测井新技术新方法范文

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关键词：竞争优势；专利布局前瞻性；执行力；Relecura专业知识产权平台；细胞免疫治疗

中图文献号：G306；N18 文献编码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-8256.2016.05.006

1 引言

探索新兴技术的竞争优势，有助于我们把握技术前沿的发展和竞争态势，推动科技成果的转化。本研究中的新兴技术竞争优势包括技术主体的综合竞争优势和高产机构在主要技术领域的竞争优势两个方面。国内外学者关于技术主体的竞争优势研究，主要集中于：产品创新对企业竞争优势形成的影响[1]、利益相关者管理对公司竞争优势的影响[2]、数字技术的应用与企业竞争优势的关系[3]、知识创新、技术创新与企业竞争优势关系[4-6]、研发网络结构对公司竞争优势的影响[7， 8]、基于核心技术的企业竞争优势构建[9， 10]等。关于技术领域的竞争优势分析的研究成果，主要集中于以下几个方面：高新技术对竞争优势形成的作用[11-13]、面向全球市场的技术竞争优势分析[14， 15]、信息技术的应用对竞争优势获取的影响[16-18]等。

已有的关于新兴技术竞争优势的研究成果，为本研究提供了重要的研究基础，大部分研究成果是基于单一指标探讨其对公司竞争优势形成的影响。本研究拟基于“四象限图示分析方法”和“雷达图示分析方法”，选择医疗领域新兴技术“细胞免疫治疗”（cell Immunotherapy）为实证，基于全球100多个国家/地区的专利数据检索，借助Relecura专业知识产权分析平台（Relecura Professional IP Analytics）的四象限图示分析模型和雷达图示分析方法，探索新兴技术的竞争优势，期望研究方法与结果对国家新兴前沿技术的战略选择和科技成果的转化等，提供重要的决策参考。

2 研究方法与数据来源

2.1 研究方法

（1）四象限图示分析方法

四象限图示分析方法是本文中用来测度与衡量新兴技术创新主体竞争优势的主要方法，具体包括两项指标。专利技术战略布局的前瞻性（completeness of vision）指标，该指标用来测度新兴技术竞争主体知识产权战略布局的愿景和专注度（IP Vision/Focus），即新兴技术创新主体专利战略布局的前瞻性，或称为专利布局的完整与完美性。该指标显示了一个公司对当前知识产权市场的理解程度，和针对当前的竞争现状而实施的专利布局战略。公司的专利战略布局充分考虑了其所在产业的技术竞争态势和地域分布状况。该指标在四象限分析图示中用X轴表示，如果一个公司的该指标值为正值，则说明其对未来的技术发展具有较强的预见能力，对未来知识产权市场的变化具有较强的适应性。另一个指标，创造高价值专利的执行力（Ability to execute），该指标用来测度和衡量一个公司在其产业或技术领域内，创造高价值的专利组合的能力。包括该公司的专利申请活动、全球视角下该公司的技术发展水平和该公司的发明创造能力。若一个公司的该指标值为正值，则表明该公司具有创造和运用高价值专利组合的能力，并且在知识产权防御方面处于有利地位。该指标在四象限图示中用Y轴表示，简称为执行力。

四象限图示分析方法，以图示的方法展示竞争者在四个象限中的相对位置，代表竞争主体或技术领域的气泡在图示中的位置，将帮助我们判断和理解竞争主体在多大程度上专注于技术发展前景，技术的市场竞争力有多大。气泡的大小代表了绘图前所选定的专利家族、专利申请、同等专利或全部文献的数量，本研究中气泡的大小代表全部专利文献的数量。

（2）雷达图示分析方法

雷达图示分析方法是一种基于类似导航雷达显示图形的一种多变量对比分析技术，由若干个同心圆构成，同心圆向外引出若干条射线，它们之间等距，每条射线末端是一个被研究的指标，雷达图示分析方法常常被应用于对多个指标的对比分析，或者对同一个指标在不同时期的变化进行分析。雷达图示分析方法被广泛应用于自然科学研究领域[19， 20]，和社会科学的财务分析[21， 22]；有学者尝试将该方法应用于竞争情报研究领域[23， 24]。本研究中，将利用雷达图示分析方法对高产机构在不同技术领域的竞争优势进行分析。

2.2 数据来源

本研究的数据检索基于Relecura专业知识产权服务平台，检索了以“cell Immunotherapy”（细胞免疫治疗）为主题词的、来源于全球100多个国家/地区的专利数据。截至检索日期2016年4月22日，细胞免疫治疗技术领域共有专利申请3，104件，授权专利1，168件。

图1显示了细胞免疫治疗领域专利申请与专利授权的发展趋势。该领域最早两件专利申请始于1988年，享有1987年优先权，起初阶段专利申请数量很少，1993年之前专利申请共有10件； 1992年开始才有了第一件授权专利。图2显示了细胞免疫治疗领域，随着时间的推移，不断地有些授权专利有效期届满的情况。该数值在2027年的时候将达到一个高峰期，当年有134年授权专利有效期届满。

3 实证分析

3.1 技术主体的综合竞争优势

依据2.1小节的两项综合测度指标，选择以“细胞免疫治疗”为主题词检索得到的全部专利数据，借助Relecura专业知识产权分析平台，绘制了该研究主题的主要竞争者的综合竞争优势四象限图示（图3）。

图3显示，就“专利技术战略布局的前瞻性”指标而言，美国国立卫生研究院（US National Institutes of Health，NIH）和美国卫生与公众服务部（US Health and Human Services， HHS）最具有前瞻性。这两个机构的细胞免疫治疗专利战略布局充分考虑了当前的专利技术竞争态势和地域分布，他们对未来技术的发展具有比较强的技术预见和引领能力，对将来知识产权市场的变化具有比较强的适应性。始建于1887年美国国立卫生研究院，是美国最高水平的医学与行为学研究机构，拥有27个研究所和研究中心，其任务是探索生命本质和行为学方面的基础科学技术知识并充分运用这些科学技术知识延长人类寿命，以及预防、诊断和治疗各种疾病和残障。世界一流的科学家在NIH的支持下，自由探索科学问题，取得了辉煌的成就，极大地改善了人类的健康和生存状况。美国卫生及公众服务部是美国联邦政府最大的卫生保障机构，是美国医疗系统的官方最高管理机构。就“创造高价值专利的执行力”指标而言，美国国立卫生研究院和Celera公司（Celera Corp）具有相对比较强的创造高价值专利技术的执行力。这两个机构在专利申请活动、技术发展水平和发明创造能力等方面的综合执行力比较强。其他一些技术创新主体，比如德克萨斯大学（University of Texas）等位于第一象限距离原点较近的，它们的知识产权布局也都具有一定的前瞻性，也有一定的创造高价值专利的执行力，将来可能具有比较强的技术竞争力。整体而言，美国国立卫生研究院具有最强的综合竞争优势。

3.2 主要技术领域的竞争优势

（1）不同技术领域（Field： Technologies）的竞争优势分布

产出数量最多的前10个技术领域的专利（表1）在五个高产的机构（见图4右侧的图例所标注）的分布情况，如图4所示。

图4显示，在产出最多的“药物制备”技术领域，德克萨斯大学具有绝对的竞争优势，其次是SYNTA制药公司（SYNTA PHARMACEUTICALS）和美国国立卫生研究院，这两个机构的竞争优势也比较明显。在产出排名第二位的“微生物/酶”技术领域，美国卫生与公众服务部与美国国立卫生研究院两家机构的优势不相上下，其次为德克萨斯大学和CELERA公司（CELERA CORP）。在排名第三位的“化疗与药物制备”技术领域，SYNTA制药公司与美国卫生与公众服务部目前专利数量较多些，具有一定的优势。在排名第四位的 “多肽类”技术领域，美国卫生与公众服务部拥有较强的优势地位，其次是德克萨斯大学、美国国立卫生研究院和CELERA公司三个机构，它们的优势不相上下。在第五位的“试验材料”领域，和第六位的“测量/测试涉及的酶/微生物”领域，CELERA公司与美国卫生与公众服务部享有一定的优势。在第七位的“发酵”和第九位的“畜牧业”技术领域，美国卫生与公众服务部具有一些优势。在第十位的“杂环化合物”领域，SYNTA制药公司的优势比较明显。

（2）不同技术子领域（Field： Sub-Technologies）的竞争优势分布

产出数量最多的前10个技术子领域的专利（表2）在五个高产的机构（见图5右侧的图例所标注）的分布情况，如图5所示。

图5显示，在技术子领域层面，美国卫生与公众服务部在多个技术子领域享有绝对优势，比如“包含抗原或抗体的药物制备”、“未分化的人类-动物或植物细胞”、“含有多肽类的药物制备”、“多肽类：含有20个以上氨基酸、胃泌素、生长激素抑制素”、“突变或遗传工程”、“免疫球蛋白”等。SYNTA制药公司在“抗肿瘤药物”和“含有机活性成分药物制备”技术子领域占有绝对优势，尤其是在“抗肿瘤药物”技术子领域。CELERA公司在“多种方法化验材料”技术子领域具有绝对优势。美国国立卫生研究院在以下六个技术子领域占有比较强的优势：“包含抗原或抗体的药物制备”、“未分化的人类-动物或植物细胞”、“含有多肽类的药物制备”、“多肽类：含有20个以上氨基酸、胃泌素、生长激素抑制素”、“药物制备有未明成分”和“突变或遗传工程”等。

