測井新技術新方法范文

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篇1

關鍵詞：競爭優勢；專利布局前瞻性；執行力；Relecura專業知識產權平臺；細胞免疫治療

中圖文獻號：G306；N18 文獻編碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-8256.2016.05.006

1 引言

探索新興技術的競爭優勢，有助于我們把握技術前沿的發展和競爭態勢，推動科技成果的轉化。本研究中的新興技術競爭優勢包括技術主體的綜合競爭優勢和高產機構在主要技術領域的競爭優勢兩個方面。國內外學者關于技術主體的競爭優勢研究，主要集中于：產品創新對企業競爭優勢形成的影響[1]、利益相關者管理對公司競爭優勢的影響[2]、數字技術的應用與企業競爭優勢的關系[3]、知識創新、技術創新與企業競爭優勢關系[4-6]、研發網絡結構對公司競爭優勢的影響[7， 8]、基于核心技術的企業競爭優勢構建[9， 10]等。關于技術領域的競爭優勢分析的研究成果，主要集中于以下幾個方面：高新技術對競爭優勢形成的作用[11-13]、面向全球市場的技術競爭優勢分析[14， 15]、信息技術的應用對競爭優勢獲取的影響[16-18]等。

已有的關于新興技術競爭優勢的研究成果，為本研究提供了重要的研究基礎，大部分研究成果是基于單一指標探討其對公司競爭優勢形成的影響。本研究擬基于“四象限圖示分析方法”和“雷達圖示分析方法”，選擇醫療領域新興技術“細胞免疫治療”（cell Immunotherapy）為實證，基于全球100多個國家/地區的專利數據檢索，借助Relecura專業知識產權分析平臺（Relecura Professional IP Analytics）的四象限圖示分析模型和雷達圖示分析方法，探索新興技術的競爭優勢，期望研究方法與結果對國家新興前沿技術的戰略選擇和科技成果的轉化等，提供重要的決策參考。

2 研究方法與數據來源

2.1 研究方法

（1）四象限圖示分析方法

四象限圖示分析方法是本文中用來測度與衡量新興技術創新主體競爭優勢的主要方法，具體包括兩項指標。專利技術戰略布局的前瞻性（completeness of vision）指標，該指標用來測度新興技術競爭主體知識產權戰略布局的愿景和專注度（IP Vision/Focus），即新興技術創新主體專利戰略布局的前瞻性，或稱為專利布局的完整與完美性。該指標顯示了一個公司對當前知識產權市場的理解程度，和針對當前的競爭現狀而實施的專利布局戰略。公司的專利戰略布局充分考慮了其所在產業的技術競爭態勢和地域分布狀況。該指標在四象限分析圖示中用X軸表示，如果一個公司的該指標值為正值，則說明其對未來的技術發展具有較強的預見能力，對未來知識產權市場的變化具有較強的適應性。另一個指標，創造高價值專利的執行力（Ability to execute），該指標用來測度和衡量一個公司在其產業或技術領域內，創造高價值的專利組合的能力。包括該公司的專利申請活動、全球視角下該公司的技術發展水平和該公司的發明創造能力。若一個公司的該指標值為正值，則表明該公司具有創造和運用高價值專利組合的能力，并且在知識產權防御方面處于有利地位。該指標在四象限圖示中用Y軸表示，簡稱為執行力。

四象限圖示分析方法，以圖示的方法展示競爭者在四個象限中的相對位置，代表競爭主體或技術領域的氣泡在圖示中的位置，將幫助我們判斷和理解競爭主體在多大程度上專注于技術發展前景，技術的市場競爭力有多大。氣泡的大小代表了繪圖前所選定的專利家族、專利申請、同等專利或全部文獻的數量，本研究中氣泡的大小代表全部專利文獻的數量。

（2）雷達圖示分析方法

雷達圖示分析方法是一種基于類似導航雷達顯示圖形的一種多變量對比分析技術，由若干個同心圓構成，同心圓向外引出若干條射線，它們之間等距，每條射線末端是一個被研究的指標，雷達圖示分析方法常常被應用于對多個指標的對比分析，或者對同一個指標在不同時期的變化進行分析。雷達圖示分析方法被廣泛應用于自然科學研究領域[19， 20]，和社會科學的財務分析[21， 22]；有學者嘗試將該方法應用于競爭情報研究領域[23， 24]。本研究中，將利用雷達圖示分析方法對高產機構在不同技術領域的競爭優勢進行分析。

2.2 數據來源

本研究的數據檢索基于Relecura專業知識產權服務平臺，檢索了以“cell Immunotherapy”（細胞免疫治療）為主題詞的、來源于全球100多個國家/地區的專利數據。截至檢索日期2016年4月22日，細胞免疫治療技術領域共有專利申請3，104件，授權專利1，168件。

圖1顯示了細胞免疫治療領域專利申請與專利授權的發展趨勢。該領域最早兩件專利申請始于1988年，享有1987年優先權，起初階段專利申請數量很少，1993年之前專利申請共有10件； 1992年開始才有了第一件授權專利。圖2顯示了細胞免疫治療領域，隨著時間的推移，不斷地有些授權專利有效期屆滿的情況。該數值在2027年的時候將達到一個高峰期，當年有134年授權專利有效期屆滿。

3 實證分析

3.1 技術主體的綜合競爭優勢

依據2.1小節的兩項綜合測度指標，選擇以“細胞免疫治療”為主題詞檢索得到的全部專利數據，借助Relecura專業知識產權分析平臺，繪制了該研究主題的主要競爭者的綜合競爭優勢四象限圖示（圖3）。

圖3顯示，就“專利技術戰略布局的前瞻性”指標而言，美國國立衛生研究院（US National Institutes of Health，NIH）和美國衛生與公眾服務部（US Health and Human Services， HHS）最具有前瞻性。這兩個機構的細胞免疫治療專利戰略布局充分考慮了當前的專利技術競爭態勢和地域分布，他們對未來技術的發展具有比較強的技術預見和引領能力，對將來知識產權市場的變化具有比較強的適應性。始建于1887年美國國立衛生研究院，是美國最高水平的醫學與行為學研究機構，擁有27個研究所和研究中心，其任務是探索生命本質和行為學方面的基礎科學技術知識并充分運用這些科學技術知識延長人類壽命，以及預防、診斷和治療各種疾病和殘障。世界一流的科學家在NIH的支持下，自由探索科學問題，取得了輝煌的成就，極大地改善了人類的健康和生存狀況。美國衛生及公眾服務部是美國聯邦政府最大的衛生保障機構，是美國醫療系統的官方最高管理機構。就“創造高價值專利的執行力”指標而言，美國國立衛生研究院和Celera公司（Celera Corp）具有相對比較強的創造高價值專利技術的執行力。這兩個機構在專利申請活動、技術發展水平和發明創造能力等方面的綜合執行力比較強。其他一些技術創新主體，比如德克薩斯大學（University of Texas）等位于第一象限距離原點較近的，它們的知識產權布局也都具有一定的前瞻性，也有一定的創造高價值專利的執行力，將來可能具有比較強的技術競爭力。整體而言，美國國立衛生研究院具有最強的綜合競爭優勢。

3.2 主要技術領域的競爭優勢

（1）不同技術領域（Field： Technologies）的競爭優勢分布

產出數量最多的前10個技術領域的專利（表1）在五個高產的機構（見圖4右側的圖例所標注）的分布情況，如圖4所示。

圖4顯示，在產出最多的“藥物制備”技術領域，德克薩斯大學具有絕對的競爭優勢，其次是SYNTA制藥公司（SYNTA PHARMACEUTICALS）和美國國立衛生研究院，這兩個機構的競爭優勢也比較明顯。在產出排名第二位的“微生物/酶”技術領域，美國衛生與公眾服務部與美國國立衛生研究院兩家機構的優勢不相上下，其次為德克薩斯大學和CELERA公司（CELERA CORP）。在排名第三位的“化療與藥物制備”技術領域，SYNTA制藥公司與美國衛生與公眾服務部目前專利數量較多些，具有一定的優勢。在排名第四位的 “多肽類”技術領域，美國衛生與公眾服務部擁有較強的優勢地位，其次是德克薩斯大學、美國國立衛生研究院和CELERA公司三個機構，它們的優勢不相上下。在第五位的“試驗材料”領域，和第六位的“測量/測試涉及的酶/微生物”領域，CELERA公司與美國衛生與公眾服務部享有一定的優勢。在第七位的“發酵”和第九位的“畜牧業”技術領域，美國衛生與公眾服務部具有一些優勢。在第十位的“雜環化合物”領域，SYNTA制藥公司的優勢比較明顯。

（2）不同技術子領域（Field： Sub-Technologies）的競爭優勢分布

產出數量最多的前10個技術子領域的專利（表2）在五個高產的機構（見圖5右側的圖例所標注）的分布情況，如圖5所示。

圖5顯示，在技術子領域層面，美國衛生與公眾服務部在多個技術子領域享有絕對優勢，比如“包含抗原或抗體的藥物制備”、“未分化的人類-動物或植物細胞”、“含有多肽類的藥物制備”、“多肽類：含有20個以上氨基酸、胃泌素、生長激素抑制素”、“突變或遺傳工程”、“免疫球蛋白”等。SYNTA制藥公司在“抗腫瘤藥物”和“含有機活性成分藥物制備”技術子領域占有絕對優勢，尤其是在“抗腫瘤藥物”技術子領域。CELERA公司在“多種方法化驗材料”技術子領域具有絕對優勢。美國國立衛生研究院在以下六個技術子領域占有比較強的優勢：“包含抗原或抗體的藥物制備”、“未分化的人類-動物或植物細胞”、“含有多肽類的藥物制備”、“多肽類：含有20個以上氨基酸、胃泌素、生長激素抑制素”、“藥物制備有未明成分”和“突變或遺傳工程”等。

