上期內容介紹了世界先進地質導向技術的井下體系和地質導向技術體系的全貌，本期將著重介紹世界地質導向技術的最新進展，以及展望一下我國地質導向技術的發展前景。

世界地質導向技術最新進展

具體而言，近幾年的最新進展主要體現在以下幾個方面。

一、中子測量以往都延續電纜測井使用的鎂鈹放射性中子源，現在已經通過提高的電子技術，用發射脈沖中子代替鎂鈹中子源的天然放射性進行地層孔隙度測量。這一技術進展極大地提高了鉆井作業的安全性和井上操作工程師的職業健康水平，省卻很多放射源儲藏管理和運輸管理的繁瑣登記管理等等，極大提高了使用的方便性和安全性。

二、在井下與地面的雙向通信方面，泥漿波傳輸方面在負脈沖、正脈沖鉆井液壓力波傳輸技術的基礎上，采用連續波技術，目前貝克休斯井下脈沖器每秒數據傳輸速率達40比特。地面向井下傳輸指令時完全計算機自動控制，無需人工干預鉆井液壓力，且不影響鉆井進程。目前井下數據傳輸與接受模塊的傳輸速度，基本能滿足全套地質導向儀器的實時數據傳輸需求，可根據鉆井速度選擇數據采集和傳輸頻率，儀器自身的耗電量不斷降低，井下環境的適應性不斷提高。

井下數據編碼與載波技術以連續波、復合式編碼/解碼技術為目前最為領先。目前的解碼技術已完全解決了常規和規律性的噪音規避、算法優化等關鍵技術，實現了地面的全自動連續解碼。

電磁波數據遙傳技術目前也得到較大發展，特別是空氣鉆井和無導電層條件下，傳輸距離可深入井下3000米。

三、隨鉆陀螺解決了套管中側鉆定向及強磁性地層的幾何導向難題。

四、井下測量硬件精確度的提高和地面測井數據處理軟件技術的提高，再配合井下工具面角、井斜和方位的參考，使得各類電阻率、自然伽瑪、密度伽瑪和中子孔隙度的成像能力大幅提高，對井下微觀地質構造，如斷層、地層傾角，井間對比、沉積環境分析、水流環境分析和區域地質模型的修正等透徹了解和精確量化掌握起到關鍵作用。

五、隨鉆電阻率根據實現了系列化。既有淺探測的近鉆頭方位電阻率（電極型）儀器，如RAB和GST，也有中深探測深度的電磁波傳播型電阻率，如貝克休斯的2MHz和400KHz的OnTrak和AziTrak平均與方位電阻率工具。

六、動態偏移間距加權方法成功解決了隨鉆密度儀器井壁推靠器的問題。這主要是通過設置3個環鉆鋌對稱分布的超聲波傳感器來高頻快速測量各自對應點鉆鋌離井壁的距離來對所采集的中子密度數據進行質量控制和取舍，同時也可計算出精確的三維井徑數據和光電因子，不同的公司在具體儀器的傳感器設計安排上略有不同，但原理相似。由于隨鉆密度儀器鉆井時離井壁距離近于電纜測井工作時，所以所用放射源強度低于對應的電纜測井，減少了對現場操作工程師的傷害。

七、自97年開始實現聲波測井的隨鉆化，2006年始逐漸實現的核磁共振測量、地層壓力測量和地層取樣的隨鉆化，攻克了電纜測井向實時地質導向隨鉆測井成功轉化的最后難題，至今已基本實現了所有電纜測井項目的隨鉆化。

國外隨鉆聲波儀器或采用類似電纜測井來鏤空聲波儀器鉆鋌表面來達到阻隔或消除隨鉆聲波儀器直達波的干擾；或采用不同材料呈環狀的不同距離的排列組合消除隨鉆聲波儀器直達波的干擾，由于沒有鏤空又增加了儀器的機械強壯性，保證聲波的隨鉆化。隨鉆聲波儀器的另一關鍵技術是規避鉆井時的井下噪音，目前的隨鉆聲波儀器工作頻率為2KHz、3KHz、4KHz、11KHz、12Khz或13 KHz。

由于測量地層壓力及從地層取樣都需要較強動力將推靠器貼近地層，目前采用的技術與井眼軌跡控制用的可變徑扶正器動力相似，為從歐洲法拉利賽車用的類似縮微的井下微型發動機來為隨鉆測量地層壓力和取樣提供動力。

