登月，30万公里，1969年实现；入地，30公里，至今遥不可及。
“地下珠峰”勘探到底有多难？
200摄氏度高温、170兆帕高压、直径10余厘米狭小空间限制……
当钻头向地层深部挺进，面对复杂的钻探环境，如何判断预想的深地油气藏是否真实存在？如何提前识别预警井下复杂情况和井控风险？如何精准找到油气藏位置并顺利开采？这时，就需要“定测录导（定向、测井、录井和旋导技术）”四兄弟各显神通了。
8000米井下精准定位寻找油气藏、高温高压下毫秒级精确延时起爆建立油气通道……
多年来，中国石化不断迭代升级定测录导技术，练就“十八般武艺”，为探宝“地下珠峰”、实现油气高效勘探和效益开发发挥了重要作用，有力保障了我国油气增储上产。
录井：听深地岩芯讲述亿万年前的故事
经纬公司胜利地质录井公司地质研究人员在观察岩石薄片。 韩 伟 摄
录井是通过采集录取井下地层中返出的气体、钻井液、岩石碎屑和岩芯样品，运用岩矿分析、地球化学、地球物理等分析化验方法，还原地下岩层剖面，识别发现油气显示层、解释评价油气层，监测工程异常、评估钻井风险。
一口井开钻，最先登场的是录井队伍。他们和钻井队一起进驻井场，短则两三个月，长则以年计算，一直到钻完井结束。
在钻井过程中，从1米到8000米，会遇到什么、获得什么，录井将明明白白告诉你。实时、直观、定性，是录井的关键词。
新井鸣笛开钻。地上，20层楼高的钢铁塔架巍然矗立。地下，一枚坚硬的钻头用密密麻麻的金刚石“牙齿”打碎层层地层，向更深处前进。
录井信息分为两大类：第一类必须在井场完成，包括固体、液体、气体等井筒返出物信息，以及工程施工参数和井喷、井涌、井漏等情况；第二类可以在室内完成，包括照相扫描、热解分析、荧光分析、孔渗分析、岩矿分析、古生物分析等。
录井任务就是把这两类信息取全取准，还原成井筒地质剖面图。
在进入设计目的层之前，岩屑录井工作就开始了。一粒岩屑的奇妙之旅从被钻头钻开的瞬间开启：它随着钻井液来到地面，经过冲洗还原本色，晾晒后被装入百格盘、砂样袋或样品罐。随后，一份份砂样被观察、描述、整理，进行荧光滴照、碳酸盐岩分析、油气显示评价。
通过地质剖面对比，研究人员就能确定取芯位置。油气井取芯是通过钻井工具取出地下几千米的岩石。在地质科研人员眼中，岩芯比黄金还珍贵——每1厘米岩芯就是100年完整的地质档案，每一年山脉和湖泊的综合作用都浓缩在这里。
地下深处有没有油，岩屑和岩芯知道。当它们重见天日的那一刻，也将地层中记录的海陆变迁、气候冷暖呈现于世人眼前。通过岩芯的描述和分析，可以划分地层时代和沉积环境，发现油气资源，为储量计算提供基础资料，为测井解释提供物理模型。还原地下岩层剖面，破译地下8000多米地层的密码，可以精准识别油气藏的藏身之处。
通过实时监测的工程参数，录井还可及时发现工程隐患，规避工程事故，提高钻井效率。在钻井施工中可能会发生井漏、井涌等重大险情，从溢流到井涌只有一两分钟甚至几十秒。录井要在第一时间发现溢流苗头，争取宝贵时间。为此，经纬公司西南测控公司自主研发智能溢流监测预警系统，可将综合录井参数的变化转化为数据流，提前分析、预判、报警，相比现场录井预报，最快能提前8分钟。
近年来，随着录井新技术的推广，先进录井装备不断涌现。井场智能决策监控仪可处理浩繁的录井数据，迅速筛选有效、可靠、敏感参数并及时发送，助力技术人员快速归集、实时共享、快速筛选各方数据，作出精准决策；全自动智能岩屑捞洗机开始在工区试验，包括采集、振动、清洗、加热、循环、收集、控制等一整套流程，适应能力更强、准确性更高、采集更精准……录井技术装备的跨越式发展，为中国石化油气勘探、增储上产再添利器。
■庄深1井是中国石化部署在准噶尔盆地的超深重点预探井，2023年7月完钻。
胜利油田西部勘探项目部地质监督 夭荣伟：取全取准地层岩性、油气显示等录井资料，对超深井安全高效钻探至关重要。针对庄深1井井底地层岩石岩屑异常复杂等情况，经纬公司胜利地质录井公司技术人员运用岩屑伽马、元素录井、岩矿鉴定、碳酸盐岩含量分析等多项特色录井技术，通过分析1000余个样品，成功识别了全井11种岩石种类，卡取了从吐谷鲁群地层到佳木河组地层的12套地层界线，落实了油气显示30层112米，创8630米准噶尔盆地最深录井纪录。