（3）國際專利分類代碼（Field： IPC Codes）的競爭優勢分布

產出數量最多的前10個技術領域的專利（表3）在五個高產的機構（見圖6右側的圖例所標注）的分布情況，如圖6所示。

圖6顯示，就IPC國際專利分類代碼而言，美國衛生與公眾服務部在多個IPC代碼享有絕對優勢，比如“包含抗原或抗體的藥物制備”、“抗體-免疫蛋白球-免疫血清”、“含多肽類的藥物制備”、“基因重組”、“因異質細胞引入而被修改了的細胞――如病毒細胞等”、“來自于哺乳動物的多肽類：含有20個以上氨基酸、胃泌素等”等。而在“抗腫瘤藥物”對SYNTA制藥公司、德克薩斯大學和美國衛生與公眾服務部等三個高產機構來說， 都是它們重點研究的IPC領域， 并且其競爭優勢不相上下。“基因療法”這個IPC代碼，德克薩斯大學、美國衛生與公眾服務部和美國國立衛生研究院三個機構之間的競爭關系比較激烈。

4 結論與討論

本研究采用四象限圖示分析方法和雷達圖示分析方法，借助Relecura專業知識產權分析平臺，以細胞免疫治療為實證，探索新興技術的競爭優勢，包括技術主體的綜合競爭優勢和高產機構在主要技術領域、子領域、IPC代碼的競爭優勢。就“專利技術戰略布局的前瞻性”指標而言，美國國立衛生研究院和美國衛生與公眾服務部兩個機構最具有前瞻性。就“創造高價值專利的執行力”指標而言，美國國立衛生研究院和Celera公司具有相對比較強的創造高價值專利技術的執行力。高產機構在主要技術領域的競爭優勢各異，美國衛生與公眾服務部在更多的技術子領域和IPC代碼具有優勢。

本研究的創新之處在于：利用專業知識產權服務平臺[25]，采用四象限圖示分析方法，選擇“專利技術戰略布局的前瞻性指標”和“創造高價值專利的執行力指標”兩項綜合指標，對技術主體的綜合競爭優勢，進行了清晰的可視化效果展示和比較；采用雷達圖示分析方法，對細胞免疫治療主題技術的五個高產機構在前10個技術領域、技術子領域、IPC代碼的競爭優勢分布進行了可視化和比較。文章中選擇的研究方法和指標，可以應用于不同層面的新興技術競爭優勢研究中；基于該研究方法和指標的研究成果，對我們把握技術前沿的競爭態勢、提高知識產權戰略決策水平具有重要的決策支撐作用；同時，對技術市場的交易者，能夠提供更有價值的交易對象和目標技術選擇的決策依據，有利于推動科技成果的轉化。

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英文名稱：Fault-Block Oil & Gas Field

主管單位：中國石油化工集團公司

主辦單位：中國石油勘探局

出版周期：雙月刊

出版地址：河南省濮陽市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1005-8907

國內刊號：41-1219/TE

郵發代號：

發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：1994

期刊收錄：

CA 化學文摘(美)(2009)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

期刊榮譽：

聯系方式

期刊簡介

《斷塊油氣田》以介紹斷塊油氣田在勘探開發、鉆井工程、采油工程、測井測試方面的新理論、新方法、新技術為宗旨，以提高斷塊油氣田的勘探開發水平，推動石油工業的發展為目的。

篇3

關鍵詞：儀器儀表 石油測井 技術運用

油井的開采鉆至設計井深就必須進行測井，這是石油開采的重要環節。隨著油氣井開發進入中后期，測井的難度進一步加大。在科學技術日益進步的今天，研究測井的新方法，探究新理論，運用新技術成為石油測井水平提升的關鍵。本文結合筆者工作經驗，談一談幾種新型石油測井儀器在測井中的技術運用問題。

一、電磁流量計在石油測井中的運用

電磁流量計可以解決聚合物注入剖面的測井問題。該儀器根據電磁感應原理，能夠測量注入層段各點的流量，并且能隨深度連續測量流量，測試結果給出各注入層段的相對注入量和絕對注入量。由于該儀器沒有可動部件，所以不受注入液黏度和密度的影響，不影響注入狀態和注入方式，并且可靠耐用，準確性好，對測試環境無放射性污染，測井實效高，測井成功率高。

電磁流量計是利用電磁感應原理，用來測量流過管道中導電流體的流量。不管流體的性質如何，只要其具有微弱的導電性就可以進行測量。一般來講，油田三采注入的聚合物混合液的導電性能良好，符合這種測量條件。

電磁流量計過芯加重上接頭與單芯電纜頭連接，井下儀器用單芯電纜供電和傳輸信號。儀器可用于上提連續測量流量和定點測量流量。井下儀器通過單芯電纜與數控測井地面設備配接，地面供直流電壓六十至八十伏，電流約八十毫安。連續測并時，流量信號與套管接箍信號通過單芯電纜到達地面設備，經過地面信號分離電路處理成兩路單獨的信號。接箍信號被處理成模擬信號，可以進到數控測井地面設備的模擬道處理和記錄；流量信號被處理成脈沖頻率信號，可以進到數控測井地面設備的脈沖道處理和記錄。這兩種信號是測井儀器最常用的信號，因此，井下儀器可以方便地掛接在其他地面測井設備上使用。測井資料的錄取和處理通過數控測井地面設備的注入剖面測井軟件完成。

通過在勝利油田的實井運用來看，該儀器不僅可以準確地測量注聚合物井的分層注入量，還可以運用到適合測試條件的注水井中。儀器可靠耐用，準確性和一致性都比較好，測井時效高。運用該儀器測的注聚合物井，從解釋成果表中可以清楚地看出各分層的相對注入量和絕對注入量，從連續曲線也可以清晰地分辨各注入層的注入勢態，而且連續曲線與點測結果符合得比較好。提供了準確可靠的注入剖面資料，為地質分析、調剖和工程技術改造等提供了寶貴的信息，解決了三次采油工程中急待解決的聚合物注入剖面測試問題。通過現場試驗證明了所研制的這套儀器的可靠性、穩定性、重復性都比較好，測井儀器和電纜的抗腐蝕能力也比較好。

二、五參數分層測試儀在石油測井中的運用

儀器用于油井的產出剖面測量，也可進行校深等工程測井。儀器一次下井可測量五個參數，方便了石油油井作業開展，提高了測井效率。五參數分層測試儀由三參數一體化儀（CCL、溫度、壓力）、流量含水儀、集流器、電機驅動裝置、導錐組成，儀器用單芯電纜傳輸，三參數一體化儀與流量含水儀之間采用四芯連接器連接，使用曼切斯特Ⅱ編碼。

用五參數分層測試儀進行油井優勢明顯：五參數分層測試儀采用單芯電纜DDL曼切斯特Ⅱ編碼傳輸信號。可同時測量接箍、溫度、壓力、流量、含水五個參數。流量傳感器為霍爾式渦輪流量計，含水傳感器為過流式電容傳感器。集流器采用雙層傘筋布傘，使儀器密封性能提高，更適應低產井的產液剖面測試。五參數分層測試儀采用電機驅動撐、收傘，機械結構簡，無需清洗維修驅動機構。機械驅動機構設計了壓力平衡系統，撐傘負載小。撐、收傘均為負電壓，撐傘電流小，有利于安全施工和提高測試成功率。撐收傘時間短，無緩慢的自然收傘過程；完成撐、收傘，電流發生大幅度偏擺，斷電現象明顯。傘芯管更換方便，一天內需要測量多口井時，可備多個傘芯管，提高測井效率。

五參數分層測試儀在勝利油田已測井50余口，對比測井30余口。從對比情況看，該組合儀的技術指標均達到或超過原有測式儀器的水平；儀器性能穩定，曲線符合性好，能夠提供準確齊備的原始記錄。另外，在遇到間歇性產出的情況下，該組合儀的優勢就更為突出。因間歇產出的時間少則幾十分鐘，多則可達數小時，用分測的環空測井儀器，每次下井只能記錄一個參數，經常會出現不同時間所測資料反映的情況不一致的現象，給資料解釋工作帶來一定的困難。采用五參數分層測試儀，一次下井可獲得五個參數，各參數之間不會出現不匹配的現象，能準確反映油井的產出狀況。使用分測式測井組合儀測得的響應曲線，與使用遙測式測井儀測得的曲線對比表明，遙測儀器所測曲線之間的對應明顯優于分測式測井組合儀測得的曲線，綜合各條曲線的明顯特征再結合地質分析認為用五參數分層測試儀所測曲線進行的解釋結論更為合理。其次，通過對比還可看出，五參數分層測試儀的穩定性有進一步提高，彌補了原分測式組合儀的不足，提高了生產測井資料的解釋精度，更有利于動態監測。