（3）国际专利分类代码（Field： IPC Codes）的竞争优势分布

产出数量最多的前10个技术领域的专利（表3）在五个高产的机构（见图6右侧的图例所标注）的分布情况，如图6所示。

图6显示，就IPC国际专利分类代码而言，美国卫生与公众服务部在多个IPC代码享有绝对优势，比如“包含抗原或抗体的药物制备”、“抗体-免疫蛋白球-免疫血清”、“含多肽类的药物制备”、“基因重组”、“因异质细胞引入而被修改了的细胞――如病毒细胞等”、“来自于哺乳动物的多肽类：含有20个以上氨基酸、胃泌素等”等。而在“抗肿瘤药物”对SYNTA制药公司、德克萨斯大学和美国卫生与公众服务部等三个高产机构来说， 都是它们重点研究的IPC领域， 并且其竞争优势不相上下。“基因疗法”这个IPC代码，德克萨斯大学、美国卫生与公众服务部和美国国立卫生研究院三个机构之间的竞争关系比较激烈。

4 结论与讨论

本研究采用四象限图示分析方法和雷达图示分析方法，借助Relecura专业知识产权分析平台，以细胞免疫治疗为实证，探索新兴技术的竞争优势，包括技术主体的综合竞争优势和高产机构在主要技术领域、子领域、IPC代码的竞争优势。就“专利技术战略布局的前瞻性”指标而言，美国国立卫生研究院和美国卫生与公众服务部两个机构最具有前瞻性。就“创造高价值专利的执行力”指标而言，美国国立卫生研究院和Celera公司具有相对比较强的创造高价值专利技术的执行力。高产机构在主要技术领域的竞争优势各异，美国卫生与公众服务部在更多的技术子领域和IPC代码具有优势。

本研究的创新之处在于：利用专业知识产权服务平台[25]，采用四象限图示分析方法，选择“专利技术战略布局的前瞻性指标”和“创造高价值专利的执行力指标”两项综合指标，对技术主体的综合竞争优势，进行了清晰的可视化效果展示和比较；采用雷达图示分析方法，对细胞免疫治疗主题技术的五个高产机构在前10个技术领域、技术子领域、IPC代码的竞争优势分布进行了可视化和比较。文章中选择的研究方法和指标，可以应用于不同层面的新兴技术竞争优势研究中；基于该研究方法和指标的研究成果，对我们把握技术前沿的竞争态势、提高知识产权战略决策水平具有重要的决策支撑作用；同时，对技术市场的交易者，能够提供更有价值的交易对象和目标技术选择的决策依据，有利于推动科技成果的转化。

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英文名称：Fault-Block Oil & Gas Field

主管单位：中国石油化工集团公司

主办单位：中国石油勘探局

出版周期：双月刊

出版地址：河南省濮阳市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1005-8907

国内刊号：41-1219/TE

邮发代号：

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1994

期刊收录：

CA 化学文摘(美)(2009)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

期刊荣誉：

联系方式

期刊简介

《断块油气田》以介绍断块油气田在勘探开发、钻井工程、采油工程、测井测试方面的新理论、新方法、新技术为宗旨，以提高断块油气田的勘探开发水平，推动石油工业的发展为目的。

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关键词：仪器仪表 石油测井 技术运用

油井的开采钻至设计井深就必须进行测井，这是石油开采的重要环节。随着油气井开发进入中后期，测井的难度进一步加大。在科学技术日益进步的今天，研究测井的新方法，探究新理论，运用新技术成为石油测井水平提升的关键。本文结合笔者工作经验，谈一谈几种新型石油测井仪器在测井中的技术运用问题。

一、电磁流量计在石油测井中的运用

电磁流量计可以解决聚合物注入剖面的测井问题。该仪器根据电磁感应原理，能够测量注入层段各点的流量，并且能随深度连续测量流量，测试结果给出各注入层段的相对注入量和绝对注入量。由于该仪器没有可动部件，所以不受注入液黏度和密度的影响，不影响注入状态和注入方式，并且可靠耐用，准确性好，对测试环境无放射性污染，测井实效高，测井成功率高。

电磁流量计是利用电磁感应原理，用来测量流过管道中导电流体的流量。不管流体的性质如何，只要其具有微弱的导电性就可以进行测量。一般来讲，油田三采注入的聚合物混合液的导电性能良好，符合这种测量条件。

电磁流量计过芯加重上接头与单芯电缆头连接，井下仪器用单芯电缆供电和传输信号。仪器可用于上提连续测量流量和定点测量流量。井下仪器通过单芯电缆与数控测井地面设备配接，地面供直流电压六十至八十伏，电流约八十毫安。连续测并时，流量信号与套管接箍信号通过单芯电缆到达地面设备，经过地面信号分离电路处理成两路单独的信号。接箍信号被处理成模拟信号，可以进到数控测井地面设备的模拟道处理和记录；流量信号被处理成脉冲频率信号，可以进到数控测井地面设备的脉冲道处理和记录。这两种信号是测井仪器最常用的信号，因此，井下仪器可以方便地挂接在其他地面测井设备上使用。测井资料的录取和处理通过数控测井地面设备的注入剖面测井软件完成。

通过在胜利油田的实井运用来看，该仪器不仅可以准确地测量注聚合物井的分层注入量，还可以运用到适合测试条件的注水井中。仪器可靠耐用，准确性和一致性都比较好，测井时效高。运用该仪器测的注聚合物井，从解释成果表中可以清楚地看出各分层的相对注入量和绝对注入量，从连续曲线也可以清晰地分辨各注入层的注入势态，而且连续曲线与点测结果符合得比较好。提供了准确可靠的注入剖面资料，为地质分析、调剖和工程技术改造等提供了宝贵的信息，解决了三次采油工程中急待解决的聚合物注入剖面测试问题。通过现场试验证明了所研制的这套仪器的可靠性、稳定性、重复性都比较好，测井仪器和电缆的抗腐蚀能力也比较好。

二、五参数分层测试仪在石油测井中的运用

仪器用于油井的产出剖面测量，也可进行校深等工程测井。仪器一次下井可测量五个参数，方便了石油油井作业开展，提高了测井效率。五参数分层测试仪由三参数一体化仪（CCL、温度、压力）、流量含水仪、集流器、电机驱动装置、导锥组成，仪器用单芯电缆传输，三参数一体化仪与流量含水仪之间采用四芯连接器连接，使用曼切斯特Ⅱ编码。

用五参数分层测试仪进行油井优势明显：五参数分层测试仪采用单芯电缆DDL曼切斯特Ⅱ编码传输信号。可同时测量接箍、温度、压力、流量、含水五个参数。流量传感器为霍尔式涡轮流量计，含水传感器为过流式电容传感器。集流器采用双层伞筋布伞，使仪器密封性能提高，更适应低产井的产液剖面测试。五参数分层测试仪采用电机驱动撑、收伞，机械结构简，无需清洗维修驱动机构。机械驱动机构设计了压力平衡系统，撑伞负载小。撑、收伞均为负电压，撑伞电流小，有利于安全施工和提高测试成功率。撑收伞时间短，无缓慢的自然收伞过程；完成撑、收伞，电流发生大幅度偏摆，断电现象明显。伞芯管更换方便，一天内需要测量多口井时，可备多个伞芯管，提高测井效率。

五参数分层测试仪在胜利油田已测井50余口，对比测井30余口。从对比情况看，该组合仪的技术指标均达到或超过原有测式仪器的水平；仪器性能稳定，曲线符合性好，能够提供准确齐备的原始记录。另外，在遇到间歇性产出的情况下，该组合仪的优势就更为突出。因间歇产出的时间少则几十分钟，多则可达数小时，用分测的环空测井仪器，每次下井只能记录一个参数，经常会出现不同时间所测资料反映的情况不一致的现象，给资料解释工作带来一定的困难。采用五参数分层测试仪，一次下井可获得五个参数，各参数之间不会出现不匹配的现象，能准确反映油井的产出状况。使用分测式测井组合仪测得的响应曲线，与使用遥测式测井仪测得的曲线对比表明，遥测仪器所测曲线之间的对应明显优于分测式测井组合仪测得的曲线，综合各条曲线的明显特征再结合地质分析认为用五参数分层测试仪所测曲线进行的解释结论更为合理。其次，通过对比还可看出，五参数分层测试仪的稳定性有进一步提高，弥补了原分测式组合仪的不足，提高了生产测井资料的解释精度，更有利于动态监测。

