点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:让油气软件“硬”起来
首页> 科普频道> 科普头条 > 正文

让油气软件“硬”起来

来源:《中国科学报》2020-12-24 09:28

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  ■记者 张双虎

  近日,从新疆油田传来喜讯,其部署在准噶尔盆地东部的探井康探1井获重大突破。第三次油气资源评价结果显示,准噶尔盆地常规、非常规石油资源量近100亿吨。这一发现改写了准噶尔盆地近30年无重大油气勘探发现的历史。

  “康探1井就是用我们的软件进行解释评价的。”中国科学技术大学(以下简称中国科大)教授李清宇对《中国科学报》说,“油气开发中,评价储层物性参数,确定储量及评价开发效果不可或缺,没有这类软件就会受到制约。”

  粗放开采时代过去了

  “上天有路,入地无门。”大庆油田测试分公司副总工程师杨景海告诉记者,石油行业用这句话来形容油气勘探开采看不见、摸不着,分析起来困难重重。

  更令人遗憾的是,目前易于开采储层中的油气基本上都被采完了,而页岩油气、深井油藏或致密油藏等非常规油气藏和“老化”油井的开采技术要求高、难度大。

  “上世纪50年代,不少油井往下挖百十米就喷出油来。现在这种油藏条件好的油井基本上都采完了。”李清宇说,“我国非常规油气藏储量很大,但传统技术无法开采或得不到很好的利用,粗放开采和凭经验生产的时代已经过去。”

  油气开采中,如果不加干预,刚开始产量会特别大,但一段时间后就无法稳定生产了。如果对油井进行一些调控,用技术手段控制压力,让它每天少喷点油,就能比之前多延长四五倍的时间,从而达到总产量更高、故障率更低的目标。

  此外,油气井产能预测、开发措施评价、注水量调配、生产数据分析等更离不开各类分析软件和技术。

  “油井也要不断‘体检’才能保持良好的生产状态。”李清宇说,“油气软件中,试井软件的作用就是给油井‘诊脉’,从而科学合理地开采、开发。”

  有它才能有底气

  上世纪20年代,试井技术(利用井底压力反推油气流动参数并预测油气产能等)在美国产生,至80年代发展形成软件。至今,全球油气行业仍在使用美国的软件。但该软件主要用于解决美国油井的问题,中国的油气藏条件和美国差别较大,在实际应用中会碰到很多“疑难杂症”。

  “我国油气藏地质特征复杂。国外软件公司无法提供专门的解决方案,他们只在每年一次的软件更新中,提供部分解决办法,但并不能保证问题就得到解决。”李清宇无奈地说,“没办法,技术就握在他们手里。”

  价格昂贵、态度傲慢,软件不符合自己的油藏条件,遇到问题不能及时解决等诸多仰人鼻息的难处,让中国科学家萌生了自主研发试井软件的想法。

  1983年,受石油工业部委托,中国科大和石油类高校联合,围绕石油勘探与开发中的关键科学问题开展理论与应用研究,开始了我国第一代试井软件研发。

  软件开发伊始,因为没有任何借鉴和参考,研发工作举步维艰。中国科大渗流研究室创始人孔祥言带领团队从翻译、学习文献开始,先吃透基本理论,再开展微分方程求解。短短几年,中国科大的理论推导就跟国外接轨了。

  “难的是将理论形成算法程序,再由算法形成应用软件的过程。刚开始,我国计算机普及程度还很低,我们在系里只能‘排机时’来写代码。”李清宇说。

  1990年,中国科大推出第一代试井软件后,才发现更严峻的考验是工业化应用时,软件面临千差万别的地质特征、开采工艺、数据格式等多学科交叉问题。

  “软件是个黑匣子,只能应用,无法了解其内部算法和细节。因此,软件的正确性验证是难以逾越的鸿沟。”孔祥言说,“幸亏石油部非常重视,特别是大庆油田非常支持。”

  1993年,大庆油田决定拿出几口井应用中国科大的软件,实际上是给这款软件一个对比验证的机会。应用中,各种问题不断出现,研究人员在大庆油田一待就是十多天,有一次在现场待了近两个月。研发人员常驻生产一线,不仅完善了软件,而且构思出软件新架构,为研发新一代软件提供了保障。

