近日，中國科學(xué)院A類戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)“智能導(dǎo)鉆技術(shù)裝備體系與相關(guān)理論研究”（以下簡稱“智能導(dǎo)鉆”）在位于塔里木盆地西部的TP259-2H生產(chǎn)井實(shí)鉆應(yīng)用中取得重要進(jìn)展，通過自主研發(fā)的隨鉆方位電磁波電阻率成像測(cè)井儀和三維靶點(diǎn)精準(zhǔn)導(dǎo)航技術(shù)，精準(zhǔn)刻畫地下油氣層結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)鉆頭準(zhǔn)確打入最佳開采點(diǎn)位，獲得高產(chǎn)工業(yè)油氣流。

今年8月上旬生產(chǎn)測(cè)試顯示，該生產(chǎn)井日產(chǎn)石油13.5噸、天然氣4.2萬方，油氣產(chǎn)量約是鄰井的5倍，落實(shí)地質(zhì)儲(chǔ)量天然氣5.1億方、凝析油16萬噸，實(shí)現(xiàn)白堊系舒善河組下2段儲(chǔ)層的首次油氣突破，為中國石油化工股份有限公司西北油田分公司（以下簡稱“西北油田”）勘探開發(fā)提供了新陣地，驗(yàn)證了智能導(dǎo)鉆理論技術(shù)體系的可靠性，顯示了其對(duì)我國深層油氣高效低成本鉆探的重要作用。8月14日，西北油田向智能導(dǎo)鉆研發(fā)團(tuán)隊(duì)發(fā)來感謝信和錦旗。

塔里木盆地白堊系油氣藏屬于埋深超過4000米的“千層餅”結(jié)構(gòu)，具有非均質(zhì)性強(qiáng)、儲(chǔ)層薄（2~5米）和構(gòu)造起伏大（>10米）等特點(diǎn)，導(dǎo)致準(zhǔn)確定位儲(chǔ)層空間發(fā)育位置難度大，常規(guī)定向鉆井技術(shù)對(duì)該類油氣藏總體動(dòng)用程度低。在中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所朱日祥、底青云院士帶領(lǐng)下，智能導(dǎo)鉆專項(xiàng)科研團(tuán)隊(duì)同西北油田勘探開發(fā)研究院、工程技術(shù)管理部和中石化中原石油工程有限公司相關(guān)團(tuán)隊(duì)開展聯(lián)合攻關(guān)：基于“多尺度地質(zhì)規(guī)律-多源地球物理探測(cè)-高精度油藏建模-精準(zhǔn)定向鉆井”多學(xué)科融合，利用智能算法建立了河道砂體、測(cè)井信息、三維地震和地質(zhì)模型的關(guān)聯(lián)關(guān)系，構(gòu)建了油氣藏米級(jí)尺度的“構(gòu)造-巖性-成分”三維地質(zhì)模型，預(yù)設(shè)多個(gè)鉆前靶點(diǎn)，設(shè)計(jì)出水平井軌跡；預(yù)測(cè)可能鉆遇多套地層的埋深、巖性和含油氣性，計(jì)算出水平井的預(yù)測(cè)隨鉆曲線和含油氣指標(biāo)；同負(fù)責(zé)作業(yè)的70188鉆井隊(duì)召開多次技術(shù)交底會(huì)，確定了智能導(dǎo)鉆裝備的地面設(shè)備安裝、井下鉆具組合、試驗(yàn)井段優(yōu)選、復(fù)雜工況應(yīng)對(duì)和人員配合等工作細(xì)節(jié)。

今年7月，智能導(dǎo)鉆專項(xiàng)科研人員利用自主研發(fā)的智能導(dǎo)鉆系統(tǒng)隨鉆方位電磁波電阻率成像測(cè)井儀在該井開展了地質(zhì)工程一體化作業(yè)，入井深度4260米，完鉆深度4538米，進(jìn)尺278米，累計(jì)工作時(shí)間229小時(shí)，在井下高扭矩、水平段托壓、強(qiáng)振動(dòng)沖擊復(fù)雜工況下展現(xiàn)出高可靠性和穩(wěn)定性，測(cè)量的補(bǔ)償電阻率、方位伽馬、方位電阻率和定向參數(shù)等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至地面決策系統(tǒng)，測(cè)量精度高，尤其對(duì)低阻地層具有較好的分辨能力，為現(xiàn)場(chǎng)井軌跡控制并精準(zhǔn)鉆遇優(yōu)質(zhì)砂體提供了實(shí)時(shí)參數(shù)。三維靶點(diǎn)精準(zhǔn)導(dǎo)航技術(shù)構(gòu)建的鉆前地震地質(zhì)模型精度優(yōu)于5米、靶點(diǎn)預(yù)測(cè)精度優(yōu)于1米，隨鉆三維模型實(shí)時(shí)更新速度小于0.5小時(shí)，為水平井著陸和準(zhǔn)確中靶提供了決策依據(jù)。最終，TP259-2H水平井砂巖鉆遇率96.3%，測(cè)試油氣產(chǎn)量45噸/天，驗(yàn)證了智能導(dǎo)鉆高端裝備技術(shù)在薄層砂巖油氣藏水平鉆井的精度和可靠性。

為實(shí)現(xiàn)我國油氣勘探開發(fā)高水平科技自立自強(qiáng)，破解深層油氣資源勘探開發(fā)難題，中國科學(xué)院2017年在復(fù)雜油氣藏高效勘探開發(fā)關(guān)鍵裝備與核心領(lǐng)域前瞻布局，設(shè)立智能導(dǎo)鉆A類先導(dǎo)專項(xiàng)，由中國科學(xué)院地質(zhì)地球所牽頭，聯(lián)合中石化、中海油、中石油及相關(guān)領(lǐng)域大學(xué)共同攻關(guān)，旨在研發(fā)具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型智能柔性旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向和地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)，攻克我國石油工業(yè)面臨的最關(guān)鍵“卡脖子”技術(shù)，形成我國深層/超深層油氣資源開發(fā)整體技術(shù)解決方案，實(shí)現(xiàn)深部鉆井智能“巡航”，達(dá)到“圈得準(zhǔn)”“定得準(zhǔn)”“打得準(zhǔn)”的目標(biāo)。通過數(shù)百位科研人員6年多的持續(xù)攻關(guān)，多支自研儀器歷經(jīng)上百次井場(chǎng)試驗(yàn)已完成技術(shù)定型，從原理樣機(jī)和試驗(yàn)樣機(jī)階段走向工程樣機(jī)的持續(xù)迭代更新。本次塔里木盆地生產(chǎn)井實(shí)鉆應(yīng)用成功，是中國科學(xué)院智能導(dǎo)鉆團(tuán)隊(duì)、西北油田和中原石油工程公司協(xié)同攻關(guān)的共同成果，是產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合攻關(guān)模式的典范。智能導(dǎo)鉆團(tuán)隊(duì)將同產(chǎn)業(yè)部門繼續(xù)開展緊密合作，形成智能導(dǎo)向閉環(huán)技術(shù)裝備體系，力爭為我國深層/超深層油氣高效低成本開發(fā)提供技術(shù)支撐。

智能導(dǎo)鉆隨鉆方位電磁波電阻率成像測(cè)井儀入井照片