三、数控测井仪在石油测井中的运用

数控测井仪主要适用于油田勘探开发中、后期的生产测井、工程测井、油层多参数特性评估开发测井及射孔施工作业等。以SCJ3B型数控测井仪为例，主要由示波器、显示器、深度/电源控制、上位工控机、下位工控机、鼠标/键盘、直流电源、绘图仪、在线式UPS等九个单元组成。

SCJ3B型数控测井仪是系统基于网络式结构，采用10/100M自适应网卡连接上、下位工控机。其下位机采用国际流行的内嵌式PC104模块，工作于DOS操作系统，独立占有、分配、调节系统资源，主要用于对各种信号的采集和对每种参数进行控制，从而确保数据采集的实时性和稳定性，数据经过一次处理后可通过100M以太网卡送往上位机。而上位机工作于Windows XP或Windows7操作系统，有利于网络的传输通信，进行二次处理、显示、绘图、存盘以及现场数据的预解释工作。SCJ3B型数控测井仪系统挂接仪器类型多样，测试项目全面，具有虚拟示波器功能，系统容错能力强，功能扩展方便。另外还具有GPRS移动网络功能，可实现测井数据实时远传，便于基地中心对现场的系统维护及资料解释。在测井过程中可以对CBL变密度曲线实时进行FFT滤波，所测得的曲线更加清晰美观。

四、结束语

总之，新型测井仪器具有准确率高，精度高，效率高的优势。新型测井食品的应用对于石油测井水平的提升具有十分重要的作用。可以为后序油田开采提供良好的平台。笔者围绕着数控测井仪、五参数分层测试仪和电磁流量计三种新型仪器的特点谈了在石油测井中的运用技术，希望能为测井水平的提升具有积极作用。

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篇4

1.1石油地质勘探技术中的可膨胀套管技术

可膨胀套管技术开发与20世纪80年代，而后在90年代初由壳牌公司提出，可膨胀套管是一种由特殊材料制成的金属钢管，其具有良好的塑性，其在井下可通过机械或者液压的方式使可膨胀套管在直径方向上膨胀10%-30%，同时，在冷做硬化效应下提高自身刚性，可膨胀套管技术的最终目标是实现使用同一尺寸套管代替原来的多层套管成为可能，实现一种小尺寸套管钻到底的目标，是复杂的深井能较顺利的钻到目的层，最大限度的降低钻井工作量，从而降低钻井成本，可膨胀套管技术应用将使传统的井身结构发生重大的变革，实现钻更深的直井和更长的大位移井，从而更经济的达到储层，可膨胀套管的优点是可以封堵任意一个复杂的地层，可以从根本上解决多个复杂地层与有限套管程序的矛盾，使复杂的深井能较顺利的钻到目的层，也从根本上解决了大尺寸井眼钻速慢的问题。

1.2做好石油地质勘探新技术的研究工作

加强对岩石物理分析技术、复杂构造及非均质速度建模及成像新技术、高密度地震勘探技术、储层及流体地球物理识别技术、非均质储层地球物理响应特征模拟和表征分析技术、多波多分量地震勘探技术、井地联合勘探技术、时移地震技术、深海拖缆及OBC勘探技术、煤层气地球物理技术、微地震监测技术等石油物探新方法新技术研究。同时，需要将石油地质勘探的技术链从勘探技术研究向研发、应用一体化相结合的方向转变，从而极大的提高我国石油勘探研发能力的提高。现今，石油勘探新技术主要有物探技术、测井技术、虚拟现实技术、空中遥测技术与光纤传感技术等方面。其中，物探技术主要包括反射地震技术、数字地震技术和三位地震技术等，随着科技的进步与发展，新的高分辨油藏地震技术四维监测技术被发现与应用，很高的促进了我国石油勘探能力的提高，在勘探能力提高的同时也极大的降低了生产、勘探的成本。而测井技术在极大的得益于电子、机械与无线电技术的发展，测井技术的发展极大的提高了井下勘探数据的采集和处理能力，使得勘探过程中测井的精度与深度以及测量的效率大幅的提升，更好的为石油勘探服务。虚拟现实技术则是指使用计算机建模技术来将勘探过程中收集到的数据使用三维动态模拟图的形式表现出来，从而能够极大的降低勘探的成本，同时能够有效的提高勘探的效率。空中遥测技术与成像技术的结合能够有效的提高勘探的效率，通过飞机在低空飞行时对于地下地层的测量能够使勘探更为快捷、方便。石油勘探新技术的应用能够有效的提高勘探的效率、可靠性以及能耗等，极大的促进我国石油勘探能力的发展。其中石油地质类型是石油勘探的基础。

2结语

篇5

[关键词]地质导向 水平井 地层对比 油气层分析

[中图分类号] TE242 [文献码] A [文章编号] 1000-405X（2015）-7-159-2

地质导向的水平井钻取需要诸多的技术支持，其中录井和定向技术是必不可少的。以往的水平井在钻进过程中往往运用地质等方面的资料进行推测钻取，具有一定的盲目性。录井和定向技术具有实时性、具体性，可以更精确为钻井提供技术支持。目前，录井公司大胆的将录井和定向结合在一起，成立定录一体录井队，能够更有效的发挥出地质导向的作用。

水平井可以大大增加井眼在产层中的长度和产层的泄油气面积，其成本略高于直井，但单井产量却是直井的数倍，在薄层、低渗透、稠油、页岩气等油气藏及底水和气顶活跃的油气藏中得到广泛使用。当前，致密砂岩油气藏、页岩油气藏正成为中国油气勘探开发的主流和热点，这些非常规油气资源只有通过水平井开采才能获得更好的经济效益。在水平井钻井过程中，随钻地质导向具有非常重要的作用。在国外，随钻地质导向技术已得到广泛使用，如贝克休斯公司的Trak随钻测井系列，包括深探测方位电阻率测井（AziTrak）、高精度地层密度和中子孔隙度测井（LithoTrak）、随钻核磁共振测井（MagTrak）、实时声波阵列测井（SoundTrak）、高分辨率随钻电成像测井（StarTrak）、实时地层压力测试（TesTrak）等，国内LWD（Logging While Drilling）技术刚刚兴起，主要还是采用录井（包含综合录井）、MWD（Measurement While Drilling）等技术进行随钻地质导向。无论采用何种技术进行地质导向，录井的核心任务都是利用随钻过程中获得的岩性、电性、物性及含油气性资料来进行“预测”和“导向”，其中预测是指进入水平段前的地层对比与预测技术，导向是指进入水平段后的地质解释和导向技术。前者旨在准确进入目的层，后者旨在保证水平段在含油气层钻进，提高油气开采效率。

1地层对比与预测技术

地层对比是地质研究的基础和重要手段。地层对比、划分和预测，是现场地质录井的一项重要技术、对于卡准取芯层位、潜山界面、完钻层位具有十分重要的意义，更是随钻准确预测并卡准水平井、大位移井目的层深度的关键。虽然水平井大多都是在地层比较清楚并有邻井控制的情况下部署的，但由于受地震资料品质和分辨率等问题的影响，常会使得设计的目的层深度与实钻深度几米至几十米。进入水平段前的井斜角往往高达70°以上，此时的垂深若相差一米，水平距离就会相差几十米乃至上百米，导致水平井的质量和油气层钻遇率大幅度降低。对于目的层为薄层的水平井，更是如此，一旦钻穿目的层并进入下部非储层，便可能造成提前完钻，完不成设计任务。由于PDC钻头、欠平衡工艺的使用及井斜角大等原因，导致岩屑细小、混杂，岩性辨识困难，含油气级别也大幅度降低，且构造的变化、岩相和沉积相的变化等使得每两口井的地层情况及对比难度也不一样，给地层随钻对比和预测带来很大困难。

这种情况下，就显示出录井和定向技术的强大，随着录井技术的发展，精细化、定量化、全面化程度逐步提高。其中，快速色谱及微钻时技术给地层的精细对比和划分提供了有效地解决方案;元素录井和岩屑伽马录井技术为特殊钻井工艺条件及缺乏标志层条件下的地层对比提供了有效地解决方案;核磁共振录井、定量荧光录井为储层物性、含油性的定量检测与对比提供了有力手段。地层对比的原则是选同一断块、物源及沉积相相似的邻井，遵循旋回性、相似性、协调性的原则，先大段控制，后小层细对;对比的依据是标准层/标志层、沉积旋回、岩性组合、元素特征、伽马能谱特征等;对比的方法是在有合成记录标定的地震资料约束下，在掌握地层分布的基础上，利用现场录井、MWD、LWD等资料与设计依据井的测井、录井资料进行对比，利用定录一体软件，输入设计的轨道数据以及根据区域邻井地质资料预测的地层数据，可以绘制出设计井眼轨迹和预测地层剖面，结合岩性的变化情况，及时调整地层数据以获得真实的地层剖面，对目的层深度进行预测。

