转载 ‖ 诞生记:“中国血统”的石油测井一体化探测器

摘要: 努力追求更好的我们都知道,每一个改变都不简单!

10-11 01:50 首页 滨松光子

我们都知道,石油是从地下而来,但它往往藏在高温高压的地层深处,想要获得相关的位置和产量等信息,就要借助石油测井技术。石油测井在石油工业中举足轻重,没有权威的石油测井,就无法判断油气含量和位置,也无法进行工程定位和实施后续作业。

 

图片来源:360doc.com

 

什么是石油测井?石油测井就是用多种专门仪器放入钻井内,沿着井身测量钻井地质剖面上地层的各种物理参数,如电阻率、自然电位、中子、密度、声波等等。然后利用这些物理参数和地质信息(泥质含量、孔隙度、饱和度、渗透率等等)之间应有的关系,采用特定的方法把测井信息加工转换成地质信息,从而研究地下岩石物理性质与渗流特性,寻找和评价油气及其它矿藏资源。

 

 

石油测井过程示意

来源:Chesapeake Energy

 

针对这些特定的地层物理参数,测井有许多不同的方法。如放射性测井、自然电位测井、井径测井、电法测井、声波时差测井等。

其中,为了了解地层的种类、密度等重要的基础性信息,判断地层是否有油又身在何处,放射性测井成为了测井发展中不可或缺的一种技术。而助它完成使命的核心,就是基于光电技术、可实现对地层中辐射信号测量的高温光电倍增管和闪烁晶体的一体化探测器

然而在我国石油测井技术发展之初,光电技术尤为缺失。滨松便是在这个时候与中国,与中国的石油测井相遇并结缘。

结缘:从“光电倍增管”开始

改革开放初期,国家提出要建十个“大庆”(油田)。但首先要解决石油勘探需要的探测器问题——高温光电倍增管(PMT)。受文革影响,我国PMT技术20多年鲜有发展。于是国家电子工业部和核工业部提出技术引进,并共同牵头组织专家海外考察团。

当时PMT属尖端技术,全球对中国几乎都是封锁的。专家团在欧美屡屡碰壁,但到达日本滨松公司时,时任日本滨松公司社长的昼马辉夫先生亲自接待了代表团,并开放了工厂参观和技术交流。他认为滨松作为一个以发展光子技术为己任的公司,应该帮助中国推动光子技术的发展,并且服务于中国的现代化建设,表示可以考虑向中国提供PMT生产制造技术。

“中国光学之父”王大珩先生(右)

与昼马辉夫先生(左)

除了滨松公司光电产品逐渐进入中国市场助力科技发展外,经多方努力,1988年,为进一步推动我国光子技术发展,引进滨松光电技术,中日合资的北京滨松光子技术有限公司(现北京滨松光子技术股份有限公司,即“北京滨松”)成立,北京滨松拥有国内自主的研发生产团队,专门针对中国客户需求,进行产品的研制。

北京滨松

2005年北京滨松光产业基地建成时王大珩、母国光院士题词

至此,滨松公司的光电技术引进,为国内放射性测井的发展提供了有力的支撑。

滨松高温PMT

石油测井中PMT的使用环境非常恶劣,温度最高可达200度以上,并伴有高压、极强震动。因此,对光电倍增管的耐高温、抗压性和抗震性有极其严苛的要求。基于之前20余年的光电倍增管技术,滨松公司高温PMT于1979年正式诞生并投放市场,以高性能著称,活跃在世界石油探测行业中。

诞生:测井用一体化探测器

 

放射性测井中的光探测器主要负责在井下进行放射性射线的探测。而我们知道,在高能射线面前,核心的PMT并不能独立工作,还需要和闪烁体晶体耦合,再加上有信号处理电路,形成一体化探测器后才能真正发挥出实际用途。

石油测井用闪烁体

而伴随着多年的石油开采,容易开采的原油变得越来越少。石油测井的难度和测井深度都不断的提高。国内生产闪烁晶体长期难以达到更高的测井要求,高端闪烁晶体则长期依赖进口,成本居高不下,且供货条件苛刻。

另外,在实际勘探测井过程中,测井仪器的可靠性是非常重要的,自然一体化探测器的高温、高震动下的可靠性也变得异常重要。要知道,在测井作业过程中,一旦一体化探测器出现故障,整个测井仪器就不得不从几千米的井内取出,进行检查和维修。而测井作业一般都荒郊野外进行,一旦停工,每天所产生的人力等综合的成本是数以万计的。

以前国内石油仪器厂家多数通过自行组装来完成一体化探测器模块,受困于材料和高端闪烁晶体的限制,可靠性和技术指标难以保证.

高性能、高稳定性的一体化组合探测器,成为放射性测井行业内的突出需求。

2011年,滨松集团中国子公司——滨松光子学商贸(中国)有限公司成立(即滨松中国),全面负责中国市场的业务和服务。很快滨松中国立足于国内对一体化探测器的需求,协调和整合集团内部资源,联合北京滨松共同开启了该产品的开发。

北京滨松生根于中国,除了光电器件外,主在国内自主开发了特有的闪烁体产品线,并能够满足苛刻的测井要求。这样一来,集中优势的“滨松高温光电倍增管+北京滨松闪烁体”便成为其最初研发的基石

北京滨松闪烁体生产工序

同时,以滨松中国为纽带,北京滨松与国内知名石油企业,如中国石油集团测井有限公司等企业保持了长期的技术沟通。终于在2016年成功开发了一系列随钻测井用高温一体化探测器。通过一系列模拟检测和测井试验后,产品性能也获得了测井业内的认可,部分研发成果还促进了国家“十三五”计划中在石油测井方面的技术突破。

 

认可:为了中国更好的测井技术

2017年6月7日,中国石油集团测井有限公司(CPL)与滨松中国、北京滨松在西安共同举办了一场高温技术交流会,高层齐聚。滨松中国分享了全球和中国石油行业信息及滨松公司高温产品研发最新进展,而北京滨松带去了几年来在高温测井应用中的研发成果,进行了一体化探测器、高温晶体、高温电源和封装等的技术报告,并与CPL针对多个技术细节和未来研发方向进行了交流讨论。

交流会现场

中国石油集团测井有限公司副总经理王春利先生致辞


滨松光子学商贸(中国)有限公司总经理章劲松先生


北京滨松光子技术股份有限公司总经理段鸿滨先生

 

会中,中国石油集团测井有限公司副总经理王春利先生表示,与滨松公司合作已有长久历史,期间,双方在光电倍增管、闪烁体、一体化探测器等方面陆续开展了技术合作,并取得了一系列新的进展。在石油勘探大环境变化之下,新技术显得尤为重要,该交流具有实际的意义,能让技术合作更加有的放矢,也可促进新技术合作方向和模式的探索,为更紧密的关系奠定基础。

当天,CPL与滨松中国、北京滨松达成了新一轮“战略合作”意向,产品范围涵盖光电倍增管、闪烁体、一体化探测器等多个项目,并着重为各方未来的商务、技术研发合作明晰了方向。

行业龙头企业的认可,为一体化解决方案带来了积极的信号。但滨松对石油测井系列产品的开发和也并不会止步,秉承初心,与中国石油测井技术发展一路同行,为中国石油测井做出更多贡献。

产品展示

 


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