新世纪国际石油科技十大进展之2002

1．管道的非介入式检测法 　

为了适应管道监测的需要，１９９８年年初开始引入长测距超声波检测（ＬＲＵＴ）或导向波超声波检测技术。目前，石油、天然气和化学加工工业都将这一方法应用于腐蚀探测及其他金属损失缺陷的检查上，并在检测准备或进入管道遇到困难时或监测成本太高时，作为评估管道状况的一种行之有效的手段。　　

Ｔｅｌｅｔｅｓｔ＆ｒｅｇ；系统为这一技术的代表，现已广泛应用于２－４８ｉｎ管道的评价，检查各种环境下的管子腐蚀状况，效果良好。Ｔｅｌｅｔｅｓｔ＆ｒｅｇ系统应用低频率、长测距导向波超声波技术，既可对管道内部进行探查，也可以检查管道外部的腐蚀情况。这种监测方法的主要优点是检测的长度大，检测费用低，从一个单独测点可直接对埋地管道的每个方向发射长７５－１００ｆｔ的检测波，而对地面管道的每个方向可直接发射长达３００ｆｔ长的检测波。在管道进入受到限制时，更能体现该项技术对管道评价所具有的优势。　　

2．油气系统分析及动态模拟技术 　

油气系统是介于盆地与区带之间的一个勘探层次和研究层次，是全球范围内最合适的用于分析、比较、评价富烃程度的单元。美国地质调查局（ＵＳＧＳ）２０００年发布的全球油气资源评价结果就是以油气系统为评价单元，其权威性得到世界石油工业界的普遍认同。　　

油气系统分析模拟技术以油气的生、运、散、聚成藏过程为主线，应用特征面、关键时刻序列和运聚模拟技术、可视化技术对含油气盆地进行科学的空间离散化、时间离散化和资源耦合关系解析，揭示各期构造运动中的生、储、盖、圈闭等特征，确定各构造阶段的油气生成量、运移损失量、地表散失量和油气藏聚集量，最后计算出油气的资源量，直观、动态地再现油气藏的形成过程与分布，为区带评价和井位部署提供直接依据。　　

国外大油公司已将这项技术应用于资源评价、快速选位和远景目标评价、钻前异常超压预测、气油比预测工作中。该项技术标志着第三次勘探技术革命，是未来５－１０年的主流技术。　　

3．资源与目标一体化评价技术　　

资源与目标一体化评价的优势在于资源的接替与勘探同步，因此可以有效地指导勘探，加快勘探速度、增强市场敏感性和反应能力。由于一体化评价通过成藏过程反演和成因约束可提高资源计算和目标预测的可信度，因此可以有效提高勘探的成功率，为高效勘探和资源动态管理提供了最佳研究构架和动作模式。 　

一体化目标综合评价技术是目前国外大油公司勘探技术的核心和支柱，它通常由远景目标资源潜力分析技术、目标地质风险评价技术、经济评价技术、决策体系、评价参数体系、可视化技术和库结构７部分组成。它可以针对盆地、含油气系统、区带、目标等不同级别对象进行评价。一套成熟稳定的勘探目标评价技术是油公司能够在激烈的市场竞争中获胜的基础。　　

近年来，油气成藏动力学模拟技术的发展，从动态演化的角度将盆地总资源与目标评价结合在一起，使资源与目标的一体化评价成为可能。因此，资源与目标一体化评价技术代表了综合勘探技术发展总的趋势或潮流。　　

4．三维地震可视化解释　　

可视化技术是用直观的图形输出来代替枯燥的数据输出，借助人类的视觉及形象思维能力，在三维图形世界中对数据的本质进行分析和理解，从而获取深层次的信息。三维地震数据的可视化软件已经进入商业应用阶段，但从技术思路上看，大部分软件仍然沿用了切片法。在这种方式下表达出来的信息是片面的、孤立的，只有将虚拟现实与三维可视化技术结合起来，才有可能最终实现全三维解释的目标。虚拟现实技术利用其浸入性和交互性的两个关键特征，实现三维地震的可视化解释。　　

德士古公司利用斯伦贝谢公司的ＩＥＳＸＧｅｏＶｉｚ三维地震解释可视化技术，在Ｖｅｒｍｉｌｉｏｎ海湾油田建立了一个比较准确的盐丘与沉积岩的立体模型，不仅改变了原有的地质解释，增加了有效储量，还可对所有油井设计进行评估，以规避钻井风险。　　

5．新型随钻声波和核磁共振测井仪　　

随钻声波和核磁共振测井仪器的问世，使得随钻测井系列基本配套，可以完成全面的地层评价并更有效地为地质导向服务。 　

贝克休斯ＩＮＴＥＱ公司的随钻声波测井仪器（ＡＰＸ）用于在缘段设计降低了直达波干扰；内置加速度计，通过自适应滤波提高信噪比；单向接收器阵列可加强数据采集并改善信噪比。　　

哈里伯顿公司第二代随钻核磁共振成像测井（ＭＲＩ－ＬＷＤ）仪器在第一代的基础上进行的改进包括：自动模式转换、更高的垂直分辨率、改善了信噪比、实时数据传送、内部测井质量控制、延长了电池寿命、扩展了工作环境。

6．地质导向钻井测传马达技术　　

斯伦贝谢公司于９０年代中期研制成功近钻头传感器，并将其应用在导向钻井作业中，形成了一种新的自动导向钻井技术即地质导向钻井技术。　　

地质导向钻井所需要的主要设备和工具有近钻头传感器、变径稳定器、随钻测量仪和随钻测井仪。由于传感器离钻头较近，因此能实时地将钻头附近的测量数据传送到地面，司钻可根据实时测量数据及时地调整方位和井斜角以确保井眼沿设计轨道钻进。 　