2地质解释与导向技术

进入水平段后的油气层钻遇率是衡量水平井质量和成败的关键。国外的高分辨率随钻电成像测井、测方位电阻率测井、随钻核磁共振测井等先进的随钻技术已成为水平井地质导向的主要技术手段。目前，录井公司水平井地质导向技术与国外公司尚有相当大的差距，例如，LWD技术和解释水平均远远落后于国外。但是依靠随钻过程中录井的岩性、物性、含油气性资料及LWD/MWD的电性资料，并结合地震剖面，利用定录一体软件实时修正油气层模型，也可实现精确导向，提高油层钻遇率。地面录井资料虽然受井筒因素影响，具有一定的滞后性，但是资料直接、直观，有助于解释结论的多解性，这一优势是随钻测井资料多不具备的，且中浅层水平井的迟到参数也比LWD/MWD资料的实时性强;所以，在地质解释过程中，需要二者有机结合，所以，录井公司定录一体队就有机的把定向和录井结合在一起，发挥出一加一大于二的作用。

地震资料通常无法识别薄层变化、相变导致的岩性变化和小断层，因而经常在水平段钻遇非目的层岩性或油气显示变差。此时就凸显出了录井和定向的作用，岩性的变化可以通过钻时、元素录井、岩屑录井、随钻伽马曲线等进行判定识别，油气显示的变化可以通过气测曲线及电性变化进行判定。一般情况下，进入水平段后，钻遇非目的层岩性可能有以下几种情况：1.井眼偏离了正确轨迹，此时需要根据随钻定向数据、实钻录井数据，利用定录一体软件，判断分析钻头偏移方向及距离后，及时调整井身轨迹;2.目的层沉积相变化，该情况可能是砂岩相变或尖灭导致，也可能后面还有砂体，且砂体之间不连通。对于前者应及时完钻，对于后者则要根据井区资料、地震剖面以及定录一体软件的地层对比图判断砂体之间的距离以确定是否继续钻进;3.钻遇断层，此时需要精确解释该断层是正断层还是逆断层以及断层的断距，以确定是增斜还是降斜钻进;4.钻遇泥岩夹层，钻遇这种情形可继续钻进。只要解释准确，才能正确指导钻头的走向，并得出是否完钻，合适完钻的科学依据。

3油气层评价

目前常见的油气层评价方法都集中在利用气相色谱资料来判断和解释油气层，但是不管是在理论上还是在实践中气相色谱资料的解释都还不够完善。国外一些专门从事钻井液录井的公司，也认为它尚不能作为地层定量评价的可靠依据。不过通过实践摸索出来的一些气相色谱解释方法，在一定程度上对解释评价油气层有一定的参考作用。而且，鉴于目前现场油气层的解释评价工作存在较大的困难，而LWD随钻测井仪器暂时又不可能大规模应用于常规定向井的钻井过程中，所以现场评价解释工作在很大程度上还是依赖气测资料和气相色谱解释方法。目前工区在现场经常使用的就是三角解释图版。

三角图版是由C2/∑C、C3/∑C、C4/∑C（∑C为：C1+C2+C3+C4之和）三个参数构成。把三个参数的零值作为一个正三角形的三个顶点（A.B.C），然后，做夹角为60°的三组线，分别代表三个参数的不同比值，即建立了三角形的坐标系。然后对所测得的各烃类组份进行校正，并计算出各烃类组份的和（∑C=C1+C2+C3+C4），分别求得各参数的百分比值：C2/∑C，C3/∑C，C4/∑C。根据三个参数比值的大小，分别点在相应的比例线上，然后通过三点位置分别做出相应参数值的平行线，便可以得到另一个三角形，三角形A′B′C′，解释原则是根据三角形顶点的指向和大小来判断。标准如下：①三角形A′B′C′的大小，以占三角形ABC的边长的百分数区分：大于75%为大三角形，25%―75%为中三角形，小于25%的为小三角形;②三角形的倒正以外三角为准，与外三角形同向者的正;反向者为倒。然后圈定生产能力区域，根据大量已被证实的具有生产能力的油气层的气体色谱分析资料，圈出生产能力区（图中实线圈定的椭圆部分），由于缺少测试资料，我们多数采用测井数据来进行分析。得出生产能力区域后，我们可以按以下标准解释评价：正三角形解释为气层;倒三角形解释为油气层;大三角形，表示气体来自干气层或低油气比油层;小三角形，表示气体来自湿气层或高油气比油层;连接内外三角形相应的顶点，交点在生产能力区内，即认为有生产能力，否则无生产能力。

该方法在现场应用中的优点是直观，观察三角形的正反大小就可以判断储层流体的性质。但在实践中该方法较为繁琐，油气层解释适用性较差，解释结果多为水层或气层。

4地质导向的多元化以及发展方向

现在录井技术能够在现场进行全面的直接识别、评价油气层和获取勘探资料，这就实现了多学科的综合。围绕及时地、更大限度的获取更多的钻井地质、工程信息，综合录井技术所涉及的内容包括地质录井、气测录井、钻井液录井、工程录井、地球化学录井和地球物理录井以及大批的新技术的开发，比如X射线技术、核磁共振技术等。综合录井技术是现代科学技术和多学科理论在石油勘探中的应用。可以说，综合录井是录井工作人员建立在钻井现场对整个施工过程中大量信息采集、处理、存储的信息管理工作站。

计算机技术的应用推动了录井技术的发展，使录井实现了从手工劳动向机械化、自动化的飞跃，使录井资料的应用实现了从简单分析向综合解释、评价的转变。通过采用先进的计算机技术，使综合运用现场各种地质数据进行综合评价成为现实，工作效率大大提高。通过钻井现场多种信息的计算机采集、处理、解释、分析、决策以及井场间多井联网、远距离数据传输等现代化手段，突破性地实现了在钻井过程中即时、定量发现油气层，现场地层评价，及时发现和解决钻井工程问题，从而可以缩短油气发现与评价周期、及时有效地进行油气层保护，达到更有效地为勘探开发服务的目的。

新技术的革新是必然的趋势，目前人力所及之事将被各种仪器更有效的代替。

参考文献

[1]杨明华，雷波涛 录井在水平井钻进中的导向作用. 录井技术，2003，（1）

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关键词：煤层气；测井技术；勘测精度；油气储存；含气层 文献标识码：A

中图分类号：TD845 文章编号：1009-2374（2016）32-0149-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.32.074

1 概述

通过测井技术能够有效地提高煤层气的勘测精度，因此测井技术得到了相关部门的广泛关注，作为煤层气勘测开发工作当中的重要组成部分，煤层气测井技术的研究开发，能够有效地推动广阔的煤层气勘测工作发展前景。

2 我国煤层气测井技术的应用现状

在我国，对于煤层气测井技术的应用研究已经取得了较大的发展。从20世纪90年代开始，已经对安徽、河南和山西等地区开展了煤层气测井技术的运用，在研究的过程当中通过定性识别煤层特征等方法，取得了阶段性的进步。在20世纪末，中国石油天然气总公司华北石油管理局先后在山西大城、晋城、吴宝和大宁-吉县和安徽淮北等地区运用测井评价技术，研究测井确定吸附等温线问题，并且取得了一定阶段性的成果。但是对于我国来说，对于煤层气测井技术的研究起步较晚，并且缺乏系统性的研究指导，因此使得我国煤层气的勘测工作较世界上的一些发达国家还存在着较大的差距。想要提升我国煤层气勘测工作的整体步伐，进一步加快我国煤层气的开发工作，那么就必须有效地借鉴国际上煤层气测井技术的步伐，并且根据我国的国情，有条不紊地促进我国煤层气测井技术研究工作的展开。

3 煤层气测井技术的特点

与常规的油气储存相比，煤层气储层具有系统结构复杂的特点，并且煤层气大部分都是以单分子的形式吸附在煤层的表面，只有少量以游离的状态存在。因此也就导致了煤层气与油气的存在形式具有较大差异性，常规的油气往往存在于独立的空间当中，并且对测井曲线产生影响；但是煤层气主要吸附在煤的工业分析组分上，想要更充分地了解煤层气的储存特性，那么就必须针对煤层气的独有特点，利用测井技术有针对性地对其研究进行保障，以便能够更加准确地为煤层气的地质评价工作提供基础数据。

煤层气测井技术主要是基于煤田测井和石油测井的基础上发展起来的，尤其是在石油测井的工作当中发挥了重要的作用，随着测井技术的不断发展，当其有效地结合了现代更加先进的技术手段之后，能够更加高效地推动测井技术的运用，使其能够为石油油气的勘测工作提供更加精细化的数据。对于煤田测井技术的运用使用方法相对单一，一般应用于标定煤层。下面就对煤层气测井技术的发展应用进行详细的分析：