三、數控測井儀在石油測井中的運用

數控測井儀主要適用于油田勘探開發中、后期的生產測井、工程測井、油層多參數特性評估開發測井及射孔施工作業等。以SCJ3B型數控測井儀為例，主要由示波器、顯示器、深度/電源控制、上位工控機、下位工控機、鼠標/鍵盤、直流電源、繪圖儀、在線式UPS等九個單元組成。

SCJ3B型數控測井儀是系統基于網絡式結構，采用10/100M自適應網卡連接上、下位工控機。其下位機采用國際流行的內嵌式PC104模塊，工作于DOS操作系統，獨立占有、分配、調節系統資源，主要用于對各種信號的采集和對每種參數進行控制，從而確保數據采集的實時性和穩定性，數據經過一次處理后可通過100M以太網卡送往上位機。而上位機工作于Windows XP或Windows7操作系統，有利于網絡的傳輸通信，進行二次處理、顯示、繪圖、存盤以及現場數據的預解釋工作。SCJ3B型數控測井儀系統掛接儀器類型多樣，測試項目全面，具有虛擬示波器功能，系統容錯能力強，功能擴展方便。另外還具有GPRS移動網絡功能，可實現測井數據實時遠傳，便于基地中心對現場的系統維護及資料解釋。在測井過程中可以對CBL變密度曲線實時進行FFT濾波，所測得的曲線更加清晰美觀。

四、結束語

總之，新型測井儀器具有準確率高，精度高，效率高的優勢。新型測井食品的應用對于石油測井水平的提升具有十分重要的作用。可以為后序油田開采提供良好的平臺。筆者圍繞著數控測井儀、五參數分層測試儀和電磁流量計三種新型儀器的特點談了在石油測井中的運用技術，希望能為測井水平的提升具有積極作用。

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篇4

1.1石油地質勘探技術中的可膨脹套管技術

可膨脹套管技術開發與20世紀80年代，而后在90年代初由殼牌公司提出，可膨脹套管是一種由特殊材料制成的金屬鋼管，其具有良好的塑性，其在井下可通過機械或者液壓的方式使可膨脹套管在直徑方向上膨脹10%-30%，同時，在冷做硬化效應下提高自身剛性，可膨脹套管技術的最終目標是實現使用同一尺寸套管代替原來的多層套管成為可能，實現一種小尺寸套管鉆到底的目標，是復雜的深井能較順利的鉆到目的層，最大限度的降低鉆井工作量，從而降低鉆井成本，可膨脹套管技術應用將使傳統的井身結構發生重大的變革，實現鉆更深的直井和更長的大位移井，從而更經濟的達到儲層，可膨脹套管的優點是可以封堵任意一個復雜的地層，可以從根本上解決多個復雜地層與有限套管程序的矛盾，使復雜的深井能較順利的鉆到目的層，也從根本上解決了大尺寸井眼鉆速慢的問題。

1.2做好石油地質勘探新技術的研究工作

加強對巖石物理分析技術、復雜構造及非均質速度建模及成像新技術、高密度地震勘探技術、儲層及流體地球物理識別技術、非均質儲層地球物理響應特征模擬和表征分析技術、多波多分量地震勘探技術、井地聯合勘探技術、時移地震技術、深海拖纜及OBC勘探技術、煤層氣地球物理技術、微地震監測技術等石油物探新方法新技術研究。同時，需要將石油地質勘探的技術鏈從勘探技術研究向研發、應用一體化相結合的方向轉變，從而極大的提高我國石油勘探研發能力的提高。現今，石油勘探新技術主要有物探技術、測井技術、虛擬現實技術、空中遙測技術與光纖傳感技術等方面。其中，物探技術主要包括反射地震技術、數字地震技術和三位地震技術等，隨著科技的進步與發展，新的高分辨油藏地震技術四維監測技術被發現與應用，很高的促進了我國石油勘探能力的提高，在勘探能力提高的同時也極大的降低了生產、勘探的成本。而測井技術在極大的得益于電子、機械與無線電技術的發展，測井技術的發展極大的提高了井下勘探數據的采集和處理能力，使得勘探過程中測井的精度與深度以及測量的效率大幅的提升，更好的為石油勘探服務。虛擬現實技術則是指使用計算機建模技術來將勘探過程中收集到的數據使用三維動態模擬圖的形式表現出來，從而能夠極大的降低勘探的成本，同時能夠有效的提高勘探的效率。空中遙測技術與成像技術的結合能夠有效的提高勘探的效率，通過飛機在低空飛行時對于地下地層的測量能夠使勘探更為快捷、方便。石油勘探新技術的應用能夠有效的提高勘探的效率、可靠性以及能耗等，極大的促進我國石油勘探能力的發展。其中石油地質類型是石油勘探的基礎。

2結語

篇5

[關鍵詞]地質導向 水平井 地層對比 油氣層分析

[中圖分類號] TE242 [文獻碼] A [文章編號] 1000-405X（2015）-7-159-2

地質導向的水平井鉆取需要諸多的技術支持，其中錄井和定向技術是必不可少的。以往的水平井在鉆進過程中往往運用地質等方面的資料進行推測鉆取，具有一定的盲目性。錄井和定向技術具有實時性、具體性，可以更精確為鉆井提供技術支持。目前，錄井公司大膽的將錄井和定向結合在一起，成立定錄一體錄井隊，能夠更有效的發揮出地質導向的作用。

水平井可以大大增加井眼在產層中的長度和產層的泄油氣面積，其成本略高于直井，但單井產量卻是直井的數倍，在薄層、低滲透、稠油、頁巖氣等油氣藏及底水和氣頂活躍的油氣藏中得到廣泛使用。當前，致密砂巖油氣藏、頁巖油氣藏正成為中國油氣勘探開發的主流和熱點，這些非常規油氣資源只有通過水平井開采才能獲得更好的經濟效益。在水平井鉆井過程中，隨鉆地質導向具有非常重要的作用。在國外，隨鉆地質導向技術已得到廣泛使用，如貝克休斯公司的Trak隨鉆測井系列，包括深探測方位電阻率測井（AziTrak）、高精度地層密度和中子孔隙度測井（LithoTrak）、隨鉆核磁共振測井（MagTrak）、實時聲波陣列測井（SoundTrak）、高分辨率隨鉆電成像測井（StarTrak）、實時地層壓力測試（TesTrak）等，國內LWD（Logging While Drilling）技術剛剛興起，主要還是采用錄井（包含綜合錄井）、MWD（Measurement While Drilling）等技術進行隨鉆地質導向。無論采用何種技術進行地質導向，錄井的核心任務都是利用隨鉆過程中獲得的巖性、電性、物性及含油氣性資料來進行“預測”和“導向”，其中預測是指進入水平段前的地層對比與預測技術，導向是指進入水平段后的地質解釋和導向技術。前者旨在準確進入目的層，后者旨在保證水平段在含油氣層鉆進，提高油氣開采效率。

1地層對比與預測技術

地層對比是地質研究的基礎和重要手段。地層對比、劃分和預測，是現場地質錄井的一項重要技術、對于卡準取芯層位、潛山界面、完鉆層位具有十分重要的意義，更是隨鉆準確預測并卡準水平井、大位移井目的層深度的關鍵。雖然水平井大多都是在地層比較清楚并有鄰井控制的情況下部署的，但由于受地震資料品質和分辨率等問題的影響，常會使得設計的目的層深度與實鉆深度幾米至幾十米。進入水平段前的井斜角往往高達70°以上，此時的垂深若相差一米，水平距離就會相差幾十米乃至上百米，導致水平井的質量和油氣層鉆遇率大幅度降低。對于目的層為薄層的水平井，更是如此，一旦鉆穿目的層并進入下部非儲層，便可能造成提前完鉆，完不成設計任務。由于PDC鉆頭、欠平衡工藝的使用及井斜角大等原因，導致巖屑細小、混雜，巖性辨識困難，含油氣級別也大幅度降低，且構造的變化、巖相和沉積相的變化等使得每兩口井的地層情況及對比難度也不一樣，給地層隨鉆對比和預測帶來很大困難。

這種情況下，就顯示出錄井和定向技術的強大，隨著錄井技術的發展，精細化、定量化、全面化程度逐步提高。其中，快速色譜及微鉆時技術給地層的精細對比和劃分提供了有效地解決方案;元素錄井和巖屑伽馬錄井技術為特殊鉆井工藝條件及缺乏標志層條件下的地層對比提供了有效地解決方案;核磁共振錄井、定量熒光錄井為儲層物性、含油性的定量檢測與對比提供了有力手段。地層對比的原則是選同一斷塊、物源及沉積相相似的鄰井，遵循旋回性、相似性、協調性的原則，先大段控制，后小層細對;對比的依據是標準層/標志層、沉積旋回、巖性組合、元素特征、伽馬能譜特征等;對比的方法是在有合成記錄標定的地震資料約束下，在掌握地層分布的基礎上，利用現場錄井、MWD、LWD等資料與設計依據井的測井、錄井資料進行對比，利用定錄一體軟件，輸入設計的軌道數據以及根據區域鄰井地質資料預測的地層數據，可以繪制出設計井眼軌跡和預測地層剖面，結合巖性的變化情況，及時調整地層數據以獲得真實的地層剖面，對目的層深度進行預測。