地质导向钻井技术的优势是钻薄储层：随钻测井仪将测得的实时测井数据及时反馈到井口的数据处理中心，通过数据处理判断钻头目前所在地层的岩性。一旦随钻测井的数据发生变化，就可以判断出岩性是否是发生了变化；如果岩性发生了变化，就说明钻头已偏离储层，司钻可通过扭方位使钻头重新回到储层中。目前，国外利用地质导向钻井技术可在０．８米厚的储层中打水平井眼以开采薄油层并提高油井产量。英国的ＷｙｔｃｈＦａｒｍ油田的开发过程中就使用了地质导向钻进技术。 　

地质导向技术的最大进展是斯伦贝谢公司研制成功的测传马达（ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｅｄｓｔｅｅｒａｂｌｅｍｏｔｏｒ）。这种测传马达把测量和测井仪器集中在钻井马达上，简化了地质导向钻井的钻具组合，为地质导向钻井又增加了新的工具。　　

7．四维地震勘探技术　　

利用四维地震数据间的差异来分析和描述地质目标体的属性变化，达到认识储层动态变化和寻找剩余油气的目的。四维地震在储层监控上的成功涉及多个领域的问题，如岩石物理、储层属性、储层物性和地球物理属性。２０世纪９０年代末进行了四维地震—ＶＳＰ、四维地震—井间、四维地震—多波和四维地震—重力等先导性试验，并利用地震纵波、地震横波、地质岩石属性、地质模型和油藏信息（温度、压力和饱和度变化）综合解释储层动态信息，开始研究四维地震的经济效益和采集、处理、解释周期问题。　　

北海海域是世界上开展四维地震储层动态监测最多的地区。从１９９９年以来进行了９个油田的四维地震储层动态监控的应用，２００１年又进行了三块四维地震勘探。从大量的应用实例来看，通过四维地震，在这一地区见到了实际经济效果。　　

8．套管井地层测试技术　　

为了优化二次完井计划，补充老的或不完整的测井资料，评价老井中被遗漏的油气，获取关键的经济数据，评价井的经济潜力，以及在困难的条件下替代裸眼井地层测试，在注水、注蒸汽和注ＣＯ２期间监测压力，斯伦贝谢公司推出了有针对性的套管井地层测试技术。　　

套管井动态测试器ＣＨＤＴ能够钻穿套管进入地层，测量多个压力并采集流体样品及封堵套管上的孔眼。其特点是：用耐腐蚀桥塞封堵测试层段，恢复压力完整性；与模块式地层动态测试器模块组合，完成采样和流体描述；控制钻入深度，获取流动剖面并改善流动面积；预测试室体积大，增大测试的灵活性；对致密地层的压力测试，可增大流动面积；为压裂和增产处理提供参考数据；钻井时能够保持欠平衡状态。　　

9．催化蒸馏加氢组合脱硫工艺　　

ＣＤＴＥＣＨ公司的ＣＤＨｙｄｒｏ和ＣＤＨＤＳ工艺将加氢脱硫反应与催化蒸馏技术组合在一座塔器中进行。该工艺采用二段法催化蒸馏使ＦＣＣ汽油脱硫率大于９９．５％，产率高，辛烷值损失小。　　

第一段为ＣＤＨｙｄｒｏ脱乙烷塔，塔顶产生含低二烯烃和硫醇的Ｃ５／Ｃ６物流，不需再用碱处理脱除硫醇，去除硫醇性硫可大于９９％。第二段采用ＣＤＨＤＳ过程从ＦＣＣＣ７＋汽油去除高达９９．５％的硫，辛烷值损失很小。典型的炼厂要求汽油含硫从３００μｇ／ｇ减小到３０μｇ／ｇ，ＦＣＣ汽油含硫减少９０％，对于含烯烃约３０％的ＦＣＣ汽油，经催化蒸馏处理后，无产率损失，辛烷值损失小于１．０。　　

美国Ｍｏｔｉｖａ公司采用ＣＤＨＤＳ工艺脱硫，装置加工含硫５０００μｇ／ｇ的ＦＣＣ重汽油５２万吨／年，加氢脱硫率达到８７％～９８％，汽油辛烷值损失为０～２个单位。加拿大Ｉｒｖｉｎｇ石油公司采用ＣＤ?Ｈｙｄｒｏ和ＣＤＨＤＳ技术，每年处理２３２万吨全馏分ＦＣＣ汽油，满足了加拿大汽油近期含硫１５０μｇ／ｇ和２００５年３０μｇ／ｇ的规范要求。德士古公司在英国彭布罗克炼厂建设的ＣＤＨｄｒｏ／ＣＤＨＤＳ装置也于２００２年初投运，用于２１５万吨／年全馏分ＦＣＣ汽油的脱硫。　　

10．欠平衡钻井技术新进展 　

欠平衡钻井是指在设计条件下，钻井液液柱静压头对井底所施加的压力低于要钻地层的压力时所进行的钻井 作业。欠平衡钻井包括泡沫钻井、低密度钻井液钻井和注气欠平衡钻井等多种钻井方式。欠平衡钻井技术可减轻地层损害，提高机械钻速，克服漏失和卡钻，是开发枯竭油层的一种好方法。　　 近年来，欠平衡钻井的设备已经系统化，使欠平衡钻井作业趋于标准化；为解决欠平衡钻井日益突出的腐蚀问题，目前已经开发出三类经济可行的防腐方法：非化学方法、化学方法和非欠平衡方法；原来只能在直井和水平井中应用的欠平衡钻井技术，已经在多分支井钻井中广泛应用。实践证明在多分支井中应用欠平衡钻井方法能减轻地层损坏，有利于油井增产。部分多分支井的完井方式，如下筛管完井更适合应用欠平衡钻井技术。