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革新随钻测井技术 服务我国石油勘探——钻井仪器首席专家杨锦舟教授级高级工程师

2011-09-16

     杨锦舟是胜利石油管理局钻井工艺研究院钻井仪器首席专家,他在随钻测控技术研究方面取得了多项研究成果。他的研究成果主要应用于定向井、水平井、大位移井中,它能降低吨油成本,大幅度提高油气采收率,适合复杂油气藏勘探开发的需求,在地质勘探和油藏开发中发挥着重要的作用。

     潜心攻关破垄断

1997年,钻井院决定组织力量对无线随钻测量仪进行技术攻关。以前的无线随钻测量技术一直被国外的几家大型公司垄断,高端仪器只租不卖,且租金高得惊人。曾有几家国内的研究机构组织力量试图攻关,但始终没有取得实质性进展。为了攻克该项技术难关,杨锦舟带领团队在一次次失败中摸索实践创新,成功攻克了下传脉冲信号的模式识别、脉冲数据对比、井下工具自适应节能等技术。建立了国家行业标准和多项企业标准,取得了国家重点新产品证书。“MWD无线随钻测量仪项目在中石化组织的专家鉴定中获得技术含量高、创新性强的较高评价,获中石化科技进步三等奖。

2010年,应用自主研制的MWD仪器,圆满完成了新疆塔河油田TP7-2CH井的高温定向施工作业,并创下国产MWD仪器最高耐温148℃纪录。P7-2CH井是中国石化西北石油局塔河油田的一口侧钻短半径水平井,完钻井深7270,垂深6640,最大井斜角93.85度,井底温度最高148℃,最高循环温度138℃。该井仪器共使用12趟钻,在井底高温环境下MWD共工作842.5个小时。该井的顺利完成,验证了MWD仪器在恶劣工况条件下的可靠性。

奋斗不息求突破

     MWD仪器研制成功的喜悦并没有令杨锦舟停下探索的脚步,他顾不得半点休息,带领着同事们又投入到了“LWD无线随钻测量仪”和配套技术的攻关中,在中石化重点攻关项目伽马、电阻率随钻测量仪的研制中,杨锦舟担任项目组长,主持项目的总体方案设计及室内、现场实验,承担项目的软件设计与编写,在三年的攻关过程中取得了9项技术成果。研制成功国内第一套LWD系统。该系统于2005年一次下井实验成功。

他主持完成了“LWD无线随钻测量仪的产业化,主持制定完成了LWD及其配套产品的生产工艺流程,为批量生产提供了技术依据。目前已经生产LWD58套(伽马、电阻率),其它配套仪器200套。自2000年以来,先后在哈萨克斯坦、新疆、大庆、辽河、江苏、四川、华北、长庆等油田完成现场技术服务近2000口井次,取得了良好的现场应用效果。

     201011,应用“LWD无线随钻测量仪成功完成了黄88支平1井的施工任务,该井是安徽油田第一口分支水平井。该井于20091025开始使用仪器定向,至201011钻至设计井深2790 m,顺利按照设计完钻,历时69天。该井最大垂深2177m,是该地区所钻较深的地层。该井地质情况复杂,水平段前地层变化大,给仪器施工带来诸多困难,多次发生卡钻钻头泥包现象。杨锦舟亲自组织施工,使得整个斜井段仪器服务达到零故障,保障了工程施工,减少了井下复杂情况对于施工进度的影响。进入水平段施工后,由于储层含有气体,特别是在分支井眼施工后,由于油层保护液密度较小,整个井眼含气量变高,严重影响了仪器信号传输,杨锦舟带领团队采取多项措施,提高仪器的抗衰减能力,顺利完成了水平段施工。测量仪器所使用LWD仪器在钻进中实时跟踪测量,克服了深井工作环境和本井的钻井液体系含气的困难,保证了油层的穿透率,赢得了广泛好评。

     勇于创新结硕果

     杨锦舟在十五国家重点攻关项目复杂油气藏配套钻井技术及关键装备研究、中石化十条龙科技攻关项目地质导向钻井技术研究中主持随钻测井测量仪器的研究。其中地质导向钻井技术研究获中石化十条龙科技攻关唯一一个优质项目奖,该项目获中石化科技进步一等奖。

     他主持研究局级课题井下泥浆发电机近钻头测量及方位伽马测量仪随钻伽马、电阻率刻度装置及传递方法研究。其中在随钻伽马、电阻率刻度装置及传递方法研究中研制成功了国内第一个移动式随钻自然伽马刻度井,建立了随钻自然伽马测井标准。

     杨锦舟在国际上首次提出采用氘-氘(D-D)可控脉冲中子源代替镅-铍(Am-Be)放射性中子源,用于随钻补偿中子测井的设计思想,研制成功具有自主知识产权的随钻氘-氘(D-D)可控补偿中子测井仪,以及可用于随钻补偿中子测井仪的井下泥浆发电机,并获得随钻氘-氘可控补偿中子测井仪井下泥浆发电机两项发明专利,解决了随钻补偿中子测井的放射性安全问题。

     他突破了随钻电磁波补偿电阻率测井响应计算方法、线圈系结构设计和加工工艺、钻铤结构设计及加工、全数字化发射/接收处理电路设计等关键技术,研制成功国际先进水平的随钻电磁波电阻率测井仪,并获得了一种随钻井眼补偿电磁波电阻率测量装置发明专利。此项研究成果的取得,为将来以地层边界探测及未钻遇地层预测等技术为核心的随钻地质导航技术发展打下了良好基础。

     专家简介

     杨锦舟,男,1956923出生,教授级高级工程师,钻井工艺研究院首席专家。1992年哈尔滨工业大学自动控制理论及应用硕士研究生毕业,先后任钻井测量仪器所副所长、所长、钻井院副总工程师。1992年以来在钻井院从事随钻测量仪器的研制,主持了《MWD无线随钻测量仪》、《地质导向钻井技术研究》、《石油钻井随钻测量系统的研制》、 《近钻头井斜及方位伽马随钻测量仪》、 随钻伽马、电阻率刻度装置及传递方法研究》、 《随钻补偿中子测井仪研究》、《LWD 无线随钻测量仪产业化》《未钻地层随钻电磁波测井仪器前瞻性研究》等15项课题的研究,共取得局级以上成果奖16项,其中国家科技进步二等奖1项,省部级科技进步奖3项,局级科技进步一等奖7项。 以第一名的身份取得7项发明专利和7项实用新型专利,在国家核心刊物发表论文17篇。研制成功了MWD、随钻伽马、随钻电阻率测量仪并成功产业化,配套形成了地质导向测量系统,达到了年产MWD100套,LWD50套生产能力,取得了很好的现场应用效果和显著经济效益。目前,正主持国家863项目“随钻测井关键技术研究”、国家重大专项“低渗透油气田高效开发钻井技术”中的子课题“储层有效进尺最大化钻井技术”、中石化课题“随钻方位深电阻率测量关键技术研究”的科技攻关。