[01028069]油气探井光谱快速气测录井技术

该项目属于能源领域，涉及勘査技术、仪器仪表技术等学科。 石油是工业的血液，属战略资源。随着开采的推进，优质油气层逐渐减少，剩下的薄差、复杂、隐蔽油气层对勘査技术要求高，难以发现与评价。气测录井是探井过程唯一在线监测技术，是摆脱这个困境的突破口。已采用的气相色谱法气路远，动态性差，无法根本解决问题；受关注的光谱法因下述问题很难实现：井口气组分多，吸收光谱交叠严重，存在非线性，标定难；受干扰气、环境参数影响大；存在基线漂移与畸变问题。该项目经过十多年的努力，发明了一种光谱快速气测录井技术，攻克了上述勘査难题，主要包括以下关键技术与发明点： 1.发明了系数代数和为零约束条件下的TR特征变量提取法，正、逆模型建模新方法与多维曲面拆分附加样本法，信噪比系数法多分析模型信息融合法，分别解决井口气目标组分(C1-C5烷烃)分析模型的输入变量选择性问题、建模样本问题与浓度范围跨度大问题，最终解决了丼口气采用常规标定法所需海量样本问题，采用160组样本建立了井口气光谱分析模型； 2.发明了勾型惩罚函数的光谱图重构法与数字联合滤波法，环境参数补偿与多维信号联合动态补偿法，解决了混合气中未知成分对目标气体带来的干扰问题，以及环境参数变化所带来的干扰问题； 3.发明了光谱基线漂移修正与基线畸变识别新方法，双气室切换工作方式，解决了确保光谱准确性与频繁冲洗气室、扫描背景光谱，丢失数据之间的矛盾； 4.发明了双锥形结构气室与曲柄滑块动镜扫描系统相联合的新措施，仪器参数优化与本安设计方法，解决了气路容积与气测录井仪的集成问题，使得分析周期<15s (实际约12s)，仪器工作平稳，可准确发现1-2米薄差油气层。 该项目在CHEMOMETR INTELL LAB、《中国科学(E辑)》等期刊上发表论文近百篇，获授权发明专利21项，新型应用专利4项，软件著作权2项，形成中国石油天然气有限公司企业标准1项，开发出了“YQJK井口气远程测定仪”，2010年通过了陕西省科技厅组织的科学技术成果鉴定。鉴定意见为：多组分复杂混合气体光谱分析技术具有很强的创新性，处于国际领先水平；“YQJK井口气远程测定仪”在石油、天然气勘探与开发领域中属于国际先进水平。相关成果获得省科技成果一等奖1项，中国仪器仪表学会科技创新奖1项。 该测定仪由盘锦中录油气技术服务有限公司在长庆油田等地试用3年，推广应用8年，录井一千余口，服务新增产值1.1亿元；发现了多处其它测井、录井资料未发现的油气层，试油成功率提高了10%，创利12.43亿元，节支1.2亿元。应用结果表明，该技术发明攻克了上述薄差、复杂油气层的勘查难题；为页岩气开发提供了技术支撑；将钻井过程井涌、井喷等工程事故预警时间提前2.5分钟，对油气勘査、探井安全、油气开发节支等具有重大意义。此外，采用上述技术发明还开发了新型煤矿灾害气体分析仪，完成国家重大科学仪器设备开发专项项目(2012YQ240127) 1项，促进了我国能源安全生产的发展。