuàng)新性的石油地質(zhì)勘探技術(shù)應(yīng)該要建立在可持續(xù)發(fā)展觀的基礎(chǔ)上,這樣才能夠有效地將不可再生能源石油進(jìn)行可持續(xù)的開(kāi)采使用,所以創(chuàng)新性石油地質(zhì)勘探技術(shù)發(fā)展是石油開(kāi)采所必須的。
海外石油項(xiàng)目是針對(duì)地處國(guó)外的石油天然氣資源而開(kāi)展的工程項(xiàng)目。其
2.1海外石油勘探開(kāi)發(fā)項(xiàng)目彈性成本預(yù)算的編制
彈性預(yù)算是指 企業(yè) 按照預(yù)算期內(nèi)可預(yù)見(jiàn)的多種生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)業(yè)務(wù)量水平,分別確定相應(yīng)數(shù)據(jù)而編制的預(yù)算。以“成本動(dòng)因”為基礎(chǔ)的海外石油勘探開(kāi)發(fā)項(xiàng)目彈性成本預(yù)算機(jī)制,是指通過(guò)對(duì)物探、鉆探、油田地面建設(shè)等子系統(tǒng)以及相應(yīng)成本支出的調(diào)查與分析,發(fā)現(xiàn)決定成本支出的關(guān)鍵因素構(gòu)成及考核指標(biāo),然后在施工過(guò)程中,針對(duì)不同的要素投入建立起成本投入與關(guān)鍵要素指標(biāo)之間的一種函數(shù)關(guān)系。在區(qū)域地質(zhì)資源條件、勘探開(kāi)發(fā)水平以及項(xiàng)目管理水平一定的條件下,存在這樣一條 規(guī)律 :石油勘探開(kāi)發(fā)項(xiàng)目工作量決定實(shí)物資產(chǎn)運(yùn)行數(shù)量和施 工業(yè) 務(wù)量,決定著石油勘探開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的總成本。因此,考慮彈性預(yù)算的具體編制時(shí),我們首先考慮到實(shí)物資產(chǎn)運(yùn)行數(shù)量和施工業(yè)務(wù)量等具體成本動(dòng)因的多少,它們是勘探開(kāi)發(fā)項(xiàng)目成本的驅(qū)動(dòng)因素,即成本動(dòng)因。WWw.133229.CoM
2.2海外石油勘探開(kāi)發(fā)項(xiàng)目三級(jí)成本預(yù)算體系
根據(jù)彈性預(yù)算編制的要求,海外石油勘探開(kāi)發(fā)項(xiàng)目預(yù)算編制格式設(shè)計(jì)遵循一般工作分解結(jié)構(gòu)層次設(shè)計(jì)的思路,即由上到下,由概括到具體。具體而言,彈性成本預(yù)算表的設(shè)計(jì)分三個(gè)層次:第一層次是海外石油勘探開(kāi)發(fā)項(xiàng)目經(jīng)理部的成本預(yù)算總表,分別按費(fèi)用要素、成本項(xiàng)目編制;第二層次是作業(yè)部的預(yù)算編制表;第三層次是作業(yè)區(qū)分系統(tǒng)的成本預(yù)算。
三、海外石油勘探開(kāi)發(fā)項(xiàng)目成本控制機(jī)制
預(yù)算一旦編制出來(lái),需要有完善的監(jiān)督控制機(jī)制才能保證其得到良好的貫徹和執(zhí)行。在本文設(shè)計(jì)的海外石油勘探開(kāi)發(fā)項(xiàng)目成本管理控制體系中,設(shè)計(jì)了對(duì)成本發(fā)生全過(guò)程的動(dòng)態(tài)監(jiān)控機(jī)制。
3.1掙得值法的工作原理
石油勘探開(kāi)發(fā)項(xiàng)目成本動(dòng)態(tài)監(jiān)控的方法和技術(shù)有很多,比如工作結(jié)構(gòu)分解法(wbs)技術(shù)、成本分析表法、成本累計(jì)曲線法、偏差控制法(掙得值法)等。本文在進(jìn)行海外石油勘探開(kāi)發(fā)項(xiàng)目成本全過(guò)程的動(dòng)態(tài)監(jiān)控時(shí)選用了偏差控制法(掙得值法)。
3.2海外石油勘探開(kāi)發(fā)項(xiàng)目成本控制評(píng)價(jià)分析
從數(shù)學(xué)到石油勘探
1978年,16歲的曹思遠(yuǎn)考入中國(guó)礦業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)力學(xué)系。大學(xué)畢業(yè)后,曹思遠(yuǎn)留母校任教,成了一名年輕的大學(xué)老師。一個(gè)偶然的機(jī)會(huì),他申請(qǐng)的一個(gè)針對(duì)青年教師的科研項(xiàng)目獲得批準(zhǔn)。曹思遠(yuǎn)從此與石油物探結(jié)下了不解之緣,踏上了一條解密蒼茫大地、探求自然奧秘之路。
隨著工作的展開(kāi),深感自己知識(shí)不夠的曹思遠(yuǎn)考入中國(guó)石油大學(xué)(北京)攻讀博士學(xué)位,師從著名地球物理學(xué)家牟永光。在牟永光的悉心指導(dǎo)下,曹思遠(yuǎn)第一次將屬于三個(gè)不同學(xué)科的內(nèi)容,即調(diào)和分析中的小波理論,非線性學(xué)科中的分形理論和地球物理學(xué)科中的地球探測(cè)與信息技術(shù)結(jié)合在一起,完成了題為《小波變換在地震資料處理和分形研究中的應(yīng)用》的博士論文,得到了業(yè)內(nèi)行家的高度評(píng)價(jià)。
