2025-02-24    来源：科技日报

    科技日报记者 操秀英

    2月20日，中国石油天然气集团公司宣布：近日，深地塔科1井于地下10910米处完钻，成为亚洲第一、世界第二垂深井。中国石油自主研发的多项关键核心技术是保障深地塔科1井顺利完钻的“利器”，中国工程院院士李宁团队研发的万米特深井渗透率测井仪是其中之一。

    油气地球物理测井是用电磁波、声波、放射性及核磁共振等地球物理方法在井中探测油气的工程技术学科，是石油十大学科之一。目前世界上能够实施探月的国家有美、俄、中、印等，但在深地塔科1井测井之前，世界上还没有哪一个国家能在万米之下进行测井。这是因为万米井下的极端高温、高压和狭小空间对下井仪的温压指标要求极为苛刻。尽管苏联在20世纪90年代成功完钻了垂深为12262米的世界最深井，但他们却没有能力实施万米测井。因此，万米特深地球物理测井被形象地比喻为“反向探月”工程。此次深地塔科1井测井全部采用国产装备，首次从井孔中采集到了来自万米之下地层的第一手地球物理信号，实现了“反向探月”的突破，而万米特深渗透率测井技术则是实现这一突破的重要助力。

    储层孔隙度、油气饱和度和地层渗透率是油气勘探开发的三大关键核心参数。从1927年测井诞生至今，孔隙度和饱和度两大测井系列已实现工业化应用，而井下连续深度渗透率测量理论及装备却一直未能取得突破。几十年来，李宁带领研究团队一直为解决渗透率测井这一行业重大理论技术难题不懈努力，以期率先在国际上建立渗透率计算的中国公式，率先研发出能在井下连续测量储层渗透率的中国装备。

    2010年，有着“欧洲麻省理工学院”之称的荷兰代尔夫特理工大学的Geo-technology实验室主任、时任荷兰岩石物理协会副主席的David教授应邀到中国石油勘探开发研究院进行学术交流。交流期间，他重点介绍了其建造的国际首套激波管实验装置。这套装置看上去似乎与测井毫不相关，基本原理也不同于井下测量，但时任集团公司高级技术专家李宁还是马上意识到，它通过瞬间爆破隔膜产生平面激波的工作方式，或许是实现渗透率测井梦想的一次值得把握的机遇。于是，他立即组织科研团队赴荷兰实地考察，详细了解了激波管实验装置的工作流程与相关技术细节，并对拟开展的合作方案进行了深入探讨。

    回国后，李宁迅速布局，于2011年启动了与荷兰代尔夫特理工大学的第一期国际合作。此后的十多年间，他带领研究团队持之以恒攻坚克难，先后在基础理论、实验技术、评价方法、处理软件和测量装备研制等方面取得多项重要进展，在国际上率先提出了井下连续深度测量渗透率的创新思想，建立了定量计算裂缝渗透率和基质渗透率的完整方法，为渗透率测井技术形成奠定了坚实的理论和实验基础。

    2022年1月8日，李宁院士在听取代尔夫特大学方面汇报国外实验进展情况时，外方负责人介绍说，因条件所限未能按预先设定方案完成实验，实验现象与事先预期呈现很大差异。就在大家认为这次实验失败了的时候，李宁院士则兴奋地指出，这个实验现象正是他40多年来所期待的。他马上在纸上画出了一幅全新的渗透率下井仪工作原理和结构设计示意图。据此，研究团队终于在两年后成功研发出世界上第一个能够做连续深度测量的渗透率测井仪原型机。它不仅测量信号清晰，而且耐高温高压、结构简单、冗余性好。

    2024年3月3日，李宁团队研制的渗透率测井原型机在华北任91标准井首次下井测试成功，在深度3925米、温度148度裸眼井段采集获高质量渗透率测井资料。这标志着我国在这一重要领域的研究迈出了“从0到1”的关键一步。任91井首次测试成功之后，研究团队马上跟进开展了地面高温高压釜测试以及塔里木6000米和8000米级实际井的测试，以充分检验仪器的耐温耐压指标和工作稳定性。

    在此次深地塔科1井的钻探任务中，李宁团队采用国产CPLog-iWAS地面系统和特别研制的1.3万米超长电缆加156kN强动力电缆拖撬组合，精细施工，优质高效完成测井作业，在万米井下首次成功采集并实时输出了连续深度的基质和裂缝两条渗透率曲线。该团队用移动式井场岩样集成连续测量成像系统CoreLog1.0对测井深度段内的钻井取心所做的现场核磁渗透率检测分析结果，与渗透率测井数据有很好的一致性。

    （受访者供图）

    原文：https://ysg.ckcest.cn/ysgNews/1759603.html