2地質解釋與導向技術

進入水平段后的油氣層鉆遇率是衡量水平井質量和成敗的關鍵。國外的高分辨率隨鉆電成像測井、測方位電阻率測井、隨鉆核磁共振測井等先進的隨鉆技術已成為水平井地質導向的主要技術手段。目前，錄井公司水平井地質導向技術與國外公司尚有相當大的差距，例如，LWD技術和解釋水平均遠遠落后于國外。但是依靠隨鉆過程中錄井的巖性、物性、含油氣性資料及LWD/MWD的電性資料，并結合地震剖面，利用定錄一體軟件實時修正油氣層模型，也可實現精確導向，提高油層鉆遇率。地面錄井資料雖然受井筒因素影響，具有一定的滯后性，但是資料直接、直觀，有助于解釋結論的多解性，這一優勢是隨鉆測井資料多不具備的，且中淺層水平井的遲到參數也比LWD/MWD資料的實時性強;所以，在地質解釋過程中，需要二者有機結合，所以，錄井公司定錄一體隊就有機的把定向和錄井結合在一起，發揮出一加一大于二的作用。

地震資料通常無法識別薄層變化、相變導致的巖性變化和小斷層，因而經常在水平段鉆遇非目的層巖性或油氣顯示變差。此時就凸顯出了錄井和定向的作用，巖性的變化可以通過鉆時、元素錄井、巖屑錄井、隨鉆伽馬曲線等進行判定識別，油氣顯示的變化可以通過氣測曲線及電性變化進行判定。一般情況下，進入水平段后，鉆遇非目的層巖性可能有以下幾種情況：1.井眼偏離了正確軌跡，此時需要根據隨鉆定向數據、實鉆錄井數據，利用定錄一體軟件，判斷分析鉆頭偏移方向及距離后，及時調整井身軌跡;2.目的層沉積相變化，該情況可能是砂巖相變或尖滅導致，也可能后面還有砂體，且砂體之間不連通。對于前者應及時完鉆，對于后者則要根據井區資料、地震剖面以及定錄一體軟件的地層對比圖判斷砂體之間的距離以確定是否繼續鉆進;3.鉆遇斷層，此時需要精確解釋該斷層是正斷層還是逆斷層以及斷層的斷距，以確定是增斜還是降斜鉆進;4.鉆遇泥巖夾層，鉆遇這種情形可繼續鉆進。只要解釋準確，才能正確指導鉆頭的走向，并得出是否完鉆，合適完鉆的科學依據。

3油氣層評價

目前常見的油氣層評價方法都集中在利用氣相色譜資料來判斷和解釋油氣層，但是不管是在理論上還是在實踐中氣相色譜資料的解釋都還不夠完善。國外一些專門從事鉆井液錄井的公司，也認為它尚不能作為地層定量評價的可靠依據。不過通過實踐摸索出來的一些氣相色譜解釋方法，在一定程度上對解釋評價油氣層有一定的參考作用。而且，鑒于目前現場油氣層的解釋評價工作存在較大的困難，而LWD隨鉆測井儀器暫時又不可能大規模應用于常規定向井的鉆井過程中，所以現場評價解釋工作在很大程度上還是依賴氣測資料和氣相色譜解釋方法。目前工區在現場經常使用的就是三角解釋圖版。

三角圖版是由C2/∑C、C3/∑C、C4/∑C（∑C為：C1+C2+C3+C4之和）三個參數構成。把三個參數的零值作為一個正三角形的三個頂點（A.B.C），然后，做夾角為60°的三組線，分別代表三個參數的不同比值，即建立了三角形的坐標系。然后對所測得的各烴類組份進行校正，并計算出各烴類組份的和（∑C=C1+C2+C3+C4），分別求得各參數的百分比值：C2/∑C，C3/∑C，C4/∑C。根據三個參數比值的大小，分別點在相應的比例線上，然后通過三點位置分別做出相應參數值的平行線，便可以得到另一個三角形，三角形A′B′C′，解釋原則是根據三角形頂點的指向和大小來判斷。標準如下：①三角形A′B′C′的大小，以占三角形ABC的邊長的百分數區分：大于75%為大三角形，25%―75%為中三角形，小于25%的為小三角形;②三角形的倒正以外三角為準，與外三角形同向者的正;反向者為倒。然后圈定生產能力區域，根據大量已被證實的具有生產能力的油氣層的氣體色譜分析資料，圈出生產能力區（圖中實線圈定的橢圓部分），由于缺少測試資料，我們多數采用測井數據來進行分析。得出生產能力區域后，我們可以按以下標準解釋評價：正三角形解釋為氣層;倒三角形解釋為油氣層;大三角形，表示氣體來自干氣層或低油氣比油層;小三角形，表示氣體來自濕氣層或高油氣比油層;連接內外三角形相應的頂點，交點在生產能力區內，即認為有生產能力，否則無生產能力。

該方法在現場應用中的優點是直觀，觀察三角形的正反大小就可以判斷儲層流體的性質。但在實踐中該方法較為繁瑣，油氣層解釋適用性較差，解釋結果多為水層或氣層。

4地質導向的多元化以及發展方向

現在錄井技術能夠在現場進行全面的直接識別、評價油氣層和獲取勘探資料，這就實現了多學科的綜合。圍繞及時地、更大限度的獲取更多的鉆井地質、工程信息，綜合錄井技術所涉及的內容包括地質錄井、氣測錄井、鉆井液錄井、工程錄井、地球化學錄井和地球物理錄井以及大批的新技術的開發，比如X射線技術、核磁共振技術等。綜合錄井技術是現代科學技術和多學科理論在石油勘探中的應用。可以說，綜合錄井是錄井工作人員建立在鉆井現場對整個施工過程中大量信息采集、處理、存儲的信息管理工作站。

計算機技術的應用推動了錄井技術的發展，使錄井實現了從手工勞動向機械化、自動化的飛躍，使錄井資料的應用實現了從簡單分析向綜合解釋、評價的轉變。通過采用先進的計算機技術，使綜合運用現場各種地質數據進行綜合評價成為現實，工作效率大大提高。通過鉆井現場多種信息的計算機采集、處理、解釋、分析、決策以及井場間多井聯網、遠距離數據傳輸等現代化手段，突破性地實現了在鉆井過程中即時、定量發現油氣層，現場地層評價，及時發現和解決鉆井工程問題，從而可以縮短油氣發現與評價周期、及時有效地進行油氣層保護，達到更有效地為勘探開發服務的目的。

新技術的革新是必然的趨勢，目前人力所及之事將被各種儀器更有效的代替。

參考文獻

[1]楊明華，雷波濤 錄井在水平井鉆進中的導向作用. 錄井技術，2003，（1）

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關鍵詞：煤層氣；測井技術；勘測精度；油氣儲存；含氣層 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD845 文章編號：1009-2374（2016）32-0149-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.32.074

1 概述

通過測井技術能夠有效地提高煤層氣的勘測精度，因此測井技術得到了相關部門的廣泛關注，作為煤層氣勘測開發工作當中的重要組成部分，煤層氣測井技術的研究開發，能夠有效地推動廣闊的煤層氣勘測工作發展前景。

2 我國煤層氣測井技術的應用現狀

在我國，對于煤層氣測井技術的應用研究已經取得了較大的發展。從20世紀90年代開始，已經對安徽、河南和山西等地區開展了煤層氣測井技術的運用，在研究的過程當中通過定性識別煤層特征等方法，取得了階段性的進步。在20世紀末，中國石油天然氣總公司華北石油管理局先后在山西大城、晉城、吳寶和大寧-吉縣和安徽淮北等地區運用測井評價技術，研究測井確定吸附等溫線問題，并且取得了一定階段性的成果。但是對于我國來說，對于煤層氣測井技術的研究起步較晚，并且缺乏系統性的研究指導，因此使得我國煤層氣的勘測工作較世界上的一些發達國家還存在著較大的差距。想要提升我國煤層氣勘測工作的整體步伐，進一步加快我國煤層氣的開發工作，那么就必須有效地借鑒國際上煤層氣測井技術的步伐，并且根據我國的國情，有條不紊地促進我國煤層氣測井技術研究工作的展開。

3 煤層氣測井技術的特點

與常規的油氣儲存相比，煤層氣儲層具有系統結構復雜的特點，并且煤層氣大部分都是以單分子的形式吸附在煤層的表面，只有少量以游離的狀態存在。因此也就導致了煤層氣與油氣的存在形式具有較大差異性，常規的油氣往往存在于獨立的空間當中，并且對測井曲線產生影響；但是煤層氣主要吸附在煤的工業分析組分上，想要更充分地了解煤層氣的儲存特性，那么就必須針對煤層氣的獨有特點，利用測井技術有針對性地對其研究進行保障，以便能夠更加準確地為煤層氣的地質評價工作提供基礎數據。

煤層氣測井技術主要是基于煤田測井和石油測井的基礎上發展起來的，尤其是在石油測井的工作當中發揮了重要的作用，隨著測井技術的不斷發展，當其有效地結合了現代更加先進的技術手段之后，能夠更加高效地推動測井技術的運用，使其能夠為石油油氣的勘測工作提供更加精細化的數據。對于煤田測井技術的運用使用方法相對單一，一般應用于標定煤層。下面就對煤層氣測井技術的發展應用進行詳細的分析：