1996年曹思遠(yuǎn)在完成了中國(guó)科學(xué)院地球物理所博士后的研究工作后又回到了自己的第二個(gè)母校―中國(guó)石油大學(xué)(北京),重新站在了教書(shū)育人的講臺(tái)上。此時(shí)的他,不僅僅是一名大學(xué)老師,更是一名科研工作者。
激情是創(chuàng)新的源泉
隨著開(kāi)采技術(shù)的不斷提高和社會(huì)生活對(duì)石油需求量的不斷增長(zhǎng),人類(lèi)對(duì)石油勘探技術(shù)也提出了更高的要求,常規(guī)的地震資料的去噪方法已經(jīng)越來(lái)越不能滿足高精度數(shù)據(jù)處理的需要,新理論方法的建立已經(jīng)迫在眉睫。
曹思遠(yuǎn)在博士畢業(yè)之初,沒(méi)有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),沒(méi)有人脈資源,有的只是深厚的數(shù)學(xué)功底和對(duì)未知世界強(qiáng)烈的探知欲望。拿到任何一個(gè)地震數(shù)據(jù)資料,他都如獲至寶,在數(shù)據(jù)中尋找真理,在圖像中探求規(guī)律。付出過(guò)太多的激情,也面對(duì)過(guò)太多的勞而無(wú)功;編過(guò)太多的程序,也有太多的程序因達(dá)不到預(yù)期的結(jié)果而中斷擱淺。
即便是這樣,但曹思遠(yuǎn)激情未減,腳步未緩。天道酬勤,曹思遠(yuǎn)通過(guò)多年實(shí)踐研究,提出了“基于‘皮爾森體系’獨(dú)立分量分析地震去噪”的方法,并獲得了國(guó)家發(fā)明專利。2009年,該專利成為教育部所屬高校數(shù)十萬(wàn)個(gè)國(guó)家發(fā)明專利中僅有兩個(gè)獲獎(jiǎng)專利之一,獲得了當(dāng)年教育部高??萍歼M(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
曹思遠(yuǎn)向記者介紹說(shuō),接收到的地震記錄中,很多有效的信號(hào)成分,由于能量弱,被淹沒(méi)在各種各樣的環(huán)境噪聲中。對(duì)于能看到一些信號(hào)影子的記錄,人們已經(jīng)發(fā)展出了不少好的去噪方法;但對(duì)于看不到信號(hào)的記錄,目前還沒(méi)有好的方法將有用弱信號(hào)和無(wú)用噪聲分離出來(lái)。曹思遠(yuǎn)就是基于這樣的問(wèn)題,用自己深厚的數(shù)學(xué)功底,開(kāi)創(chuàng)性地建立了有別于傳統(tǒng)去噪方法的有用弱信號(hào)提取法。
在這些記錄中,人們看到的只是些雜亂無(wú)章的隨機(jī)噪聲,而看不到與它們混在一起的弱信號(hào)。如何從這無(wú)序的信號(hào)中,去尋找能量很弱的有效信號(hào),是他們研究工作的重點(diǎn),實(shí)際上它也是很多學(xué)科中的難點(diǎn)。而曹思遠(yuǎn)在本項(xiàng)專利中提出的解決方案,既無(wú)須大量的觀測(cè)樣本,也無(wú)須信號(hào)的先驗(yàn)信息,就可實(shí)現(xiàn)信號(hào)與噪聲的有效分離;過(guò)程簡(jiǎn)單、計(jì)算速度快、應(yīng)用方便靈活。經(jīng)過(guò)該方法求取的地震信號(hào)具有信噪比高、振幅保真的特點(diǎn)。因此這項(xiàng)專利對(duì)我國(guó)的物探技術(shù)具有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義,同時(shí)對(duì)其它學(xué)科的信號(hào)處理也具有廣泛而獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值。
耕耘于無(wú)聲處
油氣田勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)涉及地球物理、石油測(cè)井、油藏工程、石油地質(zhì)等多個(gè)學(xué)科和專業(yè)領(lǐng)域,需要協(xié)同作戰(zhàn)、團(tuán)隊(duì)合作。在技術(shù)研發(fā)進(jìn)程中,曹思遠(yuǎn)經(jīng)常與實(shí)驗(yàn)室的其他成員,或者是其他院系的老師通力合作,使得創(chuàng)新與突破的“源頭活水”滾滾而來(lái)。
路漫漫其修遠(yuǎn)兮,吾將上下而求索。在工作中,曹思遠(yuǎn)不管做什么都追求更高的水平。夜深人靜之際,他就將白天未能解決的問(wèn)題從頭到尾思考一遍,許多新的思路就在這種反復(fù)思考中產(chǎn)生。他從不輕信前人的結(jié)論,而堅(jiān)持從事物的本質(zhì)出發(fā),獨(dú)立思考,從實(shí)踐中得出自己的結(jié)論。