八、井下機械參數的測量，如鉆具震動/振動、鉆頭鉆壓、井下鉆具扭矩等的實時測量為鉆井工程參數的優化提供依據。

九、由于電子技術和信息技術的快速發展，整個井下儀器中的總線設計水平不斷得到提高，功能持續增強，耗電量持續降低、體積不斷縮小、能在井下工作時忍受更大的機械震動、更高溫度（275攝氏度）、耐泥漿沖蝕和腐蝕。井下數據采集頻率提高，即使鉆速超過600米/小時仍能獲得足夠高的數據密度。

十、前導模擬技術通過鉆前地質建模，鉆進時實時獲取的各種豐富的隨鉆測井數據來對比和修正地質模型并指導鉆頭走向，保證現場實時決策完成地質導向，保證整個鉆進過程以最安全、高效、經濟、高回報率的方式完成，使整體油氣藏開發發生革命性變化。該技術實現了隨鉆測井實時解釋與油藏描述和地質建模的有機結合，從更完全的意義上實現了幾何導向向地質導向的關鍵技術跨越，成為地質導向技術的靈魂所在。

我國地質導向技術發展前景展望

一、戰略層面的考量

創建創新型國家和石油公司要求我們首先要從戰略層面上搞清并超越對方才能算上主動模仿和積極超越。要從根本上超越西方，需要徹底了解他們最初是如何想到地質導向并實現的。機械地跟蹤和模仿只能固守二流。以下就戰略層面進行初步探討，以拋磚引玉。

競爭戰略考量：如Thomas Carlyle所指出：人類是一種使用工具的動物，沒有工具將一無所有，有了工具將擁有一切。（Man is a tool-using animal. Without tools he is nothing, with tools he is everything.）因此石油裝備的發展是石油行業整體發展戰略的關鍵。特別是目前世界范圍內油氣資源的占有程度成為新興/成熟工業國家未來持續發展的重要砝碼，除了政治經濟影響因素成為各國、各超大型跨國油公司海外油氣區塊投標成敗的關鍵因素外，各自的勘探開發技術水平是能否拿到區塊的主要關鍵。受我們裝備技術的制約，我國的海外區塊還主要是陸地常規油氣田。而深水和非常規氣等，我們暫時處于絕對競爭劣勢。由于石油已經成為戰略資源，關鍵的勘探開發技術必須納入我國石油公司公司層面甚至國家層面的核心競爭戰略考量范圍內。比如超高密度地震采集技術、深水海油工程、地質導向技術、膨脹管技術等成為我們能否走向深水的關鍵。伴隨我國政治經濟影響力的快速提升，亟需以上述技術為利器拓展國內外深水、非常規油氣的市場份額。

研發戰略考量：（1）基于產業鏈、整個業務流程來確定研發戰略。由于現代社會分工的不斷細化，使我們的技術研發很容易僅僅局限于自己研究的某一狹隘領域而見樹不見林。目前西方領先公司則站在整個油氣勘探開發行業的產業鏈高度，研究如何優化革新整個業務流程的角度來規劃研發，比如地質導向技術研發的結果就是將鉆井、測井、定向井、部分油藏描述和地質建模業務流程整合為一，從本質上講并沒有增加全新的測井或其他新地質或工程測繪項目，因此地質導向技術的本質就是勘探開發流程的重塑和優化，主要是生產鉆井流程的高效化，地質導向就是這一流程高效化目前所知的最佳手段。但整體性思維雖然歷來是的東方思維的特點和長處，我們應從整體勘探開發的視角重新審視自己的研發戰略，力爭從起點領先。（2）油公司與服務公司?？雌饋韲H一流服務公司掌握了大多數的上游技術裝備制造和服務能力與資源，貌似不需要油公司的組織也能獨立拿區塊自己開發，但事實表明，油公司在拿區塊方面明顯優于服務公司，一流國際油公司明顯站在油氣行業的產業鏈頂端，領導著世界油氣行業的發展，規劃著關鍵的前端技術研發，明顯是贏在起點，贏在對上游業務的整體把握上。我國目前特別是中石油已經將油公司、服務公司、裝備制造公司在集成為一體，十分有利于整體性研發戰略布局與執行，前景光明。（3）職務發明與非職務發明。職務發明是根植于精深的本行業技術與商務的深度把握之上；而非職務發明往往根植于偶然的發明者靈感，發明后往往不知有何用途與商業價值而將成果束之高閣。與美國相比，我國的發明明顯非職務發明比率高，而職務發明比率低。要想提高職務發明比例，我們的研發戰略必須深深植根于整個石油勘探開發產業鏈并同時兼顧商務與技術。

