随钻地层电阻率测量技术研究

 项目简介：
大庆已探明未动用储量超过8×108t，其中扶杨和葡萄花油层占70%，具有渗透率低（＜2mD）、流度低（＜0.3mD/mPa·s）、丰度低（＜20~40×104t/km2）的特点，采用常规钻井开发效率低，需要应用随钻电阻率仪器进行地质导向，保证水平段砂岩钻遇率，提高低渗透难采储层的动用程度，而该仪器的核心技术一直被欧美的大型石油公司垄断，国内各大服务公司每年都要花费巨资从国外购买或租赁仪器。为有效降低低渗油田的开发成本，提高自主创新能力，项目组自2008年开展技术攻关，主要取得了以下三方面技术成果： 1.在井下仪器中首次开发应用了数字信号处理（DSP）和现场可编程序门阵列（FPGA）技术。首次应用以DSP芯片为核心的数字电路，减少了元器件数量，能够同时满足狭窄空间布置和数据高速处理的要求；采用FPGA芯片实现了并行处理，系统集成程度高，使系统保密性更强。2.自主研发了电磁波电阻率空腔谐振天线系。采用外壁轴向割缝、径向穿线的对称式天线结构，消除了温度和振动对测量的影响，保证了仪器精度。3.信号通讯和电能的单总线技术。采用差频传输通讯信号与直流电能的单总线传输方式，有效节省了空间，提高了仪器机械强度；应用误码检测、帧内超时和应答超时的通讯容错处理技术，保证了信号通讯的可靠性。该项目成功研制的随钻电磁波电阻率仪器，打破了国外技术垄断，并加工4-3/4?、6-3/4?和8?三种规格电阻率仪器30套，节约引进资金15108万元；在大庆、吉林油田的敖南、榆树林和肇州等区块成功应用了72口水平井，砂岩钻遇率提高了15%，有效地保障了薄差油层的开发，为大庆油田原油4000万吨稳产提供了技术保障。该项目在总体设计思想和解释方法、井下高温高压强振动环境下仪器的强度和密封性机械设计、井下仪器的随钻测量、实时传输和系统控制功能等诸多技术方面实现了突破，为下一步自主研制垂直钻井工具、旋转导向和随钻声波等随钻仪器奠定了基础，必将加快我国石油行业随钻仪器领域赶超国际大石油公司的步伐。