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As the lack of the world's energy, about oil war also more and more serious, in a country's strategic blueprint, oil is related to national economic and social security of important strategic material. In terms of oil demand in China, for a long time dependence on foreign imports. And the world price of oil rising, also brought serious challenges to China's oil supply. This series of reasons, are demanding we face up to the oil exploration and development, to the best of the maximum improve its oil exploration technology, improve the oil output, for the growing consumer demand. , on the other hand, with the rise and development of high and new technology, oil exploration technology is also in constant updates and creation, this article is to through the introduction in the future China petroleum exploration and development technology, and carries on the analysis to a certain extent, makes China's petroleum technology into the new step of petroleum exploration and development in the future.
Key words: oil exploration and development; Technology; Look forward to; The future development
中途分類(lèi)號(hào):F407.22文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
一、石油的勘探開(kāi)發(fā)
(一)石油勘探開(kāi)發(fā)的含義
顧名思義,石油的勘探開(kāi)發(fā)就是利用一切可能使用的勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)手段來(lái)進(jìn)行有關(guān)的地質(zhì)調(diào)查,通過(guò)調(diào)查結(jié)果,我們可以進(jìn)行評(píng)估選擇,選擇出適合勘探開(kāi)發(fā)的有利地方,最終尋找出適合開(kāi)采利用的油氣田,作為石油開(kāi)發(fā)的資源基地,以供后期的開(kāi)發(fā)利用。
(二)我國(guó)石油能源的產(chǎn)油現(xiàn)狀
石油的勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)的優(yōu)劣直接決定了本國(guó)的石油產(chǎn)出量。隨著我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速增長(zhǎng),我國(guó)的石油需求量也越來(lái)越大,國(guó)產(chǎn)石油量再也無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)的石油需求,中國(guó)漸漸的開(kāi)始依賴于進(jìn)口石油。而我國(guó)目前的石油產(chǎn)出現(xiàn)狀是中國(guó)大陸上的大多數(shù)的主力油田已經(jīng)進(jìn)入了中后期的開(kāi)采階段。我國(guó)東部地區(qū)的油田的產(chǎn)量目前正在面臨遞減的現(xiàn)狀,累計(jì)減產(chǎn)量越來(lái)越高,照這樣下去,未來(lái)的石油產(chǎn)量減幅也將會(huì)越來(lái)越大,實(shí)現(xiàn)東部石油穩(wěn)定產(chǎn)油的原始目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)將會(huì)越來(lái)越困難。在這種嚴(yán)峻的情況下嗎,如果我國(guó)未來(lái)的石油勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)繼續(xù)落后,勘探開(kāi)發(fā)再無(wú)新的發(fā)現(xiàn)的話,我國(guó)石油的采儲(chǔ)量也不會(huì)有更大的增加。這一切的條件,都在要求中國(guó)未來(lái)的石油勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)要發(fā)展,中國(guó)未來(lái)有的勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)將會(huì)被重點(diǎn)關(guān)注,而國(guó)家在這一方面的投資資金也將會(huì)越來(lái)越多。關(guān)于討論中國(guó)未來(lái)石油的勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)的發(fā)展與展望也是非常有必要的。
