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田宏遠

近日，由中國石化經緯公司西南測控公司與經緯公司地質測控技術研究院聯(lián)合開發(fā)的基于拉曼氣體分析技術的井工廠錄井儀，順利完成金石103平臺3HF井、4HF井、8HF井和9HF井等4口井的錄井施工任務，共計鉆厚9344米，發(fā)現油氣層76層，以光譜成像快速、簡便，檢測速度快、分辨率高、自動化程度高等優(yōu)點，大幅提升了油氣層發(fā)現率和有毒有害氣體檢測能力。這是經緯公司首次采用拉曼激光氣體分析技術前置于井口的井工廠錄井新模式，也是中國石化油氣勘探開發(fā)板塊的首次應用。

錄井技術是油氣勘探開發(fā)中最基礎的技術之一，氣體檢測技術是錄井的關鍵技術。近年來，我國油氣勘探開發(fā)地質條件日趨復雜，“低、深、隱、難”（孔隙度和滲透率低、油氣層埋藏深、油氣藏隱蔽、勘探開發(fā)難度大）等問題越來越突出，要求錄井快速、準確地發(fā)現薄層、裂縫性、弱顯示油氣層，傳統(tǒng)的錄井氣體檢測技術難以滿足需要。尤其是在薄層、裂縫性油氣顯示的發(fā)現，過平衡鉆井條件下的弱油氣顯示的發(fā)現以及氣體鉆條件下判斷井下燃爆需檢測二氧化碳、一氧化碳、氧氣等氣體，成為復雜鉆井地質條件下油氣勘探開發(fā)急需解決的技術難題。

拉曼激光氣體分析技術現場應用

經緯公司“拉曼激光分析技術”研發(fā)團隊致力于將拉曼激光氣體分析技術引入錄井行業(yè)。該技術利用拉曼效應原理，通過對氣體分子與激光相互作用的拉曼光譜進行分析，實現對氣體組分的快速、準確檢測。研發(fā)團隊在消化吸收國外拉曼儀的基礎上，創(chuàng)新采用光柵、狹縫等技術，研制出全球首臺狹縫分光拉曼樣機，并通過持續(xù)的產品升級和技術迭代，推出第二代拉曼激光氣體分析儀。相比原樣機，精度更高、體積更小、重量更輕、性能更穩(wěn)定，能夠在各種復雜環(huán)境下使用，在樣機上井數據采集試驗過程中，顯示出巨大的技術優(yōu)勢。 

“此次基于拉曼氣體分析技術的井工廠錄井新模式，打破了傳統(tǒng)的‘一機一井’錄井模式，實現了‘一機多井’高效作業(yè)。”該研發(fā)團隊項目長，西南測控公司副經理、總工程師梁波介紹說。

前置于井口的拉曼激光氣體分析儀對井下返出氣的檢測速度大幅提升，僅需20秒即可檢測出井口返出氣的氣體組分含量，較傳統(tǒng)色譜儀的檢測速度快2分多鐘，為油氣層的及時發(fā)現、保護以及預防地質異常提供了寶貴的時間窗口。

拉曼團隊成員通過拉曼激光氣體分析儀解密地層油氣組分

現場應用顯示，基于拉曼激光分析技術的井工廠錄井新模式，所需附屬設備少、氣路簡潔、操作方便，不僅提高了檢測速度，還實現了數據無線傳輸、油氣層連續(xù)在線分析，在薄層油氣層和弱油氣層的檢測上具有獨特的技術優(yōu)勢，特別是在油基泥漿條件下的油氣檢測效果極佳，不會受所加柴油影響。借助拉曼激光分析儀的無線傳輸技術，井工廠錄井儀還可以實時向云端平臺上傳數據，實現無人化值守、全過程智能化控制、遠程監(jiān)測、溫度和壓力自我修正及報警等功能。

“這項技術不僅適用于油氣勘探開發(fā)領域，還適用于輸油氣井站、管道、煉油、化工等重點作業(yè)環(huán)節(jié)和行業(yè)各種氣體成分連續(xù)快速在線檢測，能夠為減少碳排放、實現碳中和作出貢獻。”長期從事拉曼分析儀研究的經緯公司錄井裝備管理專家夏杰說。

       拉曼團隊成員在調試儀器.

       目前，該技術在川渝工區(qū)和西北油區(qū)均顯示出良好的應用效果。經緯公司正加緊成果轉化和推廣應用，加快形成新質生產力，為高效支撐鉆探、優(yōu)化安全鉆井提供更堅實的技術保障。