通過衛(wèi)星導(dǎo)航，人們可以實(shí)現(xiàn)智慧出行，隨時(shí)了解路線路況。如果給開采石油天然氣的鉆頭安裝“導(dǎo)航”，又會(huì)發(fā)生什么呢？

(相關(guān)資料圖)

答案是可以鉆出一個(gè)比肩甚至超越“珠穆朗瑪峰”的石油天然氣井。

江漢石油工程自主研發(fā)地震剖面動(dòng)態(tài)校正技術(shù)，精準(zhǔn)預(yù)警鉆井地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，讓打8000米以上超深井的鉆頭也能“智慧出行”，助力深地工程向更深層邁進(jìn)。

超深層資源潛力巨大，但不好挖

當(dāng)前，深層、超深層已成為我國油氣重大發(fā)現(xiàn)的主陣地，勘探潛力巨大。

然而，由于地震解釋資料精準(zhǔn)度的獲取問題，導(dǎo)致超深層“取寶”路線不清晰，石油工程技術(shù)人員往往只知道“寶藏”在哪兒，但在超深層鉆進(jìn)過程中會(huì)遇到哪些地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，不得而知。

“震級和震源中心是地震強(qiáng)度的兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，無論是物探使用的人造地震波，還是自然地質(zhì)波，地層越深，地震能量波傳導(dǎo)就越弱?！痹摴竟こ痰刭|(zhì)研究所所長劉勇江介紹，“這就導(dǎo)致我們所能收集的地震解釋資料就越模糊，對超深層的地質(zhì)認(rèn)識(shí)也就越不清晰。”

地層不是坦途，不像四通八達(dá)的高速通道，更不是蛋糕，每一個(gè)層段都是直線型層次分明。只有清晰認(rèn)識(shí)每個(gè)地層可能遇到的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，規(guī)劃好“取寶”路線，才能更好地指導(dǎo)鉆機(jī)到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)位，取出地下“寶藏”。

深地工程的井普遍超過7500米埋深，且具有“深、大、高、多、酸”五大特點(diǎn)，即儲(chǔ)層埋藏深、鉆井過程中泥漿漏失大、地層溫度及壓力高、復(fù)雜地層多、硫化氫含量高。鉆井過程中如果沒有地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，提前做好準(zhǔn)備工作，就可能發(fā)生泥漿漏失、井壁垮塌、卡鉆及鉆具斷裂等復(fù)雜情況。

“導(dǎo)航”技術(shù)為鉆頭規(guī)劃優(yōu)質(zhì)“出行方案”

提前預(yù)警、錯(cuò)峰換線，是我們開車導(dǎo)航過程中經(jīng)常能用到的實(shí)用功能。江漢石油工程頁巖氣開采技術(shù)服務(wù)公司工程地質(zhì)科研人員研發(fā)出的地震剖面動(dòng)態(tài)校正技術(shù)，就像給鉆頭裝上了“導(dǎo)航”，讓鉆進(jìn)跟開車導(dǎo)航一樣簡單。

利用該項(xiàng)技術(shù)，研究人員可以預(yù)測鉆頭前方50～100米地層的斷裂帶、破碎帶、天然裂縫發(fā)育區(qū)和儲(chǔ)集體分布范圍，形成實(shí)時(shí)地質(zhì)跟蹤圖件，實(shí)現(xiàn)鉆井風(fēng)險(xiǎn)與地質(zhì)分析可視化，從而提前幫助工程技術(shù)人員做好鉆頭的“出行方案”。

在沒有形成實(shí)時(shí)地質(zhì)跟蹤圖件前，指導(dǎo)鉆井技術(shù)人員施工的是兩本文字設(shè)計(jì)：一本是工程設(shè)計(jì)，另一本是地質(zhì)施工設(shè)計(jì)。

“如果開車過程中你的導(dǎo)航系統(tǒng)給你提示了一段籠統(tǒng)的文字信息，會(huì)怎樣？”劉勇江打了個(gè)形象的比喻。

之所以說是籠統(tǒng)的文字信息，是因?yàn)檫@兩本文字設(shè)計(jì)對地層情況的描述只能作為一個(gè)參考，并不能作為依據(jù)。要讓鉆頭到達(dá)目標(biāo)靶點(diǎn)，很多情況下依靠的是鉆井技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)。