二、我國(guó)未來(lái)石油勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)的展望
我們都知道科技進(jìn)步始終是推進(jìn)技術(shù)改革進(jìn)步的最大動(dòng)力。當(dāng)石油產(chǎn)量較高時(shí),資金大量投入用于推進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步創(chuàng)新,而在現(xiàn)在石油產(chǎn)量較低時(shí),我們需要考慮的是如何在最小成本范圍內(nèi),創(chuàng)造出最新的石油勘探開(kāi)發(fā)技術(shù),使我國(guó)的石油產(chǎn)業(yè)能夠保持持續(xù)的盈利。而現(xiàn)在,由于國(guó)家的大量投入支持和相關(guān)的科學(xué)技術(shù)人才的精心研究,大大的推進(jìn)了我國(guó)的石油勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)的發(fā)展。盡管目前我國(guó)的石油勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)還剛剛起步,有的還只是處于初級(jí)的階段,但是這絲毫不影響它們具有重要的發(fā)展前景。
微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)
微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)出現(xiàn)于上世紀(jì)的80年代。無(wú)源地震技術(shù)能夠?qū)μ烊换蛘呤巧a(chǎn)活動(dòng)所產(chǎn)生的微弱的地震,一般來(lái)說(shuō)是一到二級(jí)的地震或者說(shuō)是更小的地震進(jìn)行分析,實(shí)現(xiàn)考量監(jiān)測(cè)生產(chǎn)活動(dòng)的影響及其效果的地球物理技術(shù)。微弱地震一般并不會(huì)造成什么實(shí)質(zhì)性的破壞,這些地震的信號(hào)很難用常規(guī)方法記錄下來(lái)。無(wú)源地震監(jiān)測(cè)能夠在油藏位置記錄這種微地震的地震強(qiáng)度(通常稱為微震活動(dòng)性),從而識(shí)別井筒周?chē)鷶鄬雍土芽p的分布,勘測(cè)遠(yuǎn)離井位的流體通道。這項(xiàng)技術(shù)無(wú)需振蕩器或炸藥等震源即可完成監(jiān)測(cè)。無(wú)源地震技術(shù)通過(guò)設(shè)置檢波儀來(lái)接有地震信號(hào)以及地震信息,記錄由于生產(chǎn)活動(dòng)誘發(fā)的微小地震。
無(wú)源地震監(jiān)測(cè)技術(shù)不會(huì)像四維地震一樣發(fā)生延時(shí),能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)油藏,且為分析和監(jiān)測(cè)油藏流體運(yùn)移引入了一種潛在的新技術(shù),將油藏開(kāi)發(fā)效率推向了一個(gè)新臺(tái)階。目前,無(wú)源地震監(jiān)測(cè)技術(shù)主要用于油田開(kāi)發(fā)的油田的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),出游層的斷裂面監(jiān)測(cè),可以有效的識(shí)別出斷層裂縫,識(shí)別油田中的潛在的不穩(wěn)定的區(qū)域,確定新的有效開(kāi)采點(diǎn)。盡管現(xiàn)在無(wú)源地震技術(shù)在油田勘探開(kāi)發(fā)上還未得到有效的應(yīng)用,但是它以其較突出的優(yōu)點(diǎn),漸漸地引起相關(guān)專家的重視,相信未來(lái)無(wú)源勘探技術(shù)在油田勘探開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用的范圍將會(huì)越來(lái)越廣,監(jiān)測(cè)的結(jié)果將會(huì)越來(lái)越精確。
(二)全自動(dòng)智能控制技術(shù)
隨著勞動(dòng)者價(jià)值和成本的提高,科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,以及生產(chǎn)生活的高要求使得未來(lái)的石油的勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)必然會(huì)朝著智能化,自動(dòng)化,無(wú)需人工看守與操作。
雖然現(xiàn)在的石油勘探開(kāi)發(fā)技術(shù),在一定程度上 也可以說(shuō)是已經(jīng)達(dá)到了智能化的水平,但現(xiàn)在的智能化程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)是不夠的,現(xiàn)在的智能化僅僅能做到對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行綜合分析,或者是根據(jù)實(shí)際信息對(duì)油田進(jìn)行相關(guān)的管理,實(shí)現(xiàn)油田的整體監(jiān)控。
