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> “去年底，我们自主研发的存储/直读水平井生产剖面测井仪通过了中石化专家组的验收。”近日，中原石油工程公司地球物理测井公司仪器研发支持中心副主任郭告诉记者，该测井仪是一款具有自主知识产权的水平井流体成像生产剖面测井仪，配套的便携式地面测井系统在国内成功设计制造，打破了国外同类仪器的技术垄断，填补了国内仪器空白，形成了两项国家专利。
技术应用有限
生产剖面测井数据是了解生产井生产状况的重要窗口，是生产井动态分析的基础，也是确定生产井下一步改造措施的依据。“随着我国利用水平井开发油气藏的日益增多，现有的生产剖面测井工具在结构上受到限制，水平井只能测量井筒中的局部数据，测量结果不能真实反映整个井筒的流体状况，这也限制了现有工具在水平井的大规模应用。”郭告诉记者。
据报道，我国传统的单探头生产剖面测井仪适用于近垂直井，而水平井的流体流动特性复杂，对生产剖面测井仪提出了更高的要求。近年来，国内许多测井仪器制造公司积极投资开发适用于水平井的阵列式多探头生产剖面测井仪，但具体产品尚未发布。国外同类仪器的价格相对较高，甚至达到410万美元。
郭说:“在施工方面，页岩气水平井产气剖面动态监测以前是由外国公司垄断的，每次测井作业的施工费用近300万元。而且在某些特殊情况下，如果他们不愿意建造，我们的气井措施就会被堵塞。”
直面困难，开展攻关
自2016年以来，郭和课题组成员承担了中国石化集团公司的专项科研项目“储/直读式水平气井生产剖面仪的研制”。虽然研究和开发的复杂情况已经预先得到充分考虑，但真正深入到这个问题之后，困难超出了他们的想象。
“开发储存/直读水平气井生产剖面测试仪非常困难。阵列多探头信号的仪器结构、抗干扰和远距离传输、信号采集与处理电路、控制软件等内容非常复杂。这种仪器可以说代表了最高水平的生产剖面仪器。”郭对说:
为解决小直径仪器体积小空房间、探头多、布局复杂等难题，项目负责人郭带领研究组对测量臂铰接方式、电动推力扭矩、增加仪器井下作业自适应安全装置等进行了优化。从仪器架构和组件化设计入手，设计了路由集结构，使测量臂也能在井斜时进行实时监控和显示。此外，如何在现场施工中快速更换探头也是用户关心的问题。因此，研究小组还优化了17个探针的布局以及仪器强度和探针调节之间的平衡空。在大量实验数据的基础上，尝试将仪器中的每个探头与一个独立的结构和一个线筒连接起来，代替现场的单个探头。
填充国内空白色
“国外类似仪器价格昂贵，有技术保护。该课题的完成将打破国外仪器和技术的垄断，为公司的创新创造效益，为油气公司的油气储层管理提供水平井动态监测的技术支持。”郭高兴地说。
郭介绍，通过三维转换、模型制作和软件仿真，课题组对设计图进行了多次修改和完善。仪器工作强度满足连续油管运输要求，各项测量性能达到高标准。其中，许多创新填补了国内空白。其中，研究小组开发的光学气体保持器取代了传统的放射性方法，安全环保，实现了与电容式持水器测量流体成分的优势互补。在存储/直读双模分接头的开发中，研究组还完成了井下仪器信号的调制和解调。利用单片机和CPLD芯片技术，在DC供电单芯电缆上实现了测量数据上传和控制命令下行的全双工双向通信。井下直接存储数据的统一格式使仪器具有无电缆存储和电缆直接读取测井的双重模式。在支持地面便携系统的开发中，研究组努力用软件代替硬件来实现各种功能，从而实现硬件的小型化，便于携带和使用。此外，我国自主开发的这种储/直读水平井生产剖面测井仪硬件成本约为200万元，与国外同类仪器相比，每口井可节省约130万元。
郭表示，目前，他们研制的样机已在三相流室内进行了标定，并在现场进行了测试，各项技术指标均满足实际应用要求。下一步将是转换结果并促进其应用。(记者帅通讯员孙庆华)
出发地:中国化学新闻