3.1 煤層氣測井采集技術

對于煤層氣的勘測工作需要針對不同的工作內容進行不同工作階段的劃分，劃分的依據是根據地質條件和研究目的等內容，基于不同勘測開發階段的評價目的，可以得出煤系地層常用的測井采集技術。

根據表1可以看出，當今階段使用的煤層氣測井方法還是在基于油氣藏和煤田應用的測定方法上面的，缺少專門的探測煤層氣儲存的測井方法。

在國外，尤其是在美國等一些發達國家，早就開始盛行對煤層氣的開發利用，并且有效地結合測井新技術，主要有高分辨率密度和巖性密度、井徑、雙側向、微電極、中子、聲波全波、自然電位和電成像等。

在我國，于1997年開始在大城和晉城等地錄取不同系列的測井資料，進行基本的測定技術研究，同時結合聲電成像和核磁共振成像等新技術手段有效地推動測井新技術的研究工作。

自從我國從事煤層氣測井研究技術以來，在河南和山西等地區多次與澳大利亞和美國等煤層氣公司進行合作，使得對煤層氣測井方法有了更多的選擇。

3.2 煤層氣測井技術評價

對于煤層氣測井技術的評價技術指標總體上可分為煤層氣儲層定量解釋技術、煤層氣儲層定性識別技術和煤層氣儲層綜合評價技術三個主要技術手段。對于煤層氣儲層常用的四個判別方法為定性識別方法、概率統計評價方法、體積模型解釋方法和優化解釋評價方法。這四個判別方法有著不同的使用原理，并且根據不同的使用原理有著各自的優劣比較。隨著我國煤層氣測井技術的深入發展，使其形成了四個層面的評價技術進展。

3.2.1 第一個評價技術進展體現在含煤性的評價上，并且該項技術已經發展到了較為成熟的階段。通過測井方法能夠準確地識別各個煤層的類型，并且判斷各個煤層的厚度，具備了較高的精確度。

3.2.2 第二個方面的評判技術就是能夠對含氣性和可采性進行綜合評價，但是測井技術在這一方面的發展還屬于上升階段，在一些實驗區已經取得了突出的進展，測井技術已經替代化驗分析方法。對于含氣性和可采性的評價主要屬于定性分析的范疇。

3.2.3 第三個方面的評判技術是處理技術，該項處理技術處于發展階段，并且有一些成功的實例。比如說侯俊勝教授等利用遺傳算法和復合型最優法等現代化技術應用到煤層氣的儲藏滲透性評價上，對煤層氣的儲層滲透性以及儲存綜合評價提出了若干指標，有效地指導了煤層氣儲藏滲透性的評定。

3.2.4 最后一個評定技術是用來評定含氣量、工業分析、巖石力學和封蓋層等參數，并且該項評定方法屬于定量分析。

4 煤層氣測井技術面臨的問題和挑戰

4.1 煤層氣測井技術面臨的問題

通過不斷的實踐進行研究分析，發現了煤層氣測井技術面臨的主要問題有以下類型：

4.1.1 測井方法技術規范化。在我國，尚且沒有專門用于煤層氣探測的測井方法，并且與國外先進測井技術的交流還不夠充分，需要加大測井先進儀器研發與信息網絡的建設。

我國的煤層氣測井技術手段主要是通過國外的油氣藏測井技術改進得到的，但是國外的油氣藏測井理論并不能夠完全適應煤層氣的測井技術，這就導致了在煤層氣的測井應用上不能夠完全滿足對煤層氣的勘測工作，進一步阻礙了我國煤層氣勘測工作的開展。

4.1.2 煤層氣儲存孔、滲參數。在我國當今階段，尚且沒有一套專門的定量計算煤儲層孔隙度參數的計算方法，從而制約了煤層氣測井技術的應用研發。

現階段的聲波、密度、中子測井都是以巖性模型為基礎建立起來的，然而煤層氣儲層巖性相比較更復雜，因此在計算孔隙度參數的過程當中往往精確度是達不到要求的。

4.2 煤層氣測井技術面臨的挑戰

4.2.1 雙重孔隙解釋理論和模型研究。在20世紀末，有關煤層氣測井技術的研究人員不斷地進行探索和創新，因此取得了一定的可喜成績。但是針對煤層氣測井的評定技術還處在探索階段，比如說對煤層氣儲層參數的定量分析遠遠沒有達到最終的要求，究其原因主要有以下兩個方面：（1）由于石油天然氣勘測技術的局限性，使得煤層氣勘測的高分辨率測井技術遇到了障礙；（2）煤層氣儲層的結構更為復雜，一般來說，煤層主要是包含微孔和大孔系統的空隙介質，如果沒有足夠的理論研究和實驗測試，針對雙重孔隙結構的側行解釋模型就不會取得突破性的進展。

4.2.2 煤層氣儲層含氣量評價。對于天然氣的儲存形式主要是游離狀態的，然而對于煤層氣的儲存來說，主要是以吸附作用存在于微孔隙的內表面內，所以說對于煤層氣飽和度的計算不能使用天然氣飽和度方法進行比擬計算，這就對計算過程增加了難度。需要建立煤層氣儲層吸附性參數的測井評價技術，對煤層氣的含氣量進行詳細的計算，并且這一計算過程都需要間接的計算方法，這也就導致了計算結果的誤差偏大。

5 煤層氣測井技術的發展趨勢和對策

通過上文的分析，使得我們對煤層去測井技術評價的發展現狀和存在的問題進行了充分地了解，為了有效地解決煤層氣測井技術存在的現實問題，可以從以下三方面入手：

5.1 成像測井技術的應用

對于煤層氣儲層的識別可以通過煤層的測井響應特征解決，但是針對煤層氣儲層雙重空隙度、煤層含氣量和煤層氣儲層滲透率等問題還缺乏專門性的指導方法，因此，加強煤層氣測井基礎理論研究有利于解決上述問題。高分辨率成像測井技術能夠創建測井解釋新理論，通過利用核磁共振測井、ECS和成像測井能夠有效地完善煤層氣測井評價技術，使得對煤層氣的勘測工作更加經濟有效。

5.2 煤心刻度測井技術

隨著非線性信息處理技術的發展，為煤層氣測井技術的應用提供了重要的技術保障。利用非線性特征研究技術，能夠指導創造出高分辨率的成像測井儀器用于煤層氣儲層成像測井煤心地球物理性質研究，極大程度上促進了煤層氣測井識別與技術評價工作的開展。

6 結語

對于煤層氣測井技術來說，想要實現廣泛的應用，那么就必須有效地結合現代信息處理技術，探索測井新方法，不斷加強新的煤層氣儲存測井處理解釋與應用評價軟件的開發，使得煤層氣測井技術更加精確化。

參考文獻

[1] 李松臣.煤層氣測井技術方法研究[J].中州煤炭，2007，（5）.

[2] 陳振宏，賈承造，宋巖，王紅巖.構造抬升對高、低煤階煤層氣藏儲集層物性的影響[J].石油勘探與開發，2007，（4）.

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關鍵詞：頁巖氣　勘探開發　現狀　建議

隨著世界經濟發展對油氣需求的不斷增加，常規油氣資源已不能滿足這種需求的快速增長，人們紛紛把目光轉向非常規油氣資源。非常規油氣資源以其儲量巨大、分布集中、開發技術日趨進步等特點成為世界石油市場的新寵。非常規油氣資源是指不能用常規的方法和技術手段進行勘探開發的另一類資源，其埋藏、賦存狀態與常規油氣資源有較大的差別，開發難度大、費用高。作為重要的非常規油氣的頁巖氣引起了高度的重視。

一、頁巖氣資源勘探開發現狀

2006年全國油頁巖資源評價結果表明，我國頁巖油地質資源量為476.44×108T，居世界第二位。主要分布在東部區、青藏區和中部區。頁巖油探明儲量為20×108T，主要分布在吉林、廣東、遼寧等省。我國油砂資源量為59.7×108T，主要分布在陸上西部和東部盆地，重點分布在準噶爾、柴達木、松遼、鄂爾多斯、塔里木、四川等盆地中。11個主要盆地占全國油砂地質資源總量的97.6%，可采資源總量的97.5%。全國煤層氣總資源量為36.8×1012m3，居世界第三位，其中1000m以淺的煤層氣可采資源量為6.27×1012m3。資源量大于1×1012m3的8個盆地合計煤層氣資源量為28×1012m3，占總資源量的76%。我國頁巖氣資源潛力也十分巨大，據統計，頁巖氣的遠景資源量可達100×1012m3，相當于常規天然氣資源量的兩倍，主要分布在四川盆地。我國致密砂巖氣資源量約為12×1012m3，部分與常規氣存在著交叉。從我國國情出發，積極發展油頁巖資源的勘探開發，可以彌補油氣資源供應的不足。