3.1 煤层气测井采集技术

对于煤层气的勘测工作需要针对不同的工作内容进行不同工作阶段的划分，划分的依据是根据地质条件和研究目的等内容，基于不同勘测开发阶段的评价目的，可以得出煤系地层常用的测井采集技术。

根据表1可以看出，当今阶段使用的煤层气测井方法还是在基于油气藏和煤田应用的测定方法上面的，缺少专门的探测煤层气储存的测井方法。

在国外，尤其是在美国等一些发达国家，早就开始盛行对煤层气的开发利用，并且有效地结合测井新技术，主要有高分辨率密度和岩性密度、井径、双侧向、微电极、中子、声波全波、自然电位和电成像等。

在我国，于1997年开始在大城和晋城等地录取不同系列的测井资料，进行基本的测定技术研究，同时结合声电成像和核磁共振成像等新技术手段有效地推动测井新技术的研究工作。

自从我国从事煤层气测井研究技术以来，在河南和山西等地区多次与澳大利亚和美国等煤层气公司进行合作，使得对煤层气测井方法有了更多的选择。

3.2 煤层气测井技术评价

对于煤层气测井技术的评价技术指标总体上可分为煤层气储层定量解释技术、煤层气储层定性识别技术和煤层气储层综合评价技术三个主要技术手段。对于煤层气储层常用的四个判别方法为定性识别方法、概率统计评价方法、体积模型解释方法和优化解释评价方法。这四个判别方法有着不同的使用原理，并且根据不同的使用原理有着各自的优劣比较。随着我国煤层气测井技术的深入发展，使其形成了四个层面的评价技术进展。

3.2.1 第一个评价技术进展体现在含煤性的评价上，并且该项技术已经发展到了较为成熟的阶段。通过测井方法能够准确地识别各个煤层的类型，并且判断各个煤层的厚度，具备了较高的精确度。

3.2.2 第二个方面的评判技术就是能够对含气性和可采性进行综合评价，但是测井技术在这一方面的发展还属于上升阶段，在一些实验区已经取得了突出的进展，测井技术已经替代化验分析方法。对于含气性和可采性的评价主要属于定性分析的范畴。

3.2.3 第三个方面的评判技术是处理技术，该项处理技术处于发展阶段，并且有一些成功的实例。比如说侯俊胜教授等利用遗传算法和复合型最优法等现代化技术应用到煤层气的储藏渗透性评价上，对煤层气的储层渗透性以及储存综合评价提出了若干指标，有效地指导了煤层气储藏渗透性的评定。

3.2.4 最后一个评定技术是用来评定含气量、工业分析、岩石力学和封盖层等参数，并且该项评定方法属于定量分析。

4 煤层气测井技术面临的问题和挑战

4.1 煤层气测井技术面临的问题

通过不断的实践进行研究分析，发现了煤层气测井技术面临的主要问题有以下类型：

4.1.1 测井方法技术规范化。在我国，尚且没有专门用于煤层气探测的测井方法，并且与国外先进测井技术的交流还不够充分，需要加大测井先进仪器研发与信息网络的建设。

我国的煤层气测井技术手段主要是通过国外的油气藏测井技术改进得到的，但是国外的油气藏测井理论并不能够完全适应煤层气的测井技术，这就导致了在煤层气的测井应用上不能够完全满足对煤层气的勘测工作，进一步阻碍了我国煤层气勘测工作的开展。

4.1.2 煤层气储存孔、渗参数。在我国当今阶段，尚且没有一套专门的定量计算煤储层孔隙度参数的计算方法，从而制约了煤层气测井技术的应用研发。

现阶段的声波、密度、中子测井都是以岩性模型为基础建立起来的，然而煤层气储层岩性相比较更复杂，因此在计算孔隙度参数的过程当中往往精确度是达不到要求的。

4.2 煤层气测井技术面临的挑战

4.2.1 双重孔隙解释理论和模型研究。在20世纪末，有关煤层气测井技术的研究人员不断地进行探索和创新，因此取得了一定的可喜成绩。但是针对煤层气测井的评定技术还处在探索阶段，比如说对煤层气储层参数的定量分析远远没有达到最终的要求，究其原因主要有以下两个方面：（1）由于石油天然气勘测技术的局限性，使得煤层气勘测的高分辨率测井技术遇到了障碍；（2）煤层气储层的结构更为复杂，一般来说，煤层主要是包含微孔和大孔系统的空隙介质，如果没有足够的理论研究和实验测试，针对双重孔隙结构的侧行解释模型就不会取得突破性的进展。

4.2.2 煤层气储层含气量评价。对于天然气的储存形式主要是游离状态的，然而对于煤层气的储存来说，主要是以吸附作用存在于微孔隙的内表面内，所以说对于煤层气饱和度的计算不能使用天然气饱和度方法进行比拟计算，这就对计算过程增加了难度。需要建立煤层气储层吸附性参数的测井评价技术，对煤层气的含气量进行详细的计算，并且这一计算过程都需要间接的计算方法，这也就导致了计算结果的误差偏大。

5 煤层气测井技术的发展趋势和对策

通过上文的分析，使得我们对煤层去测井技术评价的发展现状和存在的问题进行了充分地了解，为了有效地解决煤层气测井技术存在的现实问题，可以从以下三方面入手：

5.1 成像测井技术的应用

对于煤层气储层的识别可以通过煤层的测井响应特征解决，但是针对煤层气储层双重空隙度、煤层含气量和煤层气储层渗透率等问题还缺乏专门性的指导方法，因此，加强煤层气测井基础理论研究有利于解决上述问题。高分辨率成像测井技术能够创建测井解释新理论，通过利用核磁共振测井、ECS和成像测井能够有效地完善煤层气测井评价技术，使得对煤层气的勘测工作更加经济有效。

5.2 煤心刻度测井技术

随着非线性信息处理技术的发展，为煤层气测井技术的应用提供了重要的技术保障。利用非线性特征研究技术，能够指导创造出高分辨率的成像测井仪器用于煤层气储层成像测井煤心地球物理性质研究，极大程度上促进了煤层气测井识别与技术评价工作的开展。

6 结语

对于煤层气测井技术来说，想要实现广泛的应用，那么就必须有效地结合现代信息处理技术，探索测井新方法，不断加强新的煤层气储存测井处理解释与应用评价软件的开发，使得煤层气测井技术更加精确化。

参考文献

[1] 李松臣.煤层气测井技术方法研究[J].中州煤炭，2007，（5）.

[2] 陈振宏，贾承造，宋岩，王红岩.构造抬升对高、低煤阶煤层气藏储集层物性的影响[J].石油勘探与开发，2007，（4）.

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关键词：页岩气　勘探开发　现状　建议

随着世界经济发展对油气需求的不断增加，常规油气资源已不能满足这种需求的快速增长，人们纷纷把目光转向非常规油气资源。非常规油气资源以其储量巨大、分布集中、开发技术日趋进步等特点成为世界石油市场的新宠。非常规油气资源是指不能用常规的方法和技术手段进行勘探开发的另一类资源，其埋藏、赋存状态与常规油气资源有较大的差别，开发难度大、费用高。作为重要的非常规油气的页岩气引起了高度的重视。

一、页岩气资源勘探开发现状

2006年全国油页岩资源评价结果表明，我国页岩油地质资源量为476.44×108T，居世界第二位。主要分布在东部区、青藏区和中部区。页岩油探明储量为20×108T，主要分布在吉林、广东、辽宁等省。我国油砂资源量为59.7×108T，主要分布在陆上西部和东部盆地，重点分布在准噶尔、柴达木、松辽、鄂尔多斯、塔里木、四川等盆地中。11个主要盆地占全国油砂地质资源总量的97.6%，可采资源总量的97.5%。全国煤层气总资源量为36.8×1012m3，居世界第三位，其中1000m以浅的煤层气可采资源量为6.27×1012m3。资源量大于1×1012m3的8个盆地合计煤层气资源量为28×1012m3，占总资源量的76%。我国页岩气资源潜力也十分巨大，据统计，页岩气的远景资源量可达100×1012m3，相当于常规天然气资源量的两倍，主要分布在四川盆地。我国致密砂岩气资源量约为12×1012m3，部分与常规气存在着交叉。从我国国情出发，积极发展油页岩资源的勘探开发，可以弥补油气资源供应的不足。

二、页岩气资源勘探开发难题

当前我国页岩气资源的勘探开发尚处于初级阶段，没有系统的认识，没有系统的配套技术，面临着诸多经济上和技术上的困难和问题。这些难题主要体现在以下方面：

1.页岩气地质条件具有复杂性和特殊性非常规油气藏成藏条件复杂，储层致密，非均质性强，不同类型资源各具特点。油页岩和致密砂岩属于低渗透储层，渗透率极低。煤层气储层具有含气非均质性强、渗透率低、储层压力低、含气饱和度低等特点。