测井：用“火眼金睛” 洞察地球内部的秘密
测井是利用岩层的导电性、声学性、放射性等地球物理特性，测量油藏物理参数，再根据这些参数把测井信息加工转换为地质、油藏和工程信息，研究、识别、发现油气储层，计算油气含量和其他矿产资源含量。
钻井钻了一段裸眼段后，地质人员一般要知道井下岩石的物理特性或油水气等信息，这时就要测井登场了。
为什么要测井呢？由于钻井的深度范围很大，浅的几百米、深的近万米，井内空间狭小、黑暗潮湿，还是高温、高压环境，需要有一双“明亮而智慧的眼睛”去看清地层及地质特征，找到油气层的具体位置并计算油气含量。测井就是这双“眼睛”。它是石油工业中高科技含量最多的学科之一，其业务主要分为裸眼测井、油气井射孔、处理解释评价等三大类。
技术人员用绞车拉着一根长长的电缆接上测井仪器下到井中，通过原位观察、录取相关地层参数，确定地层是否含有油气、含多少油气、油层多厚及油气可采储量是多少。测井项目不同，入井的仪器也不同。
由于常规测井存在探测距离短的局限性，常被形容为“一孔之见”。为此，经纬公司联合中科院经过10年攻关，形成了具有完全自主知识产权的远场声成像测井技术，让声波探测具有了确定方位的能力，既“探得远”又“听得清”。该技术可在井下向周围发射声波，并接收多个方位的偶极反射横波，横向探测距离可达80米，有效破解了大缝洞刻画、小缝洞测量的难题，精准找到地下几千米深缝洞里的油气。
近年来，随着我国油气勘探开发进一步向深层、超深层挺进，高温高压环境也对测井技术装备提出了更高的要求。为满足超深油气井测井需求，经纬公司自主研制了SHMLS-900型直推存储式仪器。这是我国首套耐温200摄氏度、耐压206兆帕、可连续工作超过20小时的高温高压直推存储式测井系统，2022年以来已在西南、西北和胜利东部等工区应用574口井，保障顺北工区目的层资料采集率由75%提高到94%，通过减少钻具倒换、水眼通径、湿接头对接等环节为钻井队节约时间超过4400小时。
测井从现场带回来的资料，还需要进行处理解释评价。测井处理解释评价工程师堪称“破译专家”，要通过相关资料解释好每一条曲线，一层层揭开地下油龙的神秘面纱，寻找到油气脉络。
从常规油气藏到非常规油气藏，地质储层越复杂，解释评价水平要求越高。目前，经纬公司在致密碎屑岩、裂缝性储层、中深层稠油、页岩油气等复杂储层测井综合评价技术研究方面已取得了较大进展，页岩气测井评价解释能力和水平继续在国内保持领先。
油气井固井后，井筒与地层之间隔着一层套管和水泥环，要在两者之间建立油气通道就需要射孔大显身手，踢出油气勘探开发的“临门一脚”。
射孔是通过爆破方式射穿套管、水泥环并深入油气层，形成井筒与油气层的连通孔道。射孔质量越高，孔道沟通能力越强，油气产量就会越高。
2022年，由经纬公司胜利测井公司主要负责研发的多级射孔系列化技术研究及规模化应用成果，经中国石化科技部鉴定，整体达到国际先进水平。技术人员把多级射孔分为一个个子系统，经过现场上百次反复试验，解决了定方位射孔、定面射孔、小井眼射孔等难题，研制出80毫米、73毫米、60毫米、51毫米等不同外径射孔器及系列下井仪器和工具，并配套等孔径/深穿透射孔弹、模块化射孔器等系列器材。目前，多级射孔系列化技术已在川黔渝、东北、胜利等工区规模化应用油气井1100余口18500余段，射孔一次成功率99.7%以上，先后创造了泵送压力最高、井斜角最大、温度最高等多项施工纪录。
■顺北21斜井是中国石化“深地一号”重点探井，2022年10月完钻，完钻井深8836米、最大井斜85度，井底温度168摄氏度、压力180兆帕。
西北油田油气勘探管理部高级主管 刘海东：深地工程测井施工难度大、技术标准严苛。经纬公司胜利测井公司采用自主研发的耐温200摄氏度、耐压206兆帕的SHMLS-900型直推存储式仪器，攻克了超深、超高温、超高压及井漏、高含气等难题，圆满完成了四开斜井段完井测井施工，创180.29兆帕中国石化测井压力最高纪录。