  2000年前后,中国科大开发的新一代软件基本上可以替代国外软件,并在大庆勘探领域全面推广。2005年,中国科大开始研发油气开发软件,并形成数万个偏微分方程解的强大算法类库。大庆油田组织了一大批专家,历时数年与国外软件进行数万个算例的对比,为软件的工业化应用奠定了基础。

  “现在已经推出第8代软件了,增加了我国页岩气、煤层气、稠油热采等模型,软件功能已超越国外同类软件。现在大庆油田所有油气井压力资料分析都用我们的软件。”李清宇说,“为满足需要,目前我们开发的软件有十多种,如生产数据、产能分预测及优化等,可对油气井进行综合评价,从而实现油气经济高效开发。”

  “我们还研发出基于云端的油气计算平台,数据分析也部分实现了人工智能。”中国科大教授卢德唐说,“目前云平台上已集成多款计算软件,未来可扩展到交通、水力等工业领域,致力于成为工业计算云平台。”

  突破技术“制约”

  “光纤测井是油气井测试的发展方向,但其技术难度极高,国外只有少数油服公司掌握。”李清宇说,国外公司的单井服务费约100万美元,且只提供软件解释,不销售软件。

  数据送到国外后,一两个月后才能出结果,还要收取总服务费的40%。而光纤测井设备、现场施工都由中国提供,测试期间仪器损失、施工失败及环境污染等全由国内公司负责。国内油气井地质情况及单井产能等重要数据也完全被国外掌握,对国家油气安全构成极大威胁。

  上世纪90年代初,中国科大与国外合作研发过类似软件,此后不断深入研发。目前该软件处于测试阶段,不仅有望打破国外光纤测井的技术垄断,更能有效保护我国油气井数据。

  “大庆油田将我们的软件与国外的进行对比,发现我们的软件不论是从功能上还是模型上,均已超过国外软件。”卢德唐说,“比如康探1井,国外软件和我们的软件得出了不同的结论,试产期间的产量证实了我们软件的正确性。”

  目前团队研发的系列油气勘探开发大型软件及设备在国内外油田得到广泛使用。其中,全球井场数据采集、传输、解释一体化平台是中国石油“十二五”十大工程技术利器之一,试井分析等软件仅在大庆油田每年就处理3万多口油气井测试数据,还承担所有致密油开发井动态监测分析;在新疆油田,承担近6年的所有探井储量及产能评价,为新疆发现10亿吨级页岩油作出重要贡献。

  瞄准油气行业迫切需求

  “以前是跟着国外做,现在更针对中国的油藏区块,专门进行研发。”李清宇说,“最近我们研发了国外没有的‘停泵压裂分析软件’,直接利用泵车上的压力就可以分析油气井压裂后的裂缝形态。”

  几年前,新疆维吾尔自治区发现一个新型油藏(缝洞型油藏)。这种油藏能稳产多年,用国外软件解释后发现结果完全对不上。中国石化公司找到中国科大,专门针对缝洞型油藏进行了4年研发,形成一套专用软件交付使用。

  “我们对中国重要区块都进行了定制,技术适用性很好,得到了现场专家的认可。”李清宇说,“我们要立足中国科学院、立足中国科大,为国家重大需求多做点事。”

[ 责编:肖春芳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 大陆海事部门在台湾海峡西侧水域开展联合巡航