二、頁巖氣資源勘探開發難題

當前我國頁巖氣資源的勘探開發尚處于初級階段，沒有系統的認識，沒有系統的配套技術，面臨著諸多經濟上和技術上的困難和問題。這些難題主要體現在以下方面：

1.頁巖氣地質條件具有復雜性和特殊性非常規油氣藏成藏條件復雜，儲層致密，非均質性強，不同類型資源各具特點。油頁巖和致密砂巖屬于低滲透儲層，滲透率極低。煤層氣儲層具有含氣非均質性強、滲透率低、儲層壓力低、含氣飽和度低等特點。

2.部分開發技術適用性差，不成熟目前非常規油氣的開發主要借鑒常規油氣的經驗，尚未形成獨特的技術。對于壓裂增產施工過程中裂縫形成機理還不清楚，需要進一步研究。另外，還存在分支井鉆井失敗率高，未進行過油頁巖原位開采技術現場試驗，地球物理勘探技術很難對油砂層進行識別等難題。

3.綜合利用效率低，環境污染嚴重在油砂、油頁巖的開發利用過程中，產生的三廢(廢水、廢氣、廢渣)有可能對環境造成極大的影響，目前還沒有提出有力的應對措施。

三、頁巖氣資源勘探開發的幾點建議

頁巖氣資源的勘探開發是很重要的，可以從下面的方面來研究：開展頁巖層系地震屬性分析，探索頁巖層系含氣性檢測技術。以儲層測井響應特征分析和地震應特征研究為基礎，借鑒國內外頁巖氣層預測的技術方法，充分利用成熟的地震儲層預測技術，開展測井分析-地震（包括地震反演和屬性提取）-地質解釋三位一體的研究，進行頁巖層系的識別和含氣性檢測。

1.利用相關地區已有鉆井資料、電測井資料和VSP測井資料進行古生界泥、頁巖層系地球物理特征統計分析，確定研究區內古生界泥頁巖層系的測井響應特征、組合特征及物性變化特征；并完成目的層頁巖層系在地震資料上的層位精確標定和各類地震屬性標定。

2.通過測井曲線地質解釋及地震資料多屬性的提取分析，研究地震屬性（振幅、頻率、相位及衍生信息等）對頁巖層系的響應特征，總結前人在頁巖層系方面進行地震特殊處理的成功經驗和有效地震屬性提取方法，進一步優化研究區頁巖層系地震識別及預測方法。

3.采用測井約束波阻抗反演，選擇最適合地區頁巖層系地質特征、資料密度和品質的地震波阻抗反演方法，對研究區主要目的層進行波阻抗反演，研究泥頁巖層系波阻抗變化特征；結合鉆井資料對有利泥頁巖層系進行識別并預測其平面分布范圍。

4.利用已鉆井資料，研究含氣泥頁巖層系的地球物理響應特征，即研究各類地震屬性（振幅、波阻抗、頻率等）對泥頁巖層系含氣的敏感性，并總結出泥頁巖層系含氣性檢測方法。

5.綜合評價泥頁巖層系預測及含氣性檢測結果，確定良好頁巖氣的分布范圍，并提出勘探部署建議。

四、非常規油氣勘探開發的方向

實現我國非常規油氣資源對常規能源的替代還需要開展大量的工作。對非常規油氣資源的勘探開發工作要抱有一種正確認識，不斷改善措施，采取堅持不懈的工作態度，不能見低產就放棄，相信只要堅持就能有改變。針對非常規油氣的勘探開發應該形成配套方法，面對不同的問題必須采取必要的措施：

1.發展特色技術，開發難采資源

非常規油氣具有儲層滲透率低，非均質性強的特點。不同地區儲層差異性較大，國外的一些開發技術和經驗不能完全適應中國的地質特點。因此必須研發適合我國油氣儲層特點的開發技術。

2.創新地質理論，找到優質資源

針對不同非常規油氣的成藏(成礦)特點及儲層特征，研究其不同的富集成藏(成礦)主控因素，通過科學合理的儲層評價技術，優選出高產富集有利區。

3.優化改進現有工藝技術，取得新效果

國內現有的非常規油氣開發勘探開發技術多借鑒了常規油氣經驗或引進國外技術，成本相對較高、適用性較差，優化改進現有工藝技術，研發低成本、低污染，適合于不同儲層地質條件的技術，十分重要和必要。

4.轉變理念，加速非常規油氣資源開發

對已有地質資料進行分析，尋找非常規油氣高產富集區、優質資源區進行先導開發試驗。在開發過程中，不斷總結規律，改進已有工藝技術，創新技術理論，解決非常規油氣勘探開發方面所遇到的問題。

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[關鍵詞]石油地質 勘探技術 創新發展

[中圖分類號]TE19 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-10-147-1

我國經濟的持續快速發展與日益增加的物質要求，使得我國對油氣資源的需求也變得更加迫切。近幾年，中國石油工業越來越注意加大科技攻關力度，并且大力推進科技創新，力求突破創新，并取得一批重要的科研成果。有這些勘探理論與應用技術的支持，中國石油不僅在油田的儲集上取得重大發現，而且維護了資源市場的穩定與社會經濟的快速發展。

1現有的石油地質勘探技術

隨著信息時代的來臨，石油地質勘探技術也正向作業化和工具集成化、智能化的方向發展，而且以多學科協同研究為基礎的油氣勘探研究體系是一項綜合體系，取得了長足進步。

（1）鉆井技術。

欠平衡鉆井技術是通過減輕底層的損害，克服卡鉆等問題，進而提高石油機械設備的鉆速，是開發枯竭油層的首選。

（2）測井技術。

測井技術是利用巖層的電化學特性、聲學特性等物理特性，測量物理參數的方法。隨著計算機科技的迅猛發展，采集、處理和解釋測井數據的技術都取得了很大的進步。同時，成像測井技術、套管井測井技術、核磁共振測井技術也都得到快速發展。

（3）物探技術。

物探技術作為石油開發領域中不可或缺的角色，未來中將出現的至關重要的技術包括：實時地震油藏生產監測，可視化控制的鉆井進程，完善多分量地震勘探技術，以及全方面提升工作組的資產評估能力和研究能力。

2石油地質勘探的創新路徑

我國的油氣資源勘探面臨巨大的挑戰，大幅度提高油氣資源保障的工作變得更加困難，因此，為了促進并保障我國經濟健康、快速的發展，確保國家能源安全，就必須加強石油地質勘探的創新研究，不斷開創石油地質勘探的新路徑，把石油資源的開采使用效益全面提升。

（1）多維發展，以提高石油的綜合勘探水平。

石油勘探在今后面臨越來越復雜的世界性難題，比如：復雜山形、薄層、超低孔低滲、黃土塬等作業。從油田發展的整個生命周期中，物探技術始終面臨著各種各樣的挑戰。為此，中國石油以二維、三維描述、三維可視化、四維檢測為技術路線，制定了物探研究技術的發展戰略。為確保國家能源的安全，在二次開發階段，地震、測井等工作逐漸實現工程技術一體化，為勘探實現全面服務提供解決方案。

（2）充分利用計算機仿真技術，提高石油勘探質量。

計算機、機械技術的突飛猛進為三維地震模擬的快速發展提供了可能，使得含油氣系統模擬、油藏模擬及盆地模擬方面都取得顯著的進步。與此同時，由全球地理信息系統、全球地質信息系統及全球衛星定位系統組成的3G技術將實現生產管理、數據組織、力學研究及工程設計上的一次新的跨越。含油氣系統使得以往單獨地逐一研究各個單一的成藏條件的狀況得到改善，把油氣的運移、聚集作為一個完整的科學體系進行應用，成為不可或缺的油氣理論和手段。

（3）通過可膨脹套管技術，以降低勘探成本。

常規鉆井中下井的套管尺寸不是逐漸變化的，井口到油層的尺寸是越來越小的。因為這樣，井眼的尺寸會在某一程度上限制井下作業，有的甚至不能達到目的層。而最近殼牌研究中心開發的割縫管的直徑可以逐漸膨脹2倍，可以比異型管更容易擴徑，從而完全解決問題。目前，該技術已被大型的油氣田，如大慶、勝利油田等使用在勘探中。

3石油勘探技術的發展分析

為滿足當前和以后的油氣勘探需要，中國石油應將地質理論、方法和應用技術當作重點，在今后較長的一段時間內需要著重研究油氣勘探的地質理論和實用技術，發現維持油氣勘探可持續發展的新技術、新方法。今后一段時間內重點發展的關鍵勘探技術如下：

（1）含油氣系統模擬技術。

通過定量控制模擬從源巖圈閉的成藏的整個過程，利用三維可視技術，含油氣系統的知識體系和內涵作為基礎，，可以更加直接清晰地再現油氣的形成過程及分布。這項技術作為一項潛在效益很大的實用技術，挑戰性很強，主要用于油氣有利勘探方向、區帶和資源評價和勘探目標的預測方面。而現在，應采用數值模擬與實驗相結合的方法，加大攻關力度，形成技術系列。

（2）勘探目標與資源的一體化評價技術。

該技術的評價方式是科學的、多方面、全方位的，以石油公司的正確的投資決策為基礎。在臨界參數的選擇方面，國外的大公司經過多年的應用和發展，大多都有自己的評價決策技術系統，并且相對符合實際，因而可以在激烈的市場競爭中取得勝利，對勘探高效化的實現、資源與勘探同步的促進、穩定市場的反應具有舉足輕重的意義。

（3）層序地層學分析技術的應用。

許多國際大油公司將這項技術作為油氣勘探的核心技術，應用于油藏描述、盆地分析和儲集砂體的預測。目前，層序地層學分析技術在商業化應用中的潛力很大，作為當代地層學和油氣勘探理論方面的一項重大突破，應用前景廣闊，并且在技術和商業化應用方面已經取得一定的效果。

4結束語

科技的進步不僅提高了人們發現資源的本領，而且還提高了人類開發油氣的能力。在科技進步的推動下，石油地質勘探技術飛速發展，令石油的產量實現了二次跨越式增長，其理論與技術的進步支持了石油企業在更多盆地的勘探、開發工作順利進行，獲得了石油儲量的重大發現。科技的進步也使得勘探的綜合效益和收益不斷增加，而且使中國石油在獲得油氣信息資源的領域可以得到不斷擴展。同時，使得我國的經濟健康、快速發展，并穩定了資源的供應。

參考文獻

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[2]戴金星.天然氣地質和地球化學論文集（卷三）[M].北京石油工業出版社.2002，21（4）.