2.部分开发技术适用性差，不成熟目前非常规油气的开发主要借鉴常规油气的经验，尚未形成独特的技术。对于压裂增产施工过程中裂缝形成机理还不清楚，需要进一步研究。另外，还存在分支井钻井失败率高，未进行过油页岩原位开采技术现场试验，地球物理勘探技术很难对油砂层进行识别等难题。

3.综合利用效率低，环境污染严重在油砂、油页岩的开发利用过程中，产生的三废(废水、废气、废渣)有可能对环境造成极大的影响，目前还没有提出有力的应对措施。

三、页岩气资源勘探开发的几点建议

页岩气资源的勘探开发是很重要的，可以从下面的方面来研究：开展页岩层系地震属性分析，探索页岩层系含气性检测技术。以储层测井响应特征分析和地震应特征研究为基础，借鉴国内外页岩气层预测的技术方法，充分利用成熟的地震储层预测技术，开展测井分析-地震（包括地震反演和属性提取）-地质解释三位一体的研究，进行页岩层系的识别和含气性检测。

1.利用相关地区已有钻井资料、电测井资料和VSP测井资料进行古生界泥、页岩层系地球物理特征统计分析，确定研究区内古生界泥页岩层系的测井响应特征、组合特征及物性变化特征；并完成目的层页岩层系在地震资料上的层位精确标定和各类地震属性标定。

2.通过测井曲线地质解释及地震资料多属性的提取分析，研究地震属性（振幅、频率、相位及衍生信息等）对页岩层系的响应特征，总结前人在页岩层系方面进行地震特殊处理的成功经验和有效地震属性提取方法，进一步优化研究区页岩层系地震识别及预测方法。

3.采用测井约束波阻抗反演，选择最适合地区页岩层系地质特征、资料密度和品质的地震波阻抗反演方法，对研究区主要目的层进行波阻抗反演，研究泥页岩层系波阻抗变化特征；结合钻井资料对有利泥页岩层系进行识别并预测其平面分布范围。

4.利用已钻井资料，研究含气泥页岩层系的地球物理响应特征，即研究各类地震属性（振幅、波阻抗、频率等）对泥页岩层系含气的敏感性，并总结出泥页岩层系含气性检测方法。

5.综合评价泥页岩层系预测及含气性检测结果，确定良好页岩气的分布范围，并提出勘探部署建议。

四、非常规油气勘探开发的方向

实现我国非常规油气资源对常规能源的替代还需要开展大量的工作。对非常规油气资源的勘探开发工作要抱有一种正确认识，不断改善措施，采取坚持不懈的工作态度，不能见低产就放弃，相信只要坚持就能有改变。针对非常规油气的勘探开发应该形成配套方法，面对不同的问题必须采取必要的措施：

1.发展特色技术，开发难采资源

非常规油气具有储层渗透率低，非均质性强的特点。不同地区储层差异性较大，国外的一些开发技术和经验不能完全适应中国的地质特点。因此必须研发适合我国油气储层特点的开发技术。

2.创新地质理论，找到优质资源

针对不同非常规油气的成藏(成矿)特点及储层特征，研究其不同的富集成藏(成矿)主控因素，通过科学合理的储层评价技术，优选出高产富集有利区。

3.优化改进现有工艺技术，取得新效果

国内现有的非常规油气开发勘探开发技术多借鉴了常规油气经验或引进国外技术，成本相对较高、适用性较差，优化改进现有工艺技术，研发低成本、低污染，适合于不同储层地质条件的技术，十分重要和必要。

4.转变理念，加速非常规油气资源开发

对已有地质资料进行分析，寻找非常规油气高产富集区、优质资源区进行先导开发试验。在开发过程中，不断总结规律，改进已有工艺技术，创新技术理论，解决非常规油气勘探开发方面所遇到的问题。

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[关键词]石油地质 勘探技术 创新发展

[中图分类号]TE19 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-10-147-1

我国经济的持续快速发展与日益增加的物质要求，使得我国对油气资源的需求也变得更加迫切。近几年，中国石油工业越来越注意加大科技攻关力度，并且大力推进科技创新，力求突破创新，并取得一批重要的科研成果。有这些勘探理论与应用技术的支持，中国石油不仅在油田的储集上取得重大发现，而且维护了资源市场的稳定与社会经济的快速发展。

1现有的石油地质勘探技术

随着信息时代的来临，石油地质勘探技术也正向作业化和工具集成化、智能化的方向发展，而且以多学科协同研究为基础的油气勘探研究体系是一项综合体系，取得了长足进步。

（1）钻井技术。

欠平衡钻井技术是通过减轻底层的损害，克服卡钻等问题，进而提高石油机械设备的钻速，是开发枯竭油层的首选。

（2）测井技术。

测井技术是利用岩层的电化学特性、声学特性等物理特性，测量物理参数的方法。随着计算机科技的迅猛发展，采集、处理和解释测井数据的技术都取得了很大的进步。同时，成像测井技术、套管井测井技术、核磁共振测井技术也都得到快速发展。

（3）物探技术。

物探技术作为石油开发领域中不可或缺的角色，未来中将出现的至关重要的技术包括：实时地震油藏生产监测，可视化控制的钻井进程，完善多分量地震勘探技术，以及全方面提升工作组的资产评估能力和研究能力。

2石油地质勘探的创新路径

我国的油气资源勘探面临巨大的挑战，大幅度提高油气资源保障的工作变得更加困难，因此，为了促进并保障我国经济健康、快速的发展，确保国家能源安全，就必须加强石油地质勘探的创新研究，不断开创石油地质勘探的新路径，把石油资源的开采使用效益全面提升。

（1）多维发展，以提高石油的综合勘探水平。

石油勘探在今后面临越来越复杂的世界性难题，比如：复杂山形、薄层、超低孔低渗、黄土塬等作业。从油田发展的整个生命周期中，物探技术始终面临着各种各样的挑战。为此，中国石油以二维、三维描述、三维可视化、四维检测为技术路线，制定了物探研究技术的发展战略。为确保国家能源的安全，在二次开发阶段，地震、测井等工作逐渐实现工程技术一体化，为勘探实现全面服务提供解决方案。

（2）充分利用计算机仿真技术，提高石油勘探质量。

计算机、机械技术的突飞猛进为三维地震模拟的快速发展提供了可能，使得含油气系统模拟、油藏模拟及盆地模拟方面都取得显著的进步。与此同时，由全球地理信息系统、全球地质信息系统及全球卫星定位系统组成的3G技术将实现生产管理、数据组织、力学研究及工程设计上的一次新的跨越。含油气系统使得以往单独地逐一研究各个单一的成藏条件的状况得到改善，把油气的运移、聚集作为一个完整的科学体系进行应用，成为不可或缺的油气理论和手段。

（3）通过可膨胀套管技术，以降低勘探成本。

常规钻井中下井的套管尺寸不是逐渐变化的，井口到油层的尺寸是越来越小的。因为这样，井眼的尺寸会在某一程度上限制井下作业，有的甚至不能达到目的层。而最近壳牌研究中心开发的割缝管的直径可以逐渐膨胀2倍，可以比异型管更容易扩径，从而完全解决问题。目前，该技术已被大型的油气田，如大庆、胜利油田等使用在勘探中。

3石油勘探技术的发展分析

为满足当前和以后的油气勘探需要，中国石油应将地质理论、方法和应用技术当作重点，在今后较长的一段时间内需要着重研究油气勘探的地质理论和实用技术，发现维持油气勘探可持续发展的新技术、新方法。今后一段时间内重点发展的关键勘探技术如下：

（1）含油气系统模拟技术。

通过定量控制模拟从源岩圈闭的成藏的整个过程，利用三维可视技术，含油气系统的知识体系和内涵作为基础，，可以更加直接清晰地再现油气的形成过程及分布。这项技术作为一项潜在效益很大的实用技术，挑战性很强，主要用于油气有利勘探方向、区带和资源评价和勘探目标的预测方面。而现在，应采用数值模拟与实验相结合的方法，加大攻关力度，形成技术系列。

（2）勘探目标与资源的一体化评价技术。

该技术的评价方式是科学的、多方面、全方位的，以石油公司的正确的投资决策为基础。在临界参数的选择方面，国外的大公司经过多年的应用和发展，大多都有自己的评价决策技术系统，并且相对符合实际，因而可以在激烈的市场竞争中取得胜利，对勘探高效化的实现、资源与勘探同步的促进、稳定市场的反应具有举足轻重的意义。

（3）层序地层学分析技术的应用。

许多国际大油公司将这项技术作为油气勘探的核心技术，应用于油藏描述、盆地分析和储集砂体的预测。目前，层序地层学分析技术在商业化应用中的潜力很大，作为当代地层学和油气勘探理论方面的一项重大突破，应用前景广阔，并且在技术和商业化应用方面已经取得一定的效果。

4结束语

科技的进步不仅提高了人们发现资源的本领，而且还提高了人类开发油气的能力。在科技进步的推动下，石油地质勘探技术飞速发展，令石油的产量实现了二次跨越式增长，其理论与技术的进步支持了石油企业在更多盆地的勘探、开发工作顺利进行，获得了石油储量的重大发现。科技的进步也使得勘探的综合效益和收益不断增加，而且使中国石油在获得油气信息资源的领域可以得到不断扩展。同时，使得我国的经济健康、快速发展，并稳定了资源的供应。

参考文献

[1]水.产业将经济学[J].高等教育.2005（8）.