定向：钻头“贪吃蛇” 指哪儿钻哪儿
经纬公司定向工程师在井场连接仪器。单旭泽 摄
定向是用特殊井下工具、测量仪器和工艺技术有效控制井眼轨迹，使钻头沿着特定方向钻达地下预定目标。目前已形成普通定向井、多目标定向井、救援定向井、丛式定向井、水平井、分支井等几十种类型的定向井施工工艺。
定向井是按照预先指定的位置而钻进的井，这个预先指定的位置通常都不在井口的正下方，所以井是会拐弯的。这个拐弯的大小就是造斜率，专业术语叫“狗腿度”。
当钻到造斜点时，定向井技术就要登场了。
定向井的轨迹剖面主要有两段型、三段型和五段型，形成了挤压段样式“锚式”、平移段样式“勾式”、拉分段样式“镰刀式”、复合型“铲式”等多种井轨迹设计方案。
井弯弯曲曲，钢质的套管怎么下去呢？这就好比一列火车拐弯，每一节车厢并没有变形，但反应在整列车上就是一个大角度的拐弯。定向井也是这样的原理。
有了定向井技术，许多地下有丰富油气资源的高山、城镇、森林、海洋等场景就可以实现经济开发，能大幅提高油气产量、降低钻井成本、保护自然环境。亚洲最深井——“深地一号”跃进3-3XC井就是典型代表，位于生态保护区外，开采3400米远的胡杨林下的超深层油气资源。
地下5340米，跃进3-3XC井开始水平钻进，超深大位移定向技术登场。这项技术结合高精度随钻测控系统，能将地下深处的工程信号实时传输至地面，为随时调整轨迹提供依据，就像在钻头上装了“千里眼”，直线加速、绕行避障，让这条“贪吃蛇”灵活地“指到哪儿钻到哪儿”，延伸到胡杨林下精准找到靶点，采出油气。
定向井技术的“神奇”还不限于此。当几十口井聚集在一个井场上时，它有着更惊艳的表现。
胜利油田首个“智能地下井工厂”——营1断块群地下井工厂丛式井组位于繁华市区，属于典型的“城中采油”。要在一个排球场大小的井场上布27口定向井，每口井相距仅3米，还要避开周围200余口老井地下纵横交错的井眼轨迹。如何才能实现“地上繁华城市、地下油气奔涌”？丛式定向井技术成为最佳解决方案。
经纬公司胜利定向井公司采取目标靶点的井口布局和钻井顺序的轨道优化设计，运用防碰扫描和防碰预警技术、三维避障技术，让27条蜿蜒入地、平均井深2500多米的井身轨迹绝不相碰，呈放射状延伸到千米地层深处，为地下油气建起“高速通道”，破解了城区油田“地上无空地、地下有潜力”的开发难题。
如今，经纬公司技术团队正持续开展高温仪器应用攻关：耐200摄氏度高温斜向器、高温低压耗震荡螺杆、等壁厚大扭矩螺杆……一项项个性鲜明的创新练就了独一无二的“绝活”，形成了绚烂夺目的“高温定向技术谱系”。
■顺中1斜井是西北油田在顺北8号断裂带部署的重点预探井，2023年11月1日完钻，完钻井深9316.27米，完钻垂深8529.58米，水平位移980.72米。
西北油田石油工程监督中心特种项目监督部经理 孙 荣：针对顺中1斜井设计造斜点深（8200米）、高温高压、后期钻进摩阻大、滑动钻进托压严重及井眼轨迹控制难度大等施工难题，经纬公司制定了超高温超高压仪器保障措施，并联合多个螺杆厂家攻关耐200摄氏度高温螺杆，创国内165.1毫米井眼井深最深、MWD(随钻测量)仪器实测循环温度最高（193摄氏度）两项纪录，为顺北油气田高效开发提供了有力支撑。
旋导：“地下巡航导弹” 精确瞄准油气层“
经纬公司旋导技术人员在进行旋导工具入井前功能测试和程序文件写入。赵海滨 摄
旋转地质导向技术简称旋导技术，是一种高端定向钻井装备，可使钻头始终处于旋转状态来完成全井段钻井作业，尤其是可在旋转钻进的同时完成井眼轨迹导向控制。旋转导向系统代表着当今世界钻井技术最高水平，是利用水平井、大位移井开发页岩油气藏及复杂油气藏的利器。
旋转地质导向技术被誉为现代钻井技术“皇冠上的明珠”，是石油工程领域最前沿、最高端的技术装备。它虽然属于“小字辈”，只有短短几十年发展历程，但科技含量十足，具有轨迹控制精度高、钻井时效快、井筒规整、井下风险小、单井控制储量高等优点，可以说是定向井技术的升级版，能在几千米甚至上万米的地下自动寻找目标、多靶点命中，让水平井增加泄油面积，大幅提高产量。