篇9

【關鍵詞】水利水電工程；地質勘測；勘測技術

一、引言

隨著我國水利水電工程的快速建設，地質勘測技術也得到相應的發展。同時，工程建設項目也對工程地質勘測提出了更高的要求。主要包括勘探深度的加大、勘探分辨率（精度）要求的提高，因此，許多傳統的地球物理方法及技術已無法滿足工程需要。為此，選擇合適的勘測方法并分析總結各種工程地質勘測方法及其最新的發展，這對工程地質勘測及水利水電工程建設具有重要意義。近年來，地學等基礎理論學科的發展，極大地推動了我國水利水電工程勘測技術的迅速發展。本文結合水利水電工程分析了工程地質勘探的3S技術新方法，重點研究了全球衛星定位系統（GPS）、遙感（RS）技術以及地理信息系統（GIS）新技術方法及其應用，并分別從各個技術方向角度對水利水電工程的未來發展趨勢進行了展望。

二、工程地質勘探技術

工程地質勘探主要包括山地勘探、鉆探、物探等三種方法，以工程地質測繪為基礎，進一步查明地表以下工程問題和取得深部地質資料。

1．山地勘探。山地勘探是指采用人工或機械進行剝土，或開挖探坑、探槽、探井或平硐等揭示地表淺層地質情況的勘探手段，可直接進行試驗、取樣和觀察地質現象。平硐和豎井（或大徑鉆井）勘探，是山地勘探工作中的重要組成部分。由于使用的工具和技術要求相對簡單，故在進行地表淺層地質勘察時運用較多，正因如此，山地勘探的缺點是勘探深度有限。

2．鉆探。多年來，鉆探在工程勘察中發揮了重大作用，得到了廣泛應用，為提高勞動生產率、縮短勘察周期、保證勘察成果質量做出了很大的貢獻，并處于不斷開發與研究新技術、新方法的過程中。

20世紀70年代的金剛石鉆進技術在我國工程勘探中的應用，鉆探效率成倍增長，巖心采取率普遍達到90％以上。這徹底改變了鋼粒鉆進和硬質合金鉆進的技術落后狀況。因此，金剛石鉆頭基本取代了鋼粒或硬質合金鉆頭。砂卵石層、軟弱夾層、破碎帶等特殊層位的鉆進取樣技術的發展。砂卵石鉆進和取樣一直是水利水電工程鉆探的一大技術難題，在“六五”科技攻關中，加強對深厚砂卵石層鉆進和取樣技術的研究，近年來，研究成功的SM植物膠和MY-1A植物膠沖洗液金剛石鉆進砂卵石層取樣新的技術，較好地解決了砂卵石層中鉆進和取樣的難題，推廣較好，已產生了明顯的社會經濟效益。金剛石繩索取芯鉆進技術。在不提鉆的情況下通過用繩索將裝有巖芯的內管直接從專用鉆桿內提到地面采取巖芯，是一種先進的鉆探工藝。實踐證明，該工藝大大減少了取芯過程中來回提鉆的工作量，較好地解決了在軟弱層等特殊地層鉆進過程中經常出現的如塌孔、取芯質量低等難題。其它一些鉆進工藝的發展。如軟弱夾層的鉆進技術、套鉆技術、大口徑鉆探技術等，這些技術經多年應用而取得的顯著社會經濟效益，并逐步已納入有關的現行規范中。

3．工程物探。地球物理勘探（Geophysical Prospecting）簡稱物探，它是應用觀測儀器測量被勘探區的地球物理場，通過對測量場數據的處理和地質解釋來推斷和發現地下可能存在的局部地質體、地質構造的位置、埋深、大小及其屬性的科學。工程物探方法主要有以位場理論為基礎的重力場勘探、磁場勘探、直流電場勘探等，以及以波動理論為基礎的地震波勘探、電滋波勘探等。（1）重、磁位場勘探。相對于地震勘探而言，重、磁位場勘探是最古老的一種物探，其精度和可靠度較差。目前，一些高精度的重力儀、磁力儀的研制和應用，重、磁位場勘探的精度也隨著有了很大程度的提高。同時，神經網絡技術和磁性矢量層析成像理論的研究和應用，使重、磁位場勘探在上個世紀獲得了廣泛的發展應用。微伽級重力儀將微重力測量用來勘探洞室和邊坡地質體的變動形態并監測其穩定性。（2）地震勘探。目前，地震勘探在水利水電工程領域發展較快。例如：利用彈性波縱波對三峽等大型水利水電工程的巖體質量做定性評價，取得了顯著的工程和經濟效益；由中鐵西南科學研究院開發研制的負視速度法和水平地震剖面法、由瑞士Amberg測量技術公司開發的TSP長距離超前預報法、由美國NSA工程公司開發研制的真正反射層析成像（TRT）超前預報技術等，較好地解決了利用反射波地震勘探進行隧道超前預報的難題。近年來，地震CT可利用鉆孔、隧道、邊坡、山體等多種觀測條件進行二維、三維地質成像，促進了地質勘測由定性向定量化的方向發展。（3）巖體彈性波測試技術。目前該項技術除一般的地震勘探測試以外主要還有以下幾種測試：聲波測井技術、壩基巖體質量快速檢測系統、瞬態面波探測技術。（4）電磁勘探。主要包括人工場源的連續的電磁波勘探（EM法）和天然場源的電磁測探（MT法）。例如：可控源音頻大地電磁法、人工與天然兩種場源、多場源、二維和三維電阻率成像等技術，在水利水電工程中用來推測深埋長隧洞圍巖介質的結構特征、隱伏斷層、破碎帶及異常區等可能影響工程的各種因素，取得了顯著的經濟效益。（5）電法勘探。包括電阻率法、充電法和自然電場法、激發極化法、電磁感應法等多種方法。又可分為穩定電流場理論、交變流法理論兩大分支。近年來發展起來的高密度電法勘探，引進了地震勘探的數據采集辦法，可實現數據的快速、自動采集，其測量結果可實時處理并顯示地電斷面或剖面圖，從傳統的一維勘探發展到二維勘探，此方法屬于電阻率法的范疇，在水利水電工程地質勘察中應用較多。目前發展趨勢是單源與單點測量，向多源、多點、多線測量發展，從而發展了三維觀測技術。

三、地質勘測新方法及其在水利水電工程中的應用與展望

在水利水電工程建設當中，會遇到和一般工程建設不同的問題，以此也就要求引用更為先進的地質勘探新方法來彌補其中的不足。本文分別介紹了3S技術中全球定位系統（GPS）、遙感（RS）與地理信息系統（GIS）等4種新方法，并簡單分析了它們的應用及未來發展趨勢。3S技術是指全球定位系統（GPS）、遙感（RS）、地理信息系統（GIS）等三大技術系統的集成與總稱。遙感技術是3S技術的基礎，它提供主要的遙感信息源。GPS技術用于遙感信息的精確定位，GIS技術則為遙感信息的獲取提供輔助信息和專家思維，并對所提取的各種信息進行管理和分析且具有制圖功能。近年來，國內開始在一些特大型、大型水利水電工程地質勘察中采用3 S技術。例如，許多大型水利水電工程采用了3S技術并取得了豐碩成果。

1．GPS技術在水利工程地質勘測中的應用及展望。GPS在水利水電工程地質勘察測量及定位控制的應用越來月廣泛，它能較好地解決跨河、跨溝水準在高程控制方面難以傳遞的問題，以及通視條件較差、觀測條件受限、勘察區控制點較少或在山區、林區等區域大大減少作業時間，提高測量精度，進行工程地質勘察。工程地質勘察通過GPS確定觀測點位的三維坐標。和普通測量手段不同，具有定位精度高、觀測時間短、操作簡便、可全天候觀測等優點，它不要求觀測站之間通視，并且可將其采集和儲存的觀測數據導入計算機進行分析與處理。