在“深地一號”工程現(xiàn)場，工程地質(zhì)研究人員拿出一張地震資料解釋圖紙和一本地質(zhì)施工設(shè)計(jì)來對比闡述：地質(zhì)施工設(shè)計(jì)上標(biāo)注的某井奧陶系桑塔木組底深為7500米，而地震剖面動(dòng)態(tài)校正技術(shù)解釋出來的地質(zhì)跟蹤圖件則顯示其底深為7608米。一百多米的誤差，相當(dāng)于一棟33層高的居民樓。

“鉆井技術(shù)人員只知道在地下的某一個(gè)地層系存在油氣資源，但具體在什么方位，呈現(xiàn)什么樣的儲(chǔ)藏形式，是裂縫、孔洞還是洞穴，他們不知道；而地震剖面動(dòng)態(tài)校正技術(shù)在印證猜想準(zhǔn)確性的同時(shí)，可以讓鉆井技術(shù)人員更加直觀了解地層情況，從而指導(dǎo)深地工程科學(xué)鉆進(jìn)?！眲⒂陆f。

開車最怕的就是錯(cuò)過路口，錯(cuò)過了就得繞路。而石油天然氣開發(fā)，最怕錯(cuò)過造斜角度，因?yàn)榫圮壽E只有一個(gè)，造斜工具也是固定不動(dòng)的，造斜角度多傾斜出一度，鉆頭軸線與井眼軸線都不可能重合，后續(xù)無論再如何鉆進(jìn)，也都無法達(dá)到儲(chǔ)層位置。

地震剖面動(dòng)態(tài)校正技術(shù)除了提供實(shí)時(shí)地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，還有一個(gè)優(yōu)勢，就是在鉆井技術(shù)人員造斜階段進(jìn)行導(dǎo)向監(jiān)管，讓鉆頭不會(huì)走錯(cuò)“路口”。

“哥德巴赫猜想”精準(zhǔn)推演勘探開發(fā)過程

在實(shí)際的地震剖面動(dòng)態(tài)校正過程中，該公司工程地質(zhì)人員會(huì)借助臨井地質(zhì)資料、完鉆井及正鉆井?dāng)?shù)據(jù)信息，綜合利用地震剖面動(dòng)態(tài)校正及井旁構(gòu)造精細(xì)解釋技術(shù)精細(xì)分析，從而快速讀取鉆頭前方地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)距離。

他們把這一過程形象地比喻為油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域的“哥德巴赫猜想”，在已知儲(chǔ)層的情況下，通過技術(shù)分析手段去推演勘探開發(fā)過程。

為了形象介紹該技術(shù)，劉勇江舉了一個(gè)例子。

躍進(jìn)3-6井，深度8376.61米，在隨鉆地質(zhì)跟蹤工作中，業(yè)主方提供的地質(zhì)設(shè)計(jì)顯示，該井在儲(chǔ)層段上要穿過2條地下斷層。而該公司工程地質(zhì)研究人員通過分析認(rèn)為，由于物探資料精度有限等原因，地層底部地震帶裂縫會(huì)呈現(xiàn)樹枝狀延伸，即在地震波探測不到的盲點(diǎn)部位同樣會(huì)出現(xiàn)2條地層裂縫，總共4條。

為了驗(yàn)證其解釋評價(jià)的準(zhǔn)確性，該公司對重點(diǎn)井段進(jìn)行了地質(zhì)錄井巖屑加密觀察，同時(shí)輔助物探資料動(dòng)態(tài)校正等技術(shù)手段，緊密跟蹤鉆井信息，在每鉆遇斷層50米之前提示地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，并標(biāo)定斷層在井軌跡上所影響的斜深范圍。

最終，工程施工人員在實(shí)鉆過程中發(fā)現(xiàn)，井漏情況與劉勇江團(tuán)隊(duì)的解釋方案及成果認(rèn)識(shí)吻合，成功提示井漏風(fēng)險(xiǎn)4次。同時(shí)，在鉆井施工過程中，工程技術(shù)人員及時(shí)采納了降低鉆井液密度和減低排量的建議，漏速從每小時(shí)7立方米降至每小時(shí)2立方米，有效避免了泥漿損失。

截至目前，該公司工程地質(zhì)研究人員利用該項(xiàng)技術(shù)，在深地工程中提出地質(zhì)建議33條，意見驗(yàn)證率100%，助力8口井安全鉆進(jìn)，最深打到8376米。

江漢石油工程自主研發(fā)地震剖面動(dòng)態(tài)校正技術(shù)，為鉆頭安裝“導(dǎo)航”，精準(zhǔn)預(yù)測超深層鉆進(jìn)過程中的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，助力深地工程（李澎 劉月 于成旺 陶守斌）

（責(zé)任編輯：楊明 ）

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