国际上的旋转地质导向系统根据导向方式不同，可分为推靠式、指向式和混合式三类。近年来，经纬公司自主设计制造的“经纬领航”旋转地质导向钻井系统取得了重大技术突破，目前可工程化应用的旋转导向系统为静态推靠式。
在“深地工程”S8-4H井导眼施工中，“经纬领航”自研旋转地质导向钻井系统首次实现了“直井段+增斜段+稳斜段”一趟钻完成，机械钻速较邻井相同井段提高了350%，创自研旋导作业垂深最深5257.5米、施工井裸眼段最长4564米、造斜点最深4900米三项施工纪录。
这并非个例。此前，在开发难度罕见的涪陵页岩气田焦页18-S11HF井，“经纬领航”旋转地质导向钻井系统确保了该井顺利完钻，仪器井下无故障运行261小时，首次突破单趟进尺3000米大关；在胜利油田国家级页岩油示范项目丰页1-6HF井，该系统钻入地下7025米，精准命中油藏靶点，创下我国非常规页岩油水平井最深纪录，水平段长达3055米。
得益于与国内多所高校、科研院所强强联合，“经纬领航”旋转地质导向钻井系统在直径18厘米、长度10米的金属筒内集成了4个单元、18个模块、近万个机械和电子元器件，能承受井下165摄氏度、140兆帕大气压、20倍重力加速度的高温高压高振动，造斜率可达15度/30米。该系统突破了矢量控制、动态测量、双向通信等技术瓶颈，实现了全产业链自主可控，具有系统可靠性高、适应能力强、地质参数录取多、控制精度高、耐研磨、长寿命等显著优点，整体达到国际先进水平，部分达到国际领先水平。在旋转钻进过程中，它还能测量地层数据并实时调整钻井轨迹，可有效提高钻井速度和钻井轨迹控制精度。
截至目前，“经纬领航”旋转地质导向钻井系统已在我国深层页岩油气井及海油陆采井、五段制三维绕障井等投入使用，累计应用165口井，钻井进尺超过18万米，优质储层钻遇率达到96%，成为保障国家能源安全的又一“大国重器”。
■丰页1-6HF井是胜利济阳国家级页岩油示范项目第一口水平段超3000米的页岩油重点评价井，2023年4月9日完钻。
胜利油田页岩油项目部副经理 王 彬：丰页1-6HF井具有高温、高压、高振动、大位移、长水平段等施工难点。经纬公司组织专家团队精心制定策略，应用“经纬领航”旋转导向地质钻井系统完成进尺占三开总进尺的82%，旋转导向总循环时间357.9小时，三开钻井周期为33.77天，较计划提前3.23天。目前，“经纬领航”旋转导向地质钻井系统在不同环境下现场应用越来越广泛，迭代升级效果更加明显，稳定性和可靠性显著增强。
一体化管理助力 油气资源高效勘探开发
嘉宾：
■集团公司高级专家 马清明
■经纬公司录井首席专家 李油建
■经纬公司测录井首席专家 董经利
■经纬公司地质测控技术研究院副院长 蒲文学
■工程院测控技术及装备研发中心副经理 倪卫宁
2021年，中国石化对定向井、测井、录井业务进行专业化重组，统一划归经纬公司管理。目前经纬公司在定测录导方面形成了哪些技术体系？应用效果如何？
李油建：经纬公司积极响应中国石化深入实施“深地工程”、保障国家能源安全的号召，坚持以社会化大科技为引领，借智引智，形成了工程测绘、资料采集、工程保障、综合解释、智能井场、一体化施工、高端制造等七大录井技术系列。经过两年科技攻关，研发了激光录井、同位素录井、远程录井等高端录井技术；开发了定测录导一体化施工平台、测录井一体化解释平台；建立了高端录井装备制造生产线、无线采集设备生产线，初步解决了中国石化深井超深井、低弱显示井、非常规复杂储层井的油气显示发现与解释、工程技术保障等技术难题，且生产线具备年产300台各类录井仪的能力。目前，激光录井技术、远程录井技术等均取得较大进展。
