新型测量装备为“科技增油”领路
文章来源:BALAB | 作者:编辑部 | 发布时间:2017-03-28 | 665 次浏览 | 分享到:

高精度陀螺井迹测量系统是一种基于惯性导航技术,利用陀螺和加速度计作敏感元件,测量钻井倾斜角及方位角的井迹测量仪器。该技术通过测试地球重力场、地球自转和一起自身运动参数,利用惯性捷联解算方法,实现对油井和钻井井眼轨迹的连续测试和精确定位。

技术突破:产品主要由惯性敏感组合、转为机构、电源、CPU电路、输出接口和融合各种算法研究成果的软件系统组成,具有耐高温、耐高压、测试精度高、定位准确、外径小、有自校准和井下连续测量功能等优点。

转化领域:医疗设备、工业辐照、粒子加速器等。

转化模式:风险投资。按年产30台计算,可实现销售收入1.8亿元。

我国石油对外依存度上升至57%,能源危机警钟再次敲响!在此形势下,研发新技术提高石油采集率刻不容缓。

水平钻井采油是一项前景很好的提高石油采收率的技术途径。由贵州航天凯山石油仪器有限公司研发的高精度陀螺井迹测量系统具有耐高温、耐高压、测试精度高、定位准确、外径小、有自校准和井下连续测量功能等优点,可广泛用于国内油田井迹测量和水平井采油的需要。

随着国内很多油井采油末期陆续到来,利用该产品将品位低、油含量少的原油以最经济的方式采集,将是今后石油开采工业的必经之路。

科技增油成为必然趋势

中国作为世界第四大石油生产国和第二大石油需求国,去年的石油对外依存度达到57%。有国际能源机构预测,到2015年这个数字将达到 65%,2020年将达到70%。石油对外依存度达到50%是一条“安全警戒线”,跨越这条警戒线意味着中国能源环境已经从“比较安全”向“比较不安全” 转移。

为了提高石油产量,缓解我国石油供应的紧张局面,提高石油采收率的研究一直受到国家高度重视。利用水平钻井采油是一项前景很好的提高石油采收率的技术途径。水平井是指垂直井打到一定深度后,控制钻井向水平方向钻进。利用水平井采油不仅可以省去在海上搭建钻井平台的高昂费用,由于水平井几百米乃至上千米水平段在油层内延伸,大大减小了油层流体流入井中的阻力,增加驱替流量,因而可以提高油层产油速度和产能。

随着国民经济发展对石油化工产品需求的迅猛增加,石油工业进入了大规模的稳产和高速度的勘探发展期。目前,我国东部地区10多万口油井中,大部分已处于开发的中后期,此类油井若通过普通垂直钻井不仅生产效率和采收率较低,而且采油成本居高不下。因此,通过钻水平井、斜井和加密井等方式来提高生产效率和增加石油产量已成为必然的采油趋势。作为水平井、斜井采油工艺中的必备设备——高精度陀螺井迹测量装置,已成为实施科技增油技术中不可或缺的重要装备。

目前,水平井采油在国外已开始大面积推广,但在我国尚未得到广泛应用。重要的一个原因就是国产高精度陀螺井迹测量装置的抗震性能、测量精度、使用寿命及抗干扰能力等方面均无法满足测试频率高、井下使用环境恶劣等水平井作业要求。

航天技术成就新型油井测量装备

贵州航天凯山石油仪器有限公司积极利用母公司——贵州航天控制技术有限公司在制导、自动控制、精密仪器加工等方面的技术和资源优势,研制成功了基于机械陀螺的高精度、抗震和抗冲击能力强、温度适应范围宽和使用寿命长的新型高精度陀螺井迹测量系统,可广泛用于国内油田井迹测量和水平井采油的需要。

高精度陀螺井迹测量系统是一种基于惯性导航技术,利用陀螺和加速度计作敏感元件,测量钻井倾斜角及方位角的井迹测量仪器。该测量装置确定钻孔方位的原理是检测地球自转角速度在仪器坐标和钻孔方向上的分量,再经过复杂的计算得到钻孔的方位角。主要用于钻井过程中的实时定向测量控制,定向开窗侧钻作业过程中的方位测量,老井井眼轨迹复测等领域。

由于地球自转的角速度非常小,油井内温度高、压力大、腐蚀性强、空间狭小,这就对高精度陀螺井迹测量装置的精度、抗震性、耐高温、使用寿命、工作可靠性等提出了苛刻的要求。目前这类高档次石油仪器制造技术在全球范围内也只有美国等少数几个发达国家掌握。由于技术含量高、研制和制造难度大,使项目产品具有很高的附加值。

航天凯山研制的高精度陀螺井迹测量装置主要由惯性敏感组合、转为机构、电源、CPU电路、输出接口和融合各种算法研究成果的软件系统组成,方位角测量误差小于1.5°,井斜角测量误差小于0.15°,可在-20℃到150℃温度范围内工作,同时具有防腐蚀、耐高压、自校准、连续测量等特点。同时,该装置的研发还涉及到精密机械加工、表面处理、光纤应用、数据采集与处理、结构设计等关键技术,对优化产业结构、促进产业换代升级起到十分重要的推动作用。

目前公司开发的高精度陀螺井迹多参数测量系统已在国内胜利油田、大庆油田、华北油田、辽河油田等普遍应用,已形成TJZ-1定点测量系统、TJZ-2连续测量系统等不同温度系列产品,基于高精度光纤陀螺仪研制的产品已取得重大突破,近期有望推向市场。

随着我国石油工业的快速发展,国内油田对该产品已有较大的需求。大型油田如大庆、新疆、华北、中原、胜利和长庆等处于开发中后期的油田对该装置提出了迫切需求。同时,西部地区作为重要的石油发展战略接替地区,每年新钻探井和生产井近1万口,按照100口井配置一套高精度陀螺井迹测量装置计算,年需求量将达到100套;东部海上油田是我国石油工业必争的战略地区,采油规模发展迅速,每年新增钻井上千口,由于海上采油的特殊性,对高精度陀螺井迹测量装置的使用率远远高于陆上油田。目前项目产品年需求量保守估计已达150套以上。