讓鉆頭在地下“隨心所欲
2013年3月中石化召開(kāi)科技表彰大會(huì)勝利油田鉆井院申報(bào)的近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)獲得2012年中國(guó)石化集團(tuán)公司技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)
作為中國(guó)石化集團(tuán)公司高含金量的獎(jiǎng)項(xiàng)這項(xiàng)寧缺毋濫的科技獎(jiǎng)勵(lì)2011年的一等獎(jiǎng)為空缺
地質(zhì)導(dǎo)向是在水平井的鉆進(jìn)過(guò)程中根據(jù)隨鉆測(cè)井及測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)調(diào)整井眼軌跡的測(cè)量控制技術(shù)而近鉆頭就是讓測(cè)量?jī)x器距離鉆頭更近鉆井院這項(xiàng)成果便是讓儀器向鉆頭方向移近了約15米達(dá)到了距離鉆頭0.6米的位置
15米是一個(gè)成年人15步的距離對(duì)于鉆井院來(lái)說(shuō)15米的距離他們走了3年
一小步和一大步
2009年春黃河岸邊一口水平井正在施工雖然不是技術(shù)服務(wù)方但楊錦舟依然來(lái)到井場(chǎng)
楊錦舟是鉆井院首席專(zhuān)家他面對(duì)的這口井是薄層水平井由于特殊的地下條件對(duì)鉆井技術(shù)要求苛刻施工方不得不請(qǐng)進(jìn)外援使用近鉆頭多方位伽馬地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)
那時(shí)近鉆頭技術(shù)被國(guó)際石油工程巨頭壟斷鉆井的服務(wù)方是一家國(guó)外企業(yè)
楊錦舟此行的目的就是要了解這臺(tái)設(shè)備有啥道道雖然鉆井院的地質(zhì)導(dǎo)向已日趨成熟但近鉆頭技術(shù)尚未實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)的地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)測(cè)量?jī)x器位于鉆頭之后大約十五米左右的距離
別小看這十幾米的距離直接導(dǎo)致測(cè)量信息滯后楊錦舟說(shuō)往往是地上監(jiān)測(cè)儀器發(fā)現(xiàn)油層時(shí)鉆頭已經(jīng)越前10多米嚴(yán)重影響井眼軌跡控制的實(shí)時(shí)性和地質(zhì)導(dǎo)向的準(zhǔn)確性
這些儀器不僅精細(xì)而且自成系統(tǒng)要將測(cè)量?jī)x器移動(dòng)安裝在哪里合適線路又如何走向這些無(wú)疑是牽一發(fā)而動(dòng)全身的工程區(qū)區(qū)十幾米的距離卻困擾鉆井技術(shù)人員多年
那時(shí)國(guó)內(nèi)尚無(wú)經(jīng)驗(yàn)可以借鑒誰(shuí)能率先掌握這個(gè)技術(shù)無(wú)疑便能占領(lǐng)鉆井技術(shù)的制高點(diǎn)
國(guó)外都采用無(wú)線接收楊錦舟發(fā)現(xiàn)雖然他們技術(shù)先進(jìn)但無(wú)線畢竟不如有線抗干擾能力不強(qiáng)
楊錦舟決定不僅要將近鉆頭研究出來(lái)還要實(shí)現(xiàn)有線傳輸隨后課題立項(xiàng)就此展開(kāi)
3年的時(shí)間他們就完成了這件事把測(cè)量?jī)x器向前移動(dòng)了15米楊錦舟說(shuō)對(duì)于設(shè)備來(lái)說(shuō)這是一小步但對(duì)鉆井技術(shù)來(lái)說(shuō)這是一大步
給鉆頭裝眼睛
鉆井院測(cè)控所楊全進(jìn)坐在實(shí)驗(yàn)臺(tái)前對(duì)著面前的放大鏡研究著一個(gè)巴掌大的線路板在線路板的旁邊放著一個(gè)書(shū)本大小的模具模具中放著三樣?xùn)|西伽馬測(cè)量?jī)x井斜測(cè)量?jī)x及電路板
這三樣設(shè)備是類(lèi)似于電腦CPU最核心的設(shè)備井斜用于控制鉆井軌跡伽馬測(cè)量地質(zhì)情況楊全進(jìn)是測(cè)控所專(zhuān)家他解釋這些設(shè)備就好比為鉆頭裝上了眼睛不僅能看到地層情況而且指到哪兒鉆頭就打到哪兒
他們要將這些眼睛進(jìn)行分解重新安裝這三種設(shè)備大小都從0.5米到1米不等他們大膽試驗(yàn)將設(shè)備進(jìn)
行分離一點(diǎn)點(diǎn)將儀器微型化并對(duì)不同地層不同溫度展開(kāi)試驗(yàn)
如果說(shuō)壓縮儀器打基礎(chǔ)那么后期配套便是實(shí)現(xiàn)近鉆頭的核心問(wèn)題眼睛裝的近了容易引起數(shù)據(jù)失真或設(shè)備損壞距離遠(yuǎn)了又達(dá)不到效果如何才能保證效果的同時(shí)最大程度向前移動(dòng)
最終他們?cè)阢@頭后方0.6米的扶正器上開(kāi)了一個(gè)天窗將微型化后的模塊植入其中然而數(shù)據(jù)要通過(guò)有線方式傳輸?shù)胶蠓降慕邮昭b置中如何跨過(guò)旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力鉆具新的問(wèn)題讓所有人都皺起了眉頭
他們發(fā)動(dòng)頭腦風(fēng)暴一個(gè)大膽的想法被提出來(lái)可以在鉆具上做文章大家一拍即合試驗(yàn)隨之展開(kāi)
這樣的試驗(yàn)一試就是三年在攻關(guān)組有一個(gè)不成文的規(guī)定有事請(qǐng)假周末也不例外周末就是平時(shí)
三年過(guò)去了伽馬傳感器井斜傳感器和處理電路終于安裝在了動(dòng)力鉆具彎殼體上2012年近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)開(kāi)始在油田進(jìn)行試驗(yàn)并推廣應(yīng)用
基本實(shí)現(xiàn)了鉆頭在地下的‘隨心所欲’使用方高興地說(shuō)終于用上了自己的高端儀器
其實(shí)不僅在油田內(nèi)部近鉆頭技術(shù)如今已經(jīng)享譽(yù)外部市場(chǎng)3月底江蘇油田的電話(huà)向鉆井院提出申請(qǐng)請(qǐng)求再次提供近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向服務(wù)就在去年他們已經(jīng)實(shí)施了多口井的服務(wù)
然而相對(duì)于國(guó)外技術(shù)我們還有不足楊錦舟說(shuō)國(guó)外的儀器精細(xì)到能準(zhǔn)確判斷地層邊界我們現(xiàn)在還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新我們還有很長(zhǎng)的路要走