二、投入力量、科研管理、技術體系的集成化

科研投入力量的集中化、體系化。目前國內的問題是研究不成體系，中海油服、中石油、中石化及若干石油院校、私人企業都投入精力開展地質導向技術的某一方面的研究，沒有單位能夠全面集成國內全部或大多數先進研究成果，大大減緩了我國地質導向技術的前進速度。目前國外以貝克休斯等為首的一流公司在地質導向技術領域所投入人力物力的集中度和系統性遠超過我國任何一個個分散著的單個研發實體。他們在地質導向技術研究領域專業化和集成度均遠高于國內水平，而投入力量的分散導致目前我們還在中低端的地質導向技術層次徘徊。

研發管理體系系統化、制度化。我國歷來重視知識的內化，即個人通過教育、培訓、工作經驗、專業知識的積累，將自己打造成自成一體的“大師級”人物，但系統化的外化不夠。而西方人創造的股份制公司管理形式則非常重視的是將專家層次的個人經驗知識的外化，即將取得的經驗數據、抽象出的規則等外化成軟件或硬件，最終成為方便使用的可持續提高的系列化工具、儀器等擴大人類的征服自然界的能力，供公司競爭和生存用。在這點上，我們還要繼續向西方人學習并超過之。 

技術體系的集成化。由于地質導向技術屬綜合性自動化技術，因此技術體系集成要求的內在性要求錄井、測井、定向井、油藏管理等技術裝備和服務的集成一體化。未來我們還要將地質導向技術集成到膨脹鉆頭、一次性完鉆的連續膨脹管鉆井系統，革新整個鉆完井產業鏈，提高陸地和海上鉆井作業績效，重塑勘探開發專業。我們要做到既在各個專業化領域不斷深化，又在全面解決地質和鉆井工程問題上完全的一體化集成。

三、行動層面的重點推進

無核化。在中子源無核化后將密度源無核化。

電阻率的繼續深化研究。目前國內研發的近鉆頭電極型電阻率、1MHz、2 MHz電磁波傳播型電阻率還停留在對地層的定性解釋層次，需要向定量化、精確化方向發展。同時加快國內聲電放、地層測試等測井儀器的隨鉆化進度。

提高井下儀器控制總線的布局水平，使井下信息流動線路最優最快，達到能高效管理所有井下各數據采集模塊的能力，具有開放性。

進一步重視基礎實驗室和井場基礎經驗數據的積累。國外一流公司特別注重實際經驗數據的收集和分析，為研發提供有力的一手數據做參考，使得自己的研發能穩扎穩打，快速發展。國內的基礎數據收集體系化、制度化不足，影響跨越式發展步履，應充分做好實證工作才能獲得亮眼技術進步。

完善地面和井下全面的閉環控制能力，提升地質導向自動化水平。現已實現實時地質和幾何數據采集與處理的全自動化、井下可變徑扶正器根據地表指令能對井身軌跡控制的全自動化，而分析和解釋的全自動化水平還需提高，才能達到井下井眼軌跡控制的全自動化。這需要將先進的電子技術、IT技術、井下發動機技術、測井軟硬件技術和導航技術的全面集成融會貫通，形成井下和地面一體化的無縫全面閉環控制的地質導向技術和裝備體系。這點對于解決海上勘探開發的效率和精準度、化解國外越來越嚴格的本土化政策對我們造成的國際市場擴張障礙價值極大。

特別是以前導模擬技術為核心的自動化測井解釋、地質建模和井下井眼軌跡控制指令的自動生成是地面系統中智能閉環控制的核心。主要包括井下巖石物理學分析的自動化，如孔隙度、滲透率、飽和度分析的自動化；油氣藏構造、產量、能量的綜合分析全自動化。我國的前導模擬技術研發處于起步階段，關鍵在于電纜測井的解釋力量要盡早與定向井、隨鉆測井的研發力量會合，形成合力，加大向世界前列前進的步伐。