[2]戴金星.天然气地质和地球化学论文集（卷三）[M].北京石油工业出版社.2002，21（4）.

篇9

【关键词】水利水电工程；地质勘测；勘测技术

一、引言

随着我国水利水电工程的快速建设，地质勘测技术也得到相应的发展。同时，工程建设项目也对工程地质勘测提出了更高的要求。主要包括勘探深度的加大、勘探分辨率（精度）要求的提高，因此，许多传统的地球物理方法及技术已无法满足工程需要。为此，选择合适的勘测方法并分析总结各种工程地质勘测方法及其最新的发展，这对工程地质勘测及水利水电工程建设具有重要意义。近年来，地学等基础理论学科的发展，极大地推动了我国水利水电工程勘测技术的迅速发展。本文结合水利水电工程分析了工程地质勘探的3S技术新方法，重点研究了全球卫星定位系统（GPS）、遥感（RS）技术以及地理信息系统（GIS）新技术方法及其应用，并分别从各个技术方向角度对水利水电工程的未来发展趋势进行了展望。

二、工程地质勘探技术

工程地质勘探主要包括山地勘探、钻探、物探等三种方法，以工程地质测绘为基础，进一步查明地表以下工程问题和取得深部地质资料。

1．山地勘探。山地勘探是指采用人工或机械进行剥土，或开挖探坑、探槽、探井或平硐等揭示地表浅层地质情况的勘探手段，可直接进行试验、取样和观察地质现象。平硐和竖井（或大径钻井）勘探，是山地勘探工作中的重要组成部分。由于使用的工具和技术要求相对简单，故在进行地表浅层地质勘察时运用较多，正因如此，山地勘探的缺点是勘探深度有限。

2．钻探。多年来，钻探在工程勘察中发挥了重大作用，得到了广泛应用，为提高劳动生产率、缩短勘察周期、保证勘察成果质量做出了很大的贡献，并处于不断开发与研究新技术、新方法的过程中。

20世纪70年代的金刚石钻进技术在我国工程勘探中的应用，钻探效率成倍增长，岩心采取率普遍达到90％以上。这彻底改变了钢粒钻进和硬质合金钻进的技术落后状况。因此，金刚石钻头基本取代了钢粒或硬质合金钻头。砂卵石层、软弱夹层、破碎带等特殊层位的钻进取样技术的发展。砂卵石钻进和取样一直是水利水电工程钻探的一大技术难题，在“六五”科技攻关中，加强对深厚砂卵石层钻进和取样技术的研究，近年来，研究成功的SM植物胶和MY-1A植物胶冲洗液金刚石钻进砂卵石层取样新的技术，较好地解决了砂卵石层中钻进和取样的难题，推广较好，已产生了明显的社会经济效益。金刚石绳索取芯钻进技术。在不提钻的情况下通过用绳索将装有岩芯的内管直接从专用钻杆内提到地面采取岩芯，是一种先进的钻探工艺。实践证明，该工艺大大减少了取芯过程中来回提钻的工作量，较好地解决了在软弱层等特殊地层钻进过程中经常出现的如塌孔、取芯质量低等难题。其它一些钻进工艺的发展。如软弱夹层的钻进技术、套钻技术、大口径钻探技术等，这些技术经多年应用而取得的显著社会经济效益，并逐步已纳入有关的现行规范中。

3．工程物探。地球物理勘探（Geophysical Prospecting）简称物探，它是应用观测仪器测量被勘探区的地球物理场，通过对测量场数据的处理和地质解释来推断和发现地下可能存在的局部地质体、地质构造的位置、埋深、大小及其属性的科学。工程物探方法主要有以位场理论为基础的重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探等，以及以波动理论为基础的地震波勘探、电滋波勘探等。（1）重、磁位场勘探。相对于地震勘探而言，重、磁位场勘探是最古老的一种物探，其精度和可靠度较差。目前，一些高精度的重力仪、磁力仪的研制和应用，重、磁位场勘探的精度也随着有了很大程度的提高。同时，神经网络技术和磁性矢量层析成像理论的研究和应用，使重、磁位场勘探在上个世纪获得了广泛的发展应用。微伽级重力仪将微重力测量用来勘探洞室和边坡地质体的变动形态并监测其稳定性。（2）地震勘探。目前，地震勘探在水利水电工程领域发展较快。例如：利用弹性波纵波对三峡等大型水利水电工程的岩体质量做定性评价，取得了显著的工程和经济效益；由中铁西南科学研究院开发研制的负视速度法和水平地震剖面法、由瑞士Amberg测量技术公司开发的TSP长距离超前预报法、由美国NSA工程公司开发研制的真正反射层析成像（TRT）超前预报技术等，较好地解决了利用反射波地震勘探进行隧道超前预报的难题。近年来，地震CT可利用钻孔、隧道、边坡、山体等多种观测条件进行二维、三维地质成像，促进了地质勘测由定性向定量化的方向发展。（3）岩体弹性波测试技术。目前该项技术除一般的地震勘探测试以外主要还有以下几种测试：声波测井技术、坝基岩体质量快速检测系统、瞬态面波探测技术。（4）电磁勘探。主要包括人工场源的连续的电磁波勘探（EM法）和天然场源的电磁测探（MT法）。例如：可控源音频大地电磁法、人工与天然两种场源、多场源、二维和三维电阻率成像等技术，在水利水电工程中用来推测深埋长隧洞围岩介质的结构特征、隐伏断层、破碎带及异常区等可能影响工程的各种因素，取得了显著的经济效益。（5）电法勘探。包括电阻率法、充电法和自然电场法、激发极化法、电磁感应法等多种方法。又可分为稳定电流场理论、交变流法理论两大分支。近年来发展起来的高密度电法勘探，引进了地震勘探的数据采集办法，可实现数据的快速、自动采集，其测量结果可实时处理并显示地电断面或剖面图，从传统的一维勘探发展到二维勘探，此方法属于电阻率法的范畴，在水利水电工程地质勘察中应用较多。目前发展趋势是单源与单点测量，向多源、多点、多线测量发展，从而发展了三维观测技术。

三、地质勘测新方法及其在水利水电工程中的应用与展望

在水利水电工程建设当中，会遇到和一般工程建设不同的问题，以此也就要求引用更为先进的地质勘探新方法来弥补其中的不足。本文分别介绍了3S技术中全球定位系统（GPS）、遥感（RS）与地理信息系统（GIS）等4种新方法，并简单分析了它们的应用及未来发展趋势。3S技术是指全球定位系统（GPS）、遥感（RS）、地理信息系统（GIS）等三大技术系统的集成与总称。遥感技术是3S技术的基础，它提供主要的遥感信息源。GPS技术用于遥感信息的精确定位，GIS技术则为遥感信息的获取提供辅助信息和专家思维，并对所提取的各种信息进行管理和分析且具有制图功能。近年来，国内开始在一些特大型、大型水利水电工程地质勘察中采用3 S技术。例如，许多大型水利水电工程采用了3S技术并取得了丰硕成果。

1．GPS技术在水利工程地质勘测中的应用及展望。GPS在水利水电工程地质勘察测量及定位控制的应用越来月广泛，它能较好地解决跨河、跨沟水准在高程控制方面难以传递的问题，以及通视条件较差、观测条件受限、勘察区控制点较少或在山区、林区等区域大大减少作业时间，提高测量精度，进行工程地质勘察。工程地质勘察通过GPS确定观测点位的三维坐标。和普通测量手段不同，具有定位精度高、观测时间短、操作简便、可全天候观测等优点，它不要求观测站之间通视，并且可将其采集和储存的观测数据导入计算机进行分析与处理。

2．遥感（RS）在水利工程地质勘测中的应用及展望。遥感技术一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感可以通过卫星直接提供一定比例尺缩小的自然景观综合立体影像图、航片以及陆地摄影照片，能真实、集中地反映大范围的地貌形态、地层岩性、地质构造和滑坡、崩塌、泥石流、岩溶等外动力地质现象。遥感技术是研究区域构造稳定性必用的手段。因为遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息，较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态。也可以对水库区崩塌、滑坡、泥石流进行调查。岩溶调查。利用遥感影像，特别是彩红外影像在进行岩溶及岩溶水文地质调查方面有其特殊的优势。实践证明，清江招来河、高坝洲，黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题，都取到了良好的效果。岩土工程开挖面地质编录。由长江勘测技术研究所开发和完善的“高边坡快速地质编录系统”，成功地应用于长江三峡永久船闸、澜沧江小湾、清江水布垭等工程的岩质高边坡开挖中的地质编录。