董经利：经纬公司坚持需求牵引、问题导向，积极应对中国石化勘探开发向深层、特深层和非常规等领域进军带来的大斜度井、水平井等复杂井况的挑战，确定了“两个两年、一个五年”补齐短板、特色发展、打造一流的发展目标。测井专业以“三探三测”为核心，先后研发了声波远探测、方位电磁波边界探测、声电成像和套后测井仪器，既满足了电缆输送“一趟快测”功能，又实现了直推存储测量功能，基本解决了中国石化“深地工程”高温高压、大斜度井和水平井的资料采集难题。目前，超前探测仪器研究已取得了阶段性成果，耐200摄氏度、172兆帕高温高压声电成像仪器开始应用于现场，应对万米深井形成了耐260摄氏度工程样机，同时，联合上游研究院开展的随钻测井、三维远场成像测井、光纤测井、处理解释一体化平台等项目攻关均取得了重要进展。
蒲文学：经纬公司积极开展“定向+”专业学科建设，形成了以陆海大型密集丛式井组设计与施工技术、塔河深层超短半径侧钻水平井钻井技术、顺北超深井高温定向技术、页岩油气旋转地质导向钻井技术及东部老区水平井地质导向探边技术为代表的特色定向技术系列，取得了显著成效。在胜利油田营1丛式井组打造了全国丛式井施工新标杆，在半个足球场大小的场地上钻探27口井，且全部实现了“一趟钻”；在西北油田应用高温定向技术完成了顺北油气田8000米以深定向井89口，其中4口井超过9000米，最高作业温度201摄氏度，助力完钻井深9432米的跃进3-3XC井刷新亚洲最深井斜深和超深层钻井水平位移两项纪录。
马清明：面对油气高端装备领域旋转地质导向“卡脖子”难题，经纬公司依托18项集团公司、石油工程公司科研项目，持续开展旋转地质导向核心技术攻关及应用。自主研发的“经纬领航”旋转地质导向钻井系统突破了静态推靠模式下高造斜率、高可靠性、精准轨迹控制、随钻探边等瓶颈，攻克了系统设计、加工制造、规模生产等难题，打破了国外技术垄断，形成了四大创新成果、九项核心技术，搭建了旋转地质导向产业化体系，实现了研产服用一体化，确保了全产业链自主可控。2022年11月，经包括5名院士在内的专家组鉴定：该系统整体达到国际先进水平，其中导向头工具面测量精度、方位电阻率测量精度达到国际领先水平。截至目前，该系统已在胜利济阳页岩油、川渝深层页岩气、渤海湾近海海油陆采、西北油田碎屑岩高效开发、东部老区精细开发等应用175口井，累计工作近2.7万小时、进尺近20万米，为中国石化高质量勘探和效益开发提供了有力技术支撑。
现在常常提到定测录导一体化，在这种管理模式中，四种技术之间是什么样的关系？推行一体化管理的好处是什么？
倪卫宁：定测录导分别指定向、测井、录井、旋导，它们都是勘探开发中的重要环节。定测录导一体化是一种石油工程综合技术，利用信息远程传输和综合地质导向系统，将地质、地震、定向、测井、录井、旋导多专业技术及资料集成融合，通过专家在线支持、前后方联动，实现钻前三维地质建模、随钻模型和轨迹动态调整及钻后评价，有效提高水平井中靶率、钻遇率、单井产能及钻井时效。
实行定测录导一体化管理，有助于提升决策的准确性，通过测井、录井、随钻测井等多种来源数据的相互印证，确保准确识别地层，提前对井身轨迹作出优化，或预判未钻地层情况，降低钻井风险，提高钻井作业质量和效率，还能通过整合各种技术和信息，优化资源配置，减少重复工作。
近年来，深层超深层油气勘探开发成为关注的焦点。为助力向地球深部进军，中国石化在定测录导技术上有何革新？
倪卫宁：中国石化深层特深层油气资源区主要分布在塔里木盆地、准噶尔盆地、四川盆地及周缘地区，具有储层埋藏深、地层复杂、井底温度高、压力体系复杂等特点。近年来，为助力“深地工程”油气资源高效勘探开发，中国石化在定测录导技术方面进行了一系列的创新和升级，开发了高分辨率核磁共振录井、激光录井、岩屑声波录井等多项录井新技术，实现了储层特性的精细评价，提高了复杂岩性及非常规储层物性、孔隙流体的识别精度；研制了耐温185摄氏度MWD（随钻测量）、耐温200摄氏度及耐压206兆帕的常规测井仪器系列、“电缆测井+钻具直推存储式”双功能测井系统，突破了高温测量仪器“卡脖子”技术，能满足超深层井底超高温环境下轨迹测量和精确控制井眼轨迹的需要，使钻头更精准地到达预定目标。