  • 陕西清涧寨沟遗址

独家策划

推荐阅读
万兆元年,谁来领航?是更智慧AI,是更领先的Advance,是刷新极限的速度,还是升级多维的体验?中国移动5G-A商用发布会,重新定义数智新时代,邀您共同见证!3月28日15:00-16:00
2024-03-28 12:36
作为中国大科学装置之一,高能同步辐射光源是由中国科学院、北京市共建的怀柔科学城大科学装置集群的核心装置。
2024-03-28 09:54
2022年8月15日,国际天文学联合会小天体命名工作组发布公告,将国际永久编号为192353号的小行星命名为“王大中星”。围绕大学的根本任务是育才造士这一核心要义,王大中归纳并紧抓建设一流大学的三大要素:大师、大楼和大学精神。
2024-03-28 09:34
坎潘特强调,最新观测表明,精确的星震学技术可用于探测表面温度低至4200℃(比太阳表面低约1000℃)的矮星,为天体物理观测开辟了一个新领域。这一最新结果表明,星震学技术有望详细表征这些恒星及其宜居行星的细节,而精确确定附近冷矮星的年龄对于阐释系外行星上发现的生物特征可能至关重要。
2024-03-28 09:33
记者从自然资源部3月27日召开的例行新闻发布会上获悉:今年是极地考察40周年,自然资源部将开展一系列活动纪念这一重要时间节点。7月北极黄河站建站20周年时,在黄河站举办招待会、研讨会等相关活动,中国第四十一次南极考察期间将在长城站、中山站举行招待会、研讨会等相关活动,“雪龙”号、“雪龙2”号船停靠外港时举行公众开放日活动。
2024-03-28 09:32
联合国教科文组织执行局27日批准18处地质公园列入世界地质公园网络名录,其中包括中国的6个地质公园,分别是长白山世界地质公园、恩施大峡谷-腾龙洞世界地质公园、临夏世界地质公园、龙岩世界地质公园、武功山世界地质公园、兴义世界地质公园。
2024-03-28 09:31
据介绍,除了服务于中国探月工程四期,后续鹊桥二号中继星还可为国内外月球探测提供中继通信支持。
2024-03-28 09:25
涂白防虫、修剪树枝、引水灌溉……每当春天到来,在祖国西北边陲新疆托里县老风口,生态造林工作就紧锣密鼓地开始了。
2024-03-27 10:22
今年我国纪念“世界水日”“中国水周”的活动主题为“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”。
2024-03-27 10:21
在齐齐哈尔市甘南县宝山乡巨宏村,村民苑忠国正在准备春耕,多年来通过参与县里的培训,春耕物资的采购对他来说已是轻车熟路。
2024-03-27 10:20
在开展调查监测,评估新污染物环境风险状况方面,《行动方案》提出建立化学物质环境信息调查制度、建立新污染物环境调查监测制度、建立化学物质环境风险评估制度、动态发布重点管控新污染物清单等具体措施。
2024-03-27 10:18
一群“麦哲伦”式的实验物理学家正在高能物理的版图上开疆拓土。而玻色子的发现,正在指向新的“盛宴”。
2024-03-27 10:16
作为古生物学家,徐星是中国科学院院士、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员,同时也是云南大学教授,主要从事中生代陆相脊椎动物化石及地层学研究。
2024-03-27 10:15
近期,12P/Pons-Brooks彗星(以下简称12P彗星)成为全球瞩目的对象,我国不少天文爱好者成功观测并拍摄到这位“天外来客”。
2024-03-26 03:25
日前,中办、国办印发《关于加强生态环境分区管控的意见》(以下简称《意见》),明确提出到2025年,生态环境分区管控制度基本建立,全域覆盖、精准科学的生态环境分区管控体系初步形成。
2024-03-26 03:20
眼下正值春耕备耕的关键阶段,突如其来的天气变化,是否会对春耕、农作物造成影响?
2024-03-26 10:16
3月24日是世界防治结核病日。南开大学饶子和院士团队与上海科技大学免疫化学研究所张璐研究员团队合作,首次揭示了抗结核新靶标Rv3806c的冷冻电镜三维结构。
2024-03-26 10:16
25日,中国海油发布消息,我国在渤海超5000米的地层钻探发现一口高产油气井,测试日产油气当量近1400立方米,创造了我国海上深层油气探井日产最高纪录。
2024-03-26 10:15
“绝对安全”的通信是千百年来人类的梦想之一,从摩斯电码到电报、传真,从移动电话到网络通信,通信技术的发展同时带来了各类安全隐患,与通信安全相关的技术一直是科技界、产业界的重点攻关方向。
2024-03-25 10:47
记者从中国科学院近代物理研究所获悉,该所研制的中国超重元素研究加速器装置(CAFE2)取得重大突破,成功实现了14.8粒子微安流强、224兆电子伏能量的束流在靶稳定运行,创造了国际同类装置运行束流参数的最高流强纪录。
2024-03-25 10:07
加载更多