近年来，工程地质勘测遥感技术的应用的新动向就是与GIS、GPS技术的综合集成应用。

3．地理信息系统（GIS）在水利工程地质勘测中的应用及展望。GIS技术能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题，还能自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件。近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势就是将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出。目前，由中国地质大学开发研制的MAP2GIS是国内应用较多且比较成熟的专业软件，是一种专业的地理信息系统软件。

目前，我国水利水电行业工程地质勘测方法正处于一个飞速发展的阶段。我国水能资源的蕴藏量居世界第一位，国家的电力建设方针也把重点放在水利水电上。随着西北、西南大江大河的规划开发，无论在地形地质条件或工程建筑的规模上都与过去有很大的不同。因此，对于工程地质勘测的要求愈来愈高；对于某些常见的工程地质问题的评价，需要有更多的资料予以论证，并要求我们使水利水电工程地质勘察工作由“定性分析”向“定量计算”方向发展，从定性、半定量的工程地质评价逐步发展到定量评价。需要我们重新认识和审视目前我国水利水电工程的各种勘测手段及其应用水平，大力推进各种勘测方法的发展及其综合应用。一方面，一些传统的勘测手段仍然起着不可替代的作用；另一方面，合理选择水利水电工程地质勘测方法显得重要。

四、总结

随着科学技术的不断发展与进步，工程地质勘测新方法将源源不断的涌现出来，但目前国内水利水电工程建设的工程地质勘测还处于相对“落后”的阶段，怎样加强各种新技术方法的应用成为当前我国水利水电工程建设人员所需要重点研究的问题。

参考文献

[1]封云亚，沈春勇．喀斯特地区水利水电工程勘测与处理新技术[J]．水利水电技术．2005，36（9）：70～73

[2]底青云，伍法权，王光杰等．地球物理综合勘探技术在南水北调西线工程深埋长隧洞勘察中的应用[J]．岩石力学与工程学报．2005，24（20）：3631～3638

[3]魏岩峻，黄小军，高建华等．高精度电磁成像技术及其工程应用[J]．人民长江．2005，36（3）：54～55.

[4]魏永明，王，蔺启忠．南水北调西线工程区域构造稳定性遥感初步评价[J]．岩石力学与工程学报．2005，24（20）：3685～3690

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【论文摘要】应用地球物理是矿业类高校的一门重要必修课程。随着煤炭系统对物探技术的需求与日俱增，对应用地球物理课程内容的讲授提出了更高的要求。为了使学生的培养更加适应现代化技术快速发展的需要，本文通过分析目前应用地球物理课程中存在的问题，提出了一些课程教学内容改进的方法和建议，对于矿业类高校的应用地球物理课程内容具有一定的参考价值。

引言

《应用地球物理》课程是河南理工大学资源环境学院地质科学与工程系和地球信息科学与技术系以及水文与水资源工程系的必修课。该课程是一门以地球为研究对象的应用物理学，它利用物理学的力学、电学、磁学、热学等方面的原理与方法，通过观测和研究地球内部各部分的物理条件、物理性质和物理状态，从时间和空间两方面找出它们之间的联系和规律，从而达到认识地球，借以实现地质勘查和找矿目标，减少地质灾害[1]。

对于河南理工大学等以煤炭资源为主要主导的矿业类高校来说，本科毕业的学生大部分进入到煤炭系统工作，如何合理地设置应用地球物理课程内容对于学生以后所从事工作具有重要的指导意义。

1 应用地球物理课程现状

应用地球物理课程主要讲授内容包括以下三个部分：一是应用地球物理方法的物质基础及地球物理场的基本概念；二是应用地球物理分析的正演方法；三是应用地球物理的各类勘探方法和应用，包括重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、地球物理测井和放射性勘探等。其中，第一、二部分是应用地球物理学的基础，第三部分是课程讲授的重点。

由于应用地球物理课程内容庞杂、知识面广、理论公式繁琐、内容抽象，学生在学习过程中普遍反映难度偏大，抓不住重点，难以理解地球物理概念。这已经不适应当前高速发展的矿产资源开发对人才的要求。一个完整、合理的应用地球物理课程，应该同时具有理论性和实践性。既能传授学生相应的学科科学理论体系，又要顾及生产单位对人才的要求，要具有一定的实用性，使得学生工作后能尽快融入到工作环境中，并能把课本上的理论知识应用到实际中去，能够解决生产单位面临的实际问题。

目前，我校应用地球物理课程主要面临如下的实际问题：

（1） 课程内容相对陈旧。21世纪以来，应用地球物理学科发展迅猛，各种新技术、新方法层出不穷。例如物探数据处理技术早已融合了现代信号处理的思想、概念和方法。而课堂上讲授的仍是传统数据处理内容，且部分技术方法已经被生产单位所抛弃，学生在学校所接受的知识过于陈旧，不能满足快速发展社会的需要。

（2） 基础课程开设偏少，导致应用地球物理概念理解困难。应用地球物理具有广泛的理论体系，涉及到数学、物理、电子、信号等领域。如果学生之前没有学过这些基础课程，在听课时，对应用地球物理课本中出现的理论公式难以段时间内消化，造成学习的困难。

（3） 计算机技术对于应用地球物理来说具有举足轻重的地位，尤其是现代地球物理处理技术，更是离不开计算机。例如目前绝大多数地球物理处理软件都是基于UNIX或LINUX平台，而学生普遍缺乏该系统的理论学习，与生产单位发展需求脱节。

（4） 实验课对于学生提高应用地球物理的感性认识作用明显，尤其是对实践性很强的应用地球物理课来说，需要大量的实际操作才能深入理解。而目前实验教学大多属于观察、验证性类型，缺少实际地区的实际数据采集、处理和解释的训练，导致学生动手能力差。

2 教学内容改革探讨

针对以上教学过程中出现的问题，结合多年应用地球物理教学经验，提出以下几个课程教学内容改革的想法。

（1） 作为以煤炭为主导的矿业类高校，本科毕业的学生大多进入到煤炭系统工作。因此，在教学过程中，因充分考虑煤矿企业对物探技术的需求。如增强地震勘探在解决煤田构造方面的内容，以及电法勘探对煤矿富水区和采空区的探测内容，使得学生在学校所学到的知识能够跟上现代社会发展的步伐。

（2） 由于课时有限，而应用地球物理覆盖的物探专业知识领域广泛，因此在授课过程中，应有所取舍对。对于应用面较窄的放射性勘探、地热勘探等可作为课余了解内容，而探测效果明显的地震勘探、电法勘探和重力勘探等需要详细讲解。

（3） 课程内容应该与时俱进，保持行业先进性。在保留传统基本理论的基础上，增加应用地球物理新技术、新方法的讲解。将现代信号处理、计算机处理的信息传授给学生，扩大学生的知识面，增强学生就业竞争力。

（4） 重视应用地球物理数值正演模拟。地球物理正演模拟是反演的基础，通过正演模拟可以使得学生更好的理解地球物理场的变化特征，避免空洞的公式推导，提高学生学习的兴趣，使学生更容易掌握地球物理的概念。同时，还能增强学生计算机编程能力，让学生自己上机进行运算模拟，提高对正演模型的理解。

（5） 重视实验课的作用。地球物理实践性很强，应通过实验课程加强学生的动手能力和创新能力，能够使学生把书本上的理论知识和实际应用相结合。通过野外数据实际采集，提高学生对地球物理的理解，提高物探行业的感性认识。为了让学生更好地了解物探仪器设备，河南省生物遗迹与成矿过程重点实验室（河南理工大学）购置了国际先进的ARIES三维地震仪、V8电法勘探仪，为学生认识物探仪器提供了有利的条件。实践证明，充分利用好实验课培养学生的动手能力，对于提高学生对地球物理概念的理解作用明显。

3 结语

应用地球物理课程对于资源勘查、地质等本科专业是一门非常重要的基础课程，是煤矿企业的一项重要的技术手段。作为培养人才的矿业类高等院校，应注重学科发展的动向，保持与实际生产密切结合，避免理论与实践脱节，为培养新世纪人才不断努力。

应用地球物理是实践性很强的一门课，在课程学习过程中，实践教学对学生认知地球物理是一个不可缺少的重要环节。通过实践教学，使得学生把课本上说学到的理论知识和实践应用相结合，培养学生的实际操作能力。

参考文献

[1] 赖旭龙，金振民，国外地质类专业课程体系研究[M].武汉:中国地质大学出版社，2002

[2] 张平松，刘盛东.地球物理勘探课程设计性综合性实验实施与思考[J].中国地质教育，2005(4):97-99