慧眼識藏 深地逐夢——石油測井科普

46億年前，地球誕生。

39億年前，一個小細(xì)胞的不斷演化孕育出了生命。

3.5億年前，石炭紀(jì)時代，此時的地球處于溫暖濕潤時期。

6500萬年前，侏羅—白堊紀(jì)時代，恐龍占領(lǐng)著整個地球。

小行星與地球的碰撞，導(dǎo)致地球上絕大多數(shù)物種滅亡。

江河湖海里的生物遺體，隨著泥砂層層沉積，在溫度和壓力作用下裂解出油氣。油氣向著壓力小的巖層不斷運(yùn)移聚集，最終形成可供開采的油氣藏，等待著人類的勘探開發(fā)。

通過地質(zhì)勘探，查明油氣生成和聚集的有利地帶和分布規(guī)律，運(yùn)用地震勘探技術(shù)，進(jìn)一步推斷地下巖層的性質(zhì)和形態(tài)，選定鉆井位置。

高聳的井架拔地而起，鉆井開始。鉆頭沖破地表，朝著深埋油氣藏的地層鉆進(jìn)。同時開展錄井工作，及時獲取和分析地下信息。

如果說，鉆井打開了入地探寶的第一道大門，測井則為地質(zhì)家提供了一雙“慧眼”，精準(zhǔn)識別地下油氣寶藏。測井，是通過專門的井下儀器，進(jìn)入地球“體內(nèi)”，在深達(dá)數(shù)千米、高溫高壓、狹小復(fù)雜的井筒環(huán)境中，利用“聲、電、核、磁、光”等基本物理原理，給地層做“CT”。

通過精密測量，測井儀器將巖層的導(dǎo)電性、聲學(xué)特性、放射性、電化學(xué)特性等地球物理參數(shù)，轉(zhuǎn)化為一條條曲線傳回地面。通過“解密”這些曲線，掌握地層油氣分布情況，評價油氣藏的儲量和開發(fā)價值，為勘探開發(fā)提供全過程服務(wù)。

測井技術(shù)的種類很多。1927年，由法國人斯倫貝謝兄弟率先發(fā)明的電法測井，是眾多測井技術(shù)的起源。經(jīng)過不斷發(fā)展，電法測井成為研究地層巖石及其孔隙流體電學(xué)性質(zhì)和電化學(xué)性質(zhì)的各種測井方法總稱，主要包括自然電位測井、電阻率測井和電磁波測井。

科學(xué)家還利用聲音傳播的原理發(fā)明了聲波測井。聲波信號在含油、含氣、含水的巖層中，幅度、頻率都會發(fā)生變化。通過分析不同巖層中聲波傳播的速度、幅度及頻率，獲取地層礦物成分、孔隙度等信息。

核測井技術(shù)是將原子核物理學(xué)應(yīng)用于測井行業(yè)，主要包括“有源”和“無源”兩種?！坝性础焙藴y井是測量人工激發(fā)的核射線，通過探測射線的牽動及變化來判斷不同巖石和介質(zhì)；“無源”核測井是利用探測器測量地層不同巖石的天然放射性核素。隨著科技的進(jìn)步，可控中子源、X射線等人工控制的射線裝置越來越被廣泛應(yīng)用，核測井逐漸朝“綠色”方向發(fā)展，其安全性得到大幅提高，也更加綠色環(huán)保。

在油氣勘探開發(fā)過程中，測井占有重要地位，在現(xiàn)場應(yīng)用中有多種工藝形式和用途。

裸眼井測井，是用電纜或鉆桿等傳輸方式，將儀器下入充滿鉆井液或其他流體的井筒中，沿井筒測量各種參數(shù)。所有新鉆井無特殊情況都要進(jìn)行裸眼井測井。

隨鉆測井，是在鉆井過程中，對鉆頭位置進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控并伴隨測量井周地層信息的測井方式。這好比給鉆頭安裝了“攝像頭”，一邊鉆進(jìn)，一邊實(shí)時獲取地層信息。

生產(chǎn)測井，是在井投產(chǎn)后至退出整個生產(chǎn)過程中，利用各種儀器進(jìn)行井下測試獲取相應(yīng)井筒及儲層信息的測井，類似于對生產(chǎn)井作“體檢”，進(jìn)行“健康”監(jiān)護(hù)。

除了探尋油氣，測井也是勘探煤炭、金屬礦、地?zé)帷⒏蔁釒r、水資源、可燃冰等礦產(chǎn)資源的重要方法和有效手段，還可擴(kuò)展到工程地質(zhì)、災(zāi)害地質(zhì)、生態(tài)環(huán)境等應(yīng)用領(lǐng)域。

測井作業(yè)完成，經(jīng)過下套管固井，此時距油氣常規(guī)開發(fā)，還需射孔這“臨門一腳”。射孔器下至預(yù)定深度，射孔彈爆轟形成超高速金屬射流穿透套管和水泥環(huán)，速度可達(dá)6000至10000米/秒，在油氣儲層與井筒之間建立起流動通道。

經(jīng)歷壓裂、試油等過程，沉睡已久的油氣快速向上噴涌，離開深地，奔向新世界。

源源不斷的石油黑金，通過管道、鐵路、海運(yùn)等方式到達(dá)各大煉化基地，加工制造出燃油、瀝青、塑料、橡膠等原材料，衍生了繽紛多彩的石油產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代社會生產(chǎn)生活各個方面，為人類經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展提供持續(xù)的產(chǎn)品服務(wù)和強(qiáng)勁的動力保障。

探微窮理，洞察油氣。在我國深海、深空、深地的探索事業(yè)中，一代代測井人，用科技創(chuàng)新引領(lǐng)深地探測邁向新時代。一次次深地探寶之旅，如一曲曲律動人心的樂章，譜寫了測井人保障國家能源安全、助力國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的奉獻(xiàn)之歌。