成果简介

“智慧油气田立体监测技术”涵盖油气安全生产及救援、油气高效开发、井筒及油气管线完整性检测等三个方面的多种大型复杂仪器，在国内多个油田开展多年的应用，解决了油田的生产急需和“卡脖子”技术难题，为作业者及时掌握油井的生产状态、优化生产动态、提高油井采收率提供了技术支持，有效地解决了长期生产过程中的立体监测难题，确保了油气资源高效开采。形成了12种复杂仪器，并完成了现场应用，累计经济效益约1.24亿元。有效支撑了油气高效安全生产，经济和社会效益显著。

成果评价

1、油气高效开发技术

提出了过套管电阻率测井方法、套后储层探测方法、井间剩余油探测方法、井筒流体监测方法和智能井分层注采方法，研制了相应的仪器。其中，过套管电阻率测井方法采用非接触式连续测量方式，测速300m/h，可探测电阻率范围0.1-100欧米，国内、外其他技术采用点测方式，单点测试需5分钟。套后储层探测主要针对套管、水泥环和地层的非均质性对过套管电阻率测量结果带来的影响进行反演解释，采用永久测量方式，可识别套后电阻率范围0.1-100欧米，国内外目前无此类技术。井间剩余油探测方法基于线源方式，通过激励电极系将电流导入套管或筛管，间隔一段距离设置回路电极，在套管上形成线电流源，不再受套管影响，其测量距离1000m，传感器灵敏度10-6nT，国外现有技术测量距离500m，传感器灵敏度10-4nT，国外技术虽然距离可达1000m，但传感器灵敏度10-4nT。井筒流体监测方法将传统的地面监测和控制技术转移到井下，突破了皮秒级高精度计时与测量等关键技术，提高了钻井井涌、井漏等复杂情况的快速监测和预警。智能井分层注采针对海上油田水平井出水问题，研究了多相流流量和含水率监测系统（流量测量误差≤5%，含水率测量误差≤8%），并完成了下井应用，能够支持井下在线分层调控的作业需求，实现油藏精细管理和均衡注采。国内外目前无含水率在线测量相关技术。技术查新表明，套后储层电阻率探测、井下钻井液超声测漏技术属于国内外首创。

2、长期生产过程中的井筒及管线完整性

提出了瞬变电磁法多层管柱损伤检测方法、套外光纤检测与定位方法、地面管线内检测方法、保温层下管道腐蚀检测方法、气液混输含砂在线监测和井口多相流测试仪。其中，多层管柱损伤检测突破了电磁探头研制、理论模型建立、正演和反演算法、精细解释等一系列难题，研制成功了具有自主知识产权的多层管柱电磁探伤仪，可检测的最小缺陷尺寸5mm，测速可达900m/h，国内现有技术可探测的最小缺陷尺寸为30mm，测速600m/h，国外可探测的缺陷最小尺寸10mm，测速300m/h。套外光纤检测与定位方法采用环形阵列实现32扇区高分辨方位检测，方位分辨率11.25°，解决了高精度避光纤射孔问题以保证套管外置光纤完整性，可以连续测量，测速300m/h，国内目前无此类设备，国外多采用点测方式，单点测试需5分钟。在地面管线内检测方面，研制了小直径（Փ43 mm）高通过性智能管道检测仪，转弯半径1.5D，国内外现有技术转弯半径为3D。保温层下管道腐蚀检测采用环贴式电磁阵列探头，可在不拆卸包覆层的情况下对管道内外表面的腐蚀、壁厚、变形、孔洞和裂缝等可能的损伤进行连续检测，国内外现有技术多采用点测方式。气液混输含砂在线监测基于超声波横波与纵波的相互关联特性，研制了超声波出砂和冲蚀监测一体化仪器，提供了出砂与冲蚀定量判识依据，流速测量范围0.5m/s。研制的X射线和电磁法两种适合于井口和集输站的油气水计量装置，可在不分离情况下，测量全气、全水、气水混合液体的总流量、分相流量，而国内外现有技术仅可适应油水两相。技术查新表明，迄今为止，瞬变电磁多层管道内检测、套外光缆探测与定位、出砂与冲蚀一体化监测等5种仪器为国内外首创，解决了油田的生产急需和“卡脖子”技术难题，为智慧油田建设提供技术支撑。

3、油气安全生产及救援

提出了救援井探测定位技术与丛式井防碰探测技术。先后突破了瞬变电磁阵列主动式探测、井下探测样机研制、软件系统开发、距离与方位反演、模拟井与实钻井试验等关键技术，形成了我国自主知识产权的救援井探测定位系统核心技术成果。目前，国内无同类成果，相比于国外采用点测的方式，测速60m±20%，方位误差±5°的指标，本课题电缆测井测速10-30m/min，探测距离50m±8%，方位误差±5°；相比于国外随钻测井探测距离10m±20%的指标，本课题随钻测井测速60转/秒，探测距离12m±20%，方位误差±5°。上述指标均优于国内、国外。

荣获陕西高等学校科学技术研究优秀成果一等奖1项，中国石油和化工自动化应用协会科技进步一等奖1项、二等奖1项，获2024年陕西省科技工作者创新创业大赛二等奖。

应用前景

该成果针对复杂油气田在智慧油田立体化监测中存在的难点，开展攻关研究，研制了12种大型复杂智能仪器。油气高效开发方面最长应用时间8年，测井30余次；在长期生产过程中井筒及管线完整性方面最长应用时间约10年，累计测井1000余次；在油气安全生产及救援方面应用5年以上，目前应用了2井次。其中套后储层电阻率探测、井下钻井液超声测漏、瞬变电磁多层管道内检测、套外光缆探测与定位、出砂与冲蚀一体化监测等5种为国内外首创，上述仪器解决了油田的生产急需和“卡脖子”技术难题，为智慧油田建设提供技术支撑。

成果展示

负责人简介

党博，1987年生电子工程学院教授，第21届“陕西青年五四奖章”获得者，长期从事电子信息的教学与科研工作，陕西省高校青年科技创新团队“油气井智能测控技术与装备创新团队”，主持2项国家级自然科学基金、9项省部级科研，企业科研项目50项。转化科技成果合同金额累计3500余万元，服务能源行业累计经济效益1.8亿元。荣获陕西高等学校科学技术研究优秀成果一等奖1项，分别以第一、第二完成人获得中国石油和化工自动化应用协会科技进步一等奖1项、二等奖1项，获2024年陕西省科技工作者创新创业大赛二等奖。发表SCI、EI收录论文30余篇，出版专著和教材2部，授权发明专利、实用新型专利、软件著作权等知识产权30余项。