2．遙感（RS）在水利工程地質勘測中的應用及展望。遙感技術一般分為航天遙感、航空遙感和地面遙感共3大類。遙感可以通過衛星直接提供一定比例尺縮小的自然景觀綜合立體影像圖、航片以及陸地攝影照片，能真實、集中地反映大范圍的地貌形態、地層巖性、地質構造和滑坡、崩塌、泥石流、巖溶等外動力地質現象。遙感技術是研究區域構造穩定性必用的手段。因為遙感圖像能提供大量宏觀的線性構造信息，較好地反映區域地質特征、水系分布特征和地貌形態。也可以對水庫區崩塌、滑坡、泥石流進行調查。巖溶調查。利用遙感影像，特別是彩紅外影像在進行巖溶及巖溶水文地質調查方面有其特殊的優勢。實踐證明，清江招來河、高壩洲，黃河萬家寨等工程曾利用彩紅外航片解譯來研究巖溶及巖溶滲漏問題，都取到了良好的效果。巖土工程開挖面地質編錄。由長江勘測技術研究所開發和完善的“高邊坡快速地質編錄系統”，成功地應用于長江三峽永久船閘、瀾滄江小灣、清江水布埡等工程的巖質高邊坡開挖中的地質編錄。

近年來，工程地質勘測遙感技術的應用的新動向就是與GIS、GPS技術的綜合集成應用。

3．地理信息系統（GIS）在水利工程地質勘測中的應用及展望。GIS技術能處理圖形、圖像、空間數據及相應的屬性數據的數據庫管理、空間分析等問題，還能自動制作平面圖、柱狀圖、剖面圖和等值線圖等工程地質圖件。近幾年工程地質勘察行業的熱點和發展趨勢就是將GIS技術應用于工程地質信息管理和制圖輸出。目前，由中國地質大學開發研制的MAP2GIS是國內應用較多且比較成熟的專業軟件，是一種專業的地理信息系統軟件。

目前，我國水利水電行業工程地質勘測方法正處于一個飛速發展的階段。我國水能資源的蘊藏量居世界第一位，國家的電力建設方針也把重點放在水利水電上。隨著西北、西南大江大河的規劃開發，無論在地形地質條件或工程建筑的規模上都與過去有很大的不同。因此，對于工程地質勘測的要求愈來愈高；對于某些常見的工程地質問題的評價，需要有更多的資料予以論證，并要求我們使水利水電工程地質勘察工作由“定性分析”向“定量計算”方向發展，從定性、半定量的工程地質評價逐步發展到定量評價。需要我們重新認識和審視目前我國水利水電工程的各種勘測手段及其應用水平，大力推進各種勘測方法的發展及其綜合應用。一方面，一些傳統的勘測手段仍然起著不可替代的作用；另一方面，合理選擇水利水電工程地質勘測方法顯得重要。

四、總結

隨著科學技術的不斷發展與進步，工程地質勘測新方法將源源不斷的涌現出來，但目前國內水利水電工程建設的工程地質勘測還處于相對“落后”的階段，怎樣加強各種新技術方法的應用成為當前我國水利水電工程建設人員所需要重點研究的問題。

參考文獻

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篇10

【論文摘要】應用地球物理是礦業類高校的一門重要必修課程。隨著煤炭系統對物探技術的需求與日俱增，對應用地球物理課程內容的講授提出了更高的要求。為了使學生的培養更加適應現代化技術快速發展的需要，本文通過分析目前應用地球物理課程中存在的問題，提出了一些課程教學內容改進的方法和建議，對于礦業類高校的應用地球物理課程內容具有一定的參考價值。

引言

《應用地球物理》課程是河南理工大學資源環境學院地質科學與工程系和地球信息科學與技術系以及水文與水資源工程系的必修課。該課程是一門以地球為研究對象的應用物理學，它利用物理學的力學、電學、磁學、熱學等方面的原理與方法，通過觀測和研究地球內部各部分的物理條件、物理性質和物理狀態，從時間和空間兩方面找出它們之間的聯系和規律，從而達到認識地球，借以實現地質勘查和找礦目標，減少地質災害[1]。

對于河南理工大學等以煤炭資源為主要主導的礦業類高校來說，本科畢業的學生大部分進入到煤炭系統工作，如何合理地設置應用地球物理課程內容對于學生以后所從事工作具有重要的指導意義。

1 應用地球物理課程現狀

應用地球物理課程主要講授內容包括以下三個部分：一是應用地球物理方法的物質基礎及地球物理場的基本概念；二是應用地球物理分析的正演方法；三是應用地球物理的各類勘探方法和應用，包括重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、地球物理測井和放射性勘探等。其中，第一、二部分是應用地球物理學的基礎，第三部分是課程講授的重點。

由于應用地球物理課程內容龐雜、知識面廣、理論公式繁瑣、內容抽象，學生在學習過程中普遍反映難度偏大，抓不住重點，難以理解地球物理概念。這已經不適應當前高速發展的礦產資源開發對人才的要求。一個完整、合理的應用地球物理課程，應該同時具有理論性和實踐性。既能傳授學生相應的學科科學理論體系，又要顧及生產單位對人才的要求，要具有一定的實用性，使得學生工作后能盡快融入到工作環境中，并能把課本上的理論知識應用到實際中去，能夠解決生產單位面臨的實際問題。

目前，我校應用地球物理課程主要面臨如下的實際問題：

（1） 課程內容相對陳舊。21世紀以來，應用地球物理學科發展迅猛，各種新技術、新方法層出不窮。例如物探數據處理技術早已融合了現代信號處理的思想、概念和方法。而課堂上講授的仍是傳統數據處理內容，且部分技術方法已經被生產單位所拋棄，學生在學校所接受的知識過于陳舊，不能滿足快速發展社會的需要。

（2） 基礎課程開設偏少，導致應用地球物理概念理解困難。應用地球物理具有廣泛的理論體系，涉及到數學、物理、電子、信號等領域。如果學生之前沒有學過這些基礎課程，在聽課時，對應用地球物理課本中出現的理論公式難以段時間內消化，造成學習的困難。

（3） 計算機技術對于應用地球物理來說具有舉足輕重的地位，尤其是現代地球物理處理技術，更是離不開計算機。例如目前絕大多數地球物理處理軟件都是基于UNIX或LINUX平臺，而學生普遍缺乏該系統的理論學習，與生產單位發展需求脫節。

（4） 實驗課對于學生提高應用地球物理的感性認識作用明顯，尤其是對實踐性很強的應用地球物理課來說，需要大量的實際操作才能深入理解。而目前實驗教學大多屬于觀察、驗證性類型，缺少實際地區的實際數據采集、處理和解釋的訓練，導致學生動手能力差。

2 教學內容改革探討

針對以上教學過程中出現的問題，結合多年應用地球物理教學經驗，提出以下幾個課程教學內容改革的想法。

（1） 作為以煤炭為主導的礦業類高校，本科畢業的學生大多進入到煤炭系統工作。因此，在教學過程中，因充分考慮煤礦企業對物探技術的需求。如增強地震勘探在解決煤田構造方面的內容，以及電法勘探對煤礦富水區和采空區的探測內容，使得學生在學校所學到的知識能夠跟上現代社會發展的步伐。

（2） 由于課時有限，而應用地球物理覆蓋的物探專業知識領域廣泛，因此在授課過程中，應有所取舍對。對于應用面較窄的放射性勘探、地熱勘探等可作為課余了解內容，而探測效果明顯的地震勘探、電法勘探和重力勘探等需要詳細講解。

（3） 課程內容應該與時俱進，保持行業先進性。在保留傳統基本理論的基礎上，增加應用地球物理新技術、新方法的講解。將現代信號處理、計算機處理的信息傳授給學生，擴大學生的知識面，增強學生就業競爭力。

（4） 重視應用地球物理數值正演模擬。地球物理正演模擬是反演的基礎，通過正演模擬可以使得學生更好的理解地球物理場的變化特征，避免空洞的公式推導，提高學生學習的興趣，使學生更容易掌握地球物理的概念。同時，還能增強學生計算機編程能力，讓學生自己上機進行運算模擬，提高對正演模型的理解。

（5） 重視實驗課的作用。地球物理實踐性很強，應通過實驗課程加強學生的動手能力和創新能力，能夠使學生把書本上的理論知識和實際應用相結合。通過野外數據實際采集，提高學生對地球物理的理解，提高物探行業的感性認識。為了讓學生更好地了解物探儀器設備，河南省生物遺跡與成礦過程重點實驗室（河南理工大學）購置了國際先進的ARIES三維地震儀、V8電法勘探儀，為學生認識物探儀器提供了有利的條件。實踐證明，充分利用好實驗課培養學生的動手能力，對于提高學生對地球物理概念的理解作用明顯。

3 結語

應用地球物理課程對于資源勘查、地質等本科專業是一門非常重要的基礎課程，是煤礦企業的一項重要的技術手段。作為培養人才的礦業類高等院校，應注重學科發展的動向，保持與實際生產密切結合，避免理論與實踐脫節，為培養新世紀人才不斷努力。

應用地球物理是實踐性很強的一門課，在課程學習過程中，實踐教學對學生認知地球物理是一個不可缺少的重要環節。通過實踐教學，使得學生把課本上說學到的理論知識和實踐應用相結合，培養學生的實際操作能力。

參考文獻

[1] 賴旭龍，金振民，國外地質類專業課程體系研究[M].武漢:中國地質大學出版社，2002

[2] 張平松，劉盛東.地球物理勘探課程設計性綜合性實驗實施與思考[J].中國地質教育，2005(4):97-99