而未來(lái)的全自動(dòng)化智能控制技術(shù)將會(huì)變得更加復(fù)雜,是自動(dòng)化更加全面化和綜合化。新型的全自動(dòng)化不僅能夠?qū)⒌叵掠吞镄畔⑦M(jìn)行監(jiān)控,還可以通過(guò)有關(guān)軟件對(duì)油田的油藏進(jìn)行模擬演練,通過(guò)預(yù)演,可以得到最佳的注采比,然后根據(jù)最佳注采比,通過(guò)控制裝置,對(duì)每個(gè)油井發(fā)送有關(guān),實(shí)現(xiàn)油井的自動(dòng)化生產(chǎn)。自動(dòng)化的智能控制技術(shù),不僅可以降低人工成本,降低人工風(fēng)險(xiǎn),還可以石油開(kāi)發(fā)更趨精準(zhǔn)化。
(三)可以深入到儲(chǔ)藏層的納米偵探測(cè)量技術(shù)
該技術(shù)的實(shí)現(xiàn)主要是通過(guò)微型納米機(jī)器人來(lái)實(shí)現(xiàn)的,該種機(jī)器人十分微小,總體積估計(jì)只有人體發(fā)絲的百分之一,肉眼很難看到。在實(shí)際的油田勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中,每次將會(huì)有大量的機(jī)器人注入地下,進(jìn)入油田儲(chǔ)存層,實(shí)施偵探開(kāi)發(fā)。在下行的過(guò)程中,他們可以感應(yīng)到油田的流體壓力,油田溫度,油田形態(tài)等,他們可以將信息儲(chǔ)存在安裝在在他們身上的芯片中,在它們完成整個(gè)的勘探測(cè)量過(guò)程之后,經(jīng)過(guò)對(duì)芯片進(jìn)行分析,篩選,得到有關(guān)油田的相關(guān)重要信息,科技工作人員還可以根據(jù)信息畫(huà)出整個(gè)的油藏圖。
納米機(jī)器人可以取代現(xiàn)在的地質(zhì)導(dǎo)向一,在實(shí)施鉆井前,經(jīng)納米機(jī)器人放在鉆頭中,在鉆頭下行的過(guò)程中,這些機(jī)器人可以被送入油井中,通過(guò)地面的遠(yuǎn)程信息連接裝置,來(lái)了解鉆井的下行位置以及下行的具體情形,可以以此來(lái)確定油井的邊界和油井的油水分隔層。
納米機(jī)器人以及納米傳感技術(shù)現(xiàn)在正在快速的發(fā)展,將納米機(jī)器人實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),已經(jīng)被很多的國(guó)家的技術(shù)人員所重視,相關(guān)的實(shí)驗(yàn)和開(kāi)發(fā)工作也在實(shí)施。在世界石油儲(chǔ)量大國(guó)沙特,這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)有了相對(duì)成熟的理論和構(gòu)想,相關(guān)的設(shè)計(jì)構(gòu)想工作也已經(jīng)開(kāi)始著手辦理,相信不久的將來(lái),微型機(jī)器人技術(shù)將會(huì)越來(lái)越成熟,中國(guó)在這一塊領(lǐng)域上也能占據(jù)一席之位。
(四)數(shù)字化油田勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)
這種概念的提出是根據(jù)數(shù)字地球而來(lái)的。數(shù)字勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)所要求的科學(xué)信息眾多,越來(lái)越被人們所重視,由于數(shù)字化技術(shù)比較的困難,而且概念的提出非常新穎,現(xiàn)階段很難將數(shù)字化技術(shù)完全實(shí)現(xiàn)。而這種假象目前也僅處于理論階段。
結(jié)語(yǔ):
石油工業(yè)的未來(lái)勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)的發(fā)展具有很大的潛力,也有很多構(gòu)想來(lái)充分的實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的更大變革。本文所介紹的幾種技術(shù)僅僅占眾多技術(shù)構(gòu)想或者說(shuō)還不成熟的但已經(jīng)進(jìn)入了實(shí)驗(yàn)階段的技術(shù)中的一小部分,每一項(xiàng)技術(shù)都在起步,而且都被工作人員所關(guān)注,但是現(xiàn)階段的技術(shù)開(kāi)發(fā)工作最困難的是很多技術(shù)問(wèn)題在現(xiàn)階段都是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的,我相信,隨著未來(lái)科學(xué)技術(shù)和其他學(xué)科的發(fā)展完善,中國(guó)的石油勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)也將會(huì)發(fā)展的越來(lái)越好,現(xiàn)在的很多假象也都將會(huì)變成事實(shí),因?yàn)槲覀兪冀K相信未來(lái)石油勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)必定是高科技信息的滲透為前提的,沒(méi)有技術(shù)信息的帶動(dòng),根本無(wú)法得到發(fā)展。
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