砥礪前行16載 打造測井新利器

王怡紅

時代的長河，浩浩湯湯奔騰不息……

中國石油測井的16年，5000多個日日夜夜，作為改革開放大潮中的一個剪影，已化作一段歷史的印跡：迷茫和質疑，決擇和堅守，優勢與差距，探索和奮進，這個中國石油的年輕驕子，胸懷國際一流的夙愿，鑄造成像時代的“利器”。她穿越廣袤的鄂爾多斯、神奇的柴達木、奇冷的三塘湖，她觸摸如砥的冀中平原、荒涼的塔里木和遙遠的異國他鄉，自主創新的足跡不斷地向前跋涉、攀登、延伸，歷經新生后的陣痛，在求索中負重前行，在堅守中化繭成蝶。

厚德載物，天道酬勤。EILog快速與成像測井裝備的研制成功， 獲得集團公司和業界的高度評價，并捧回集團公司十大科技進展、國家新產品證書、集團公司技術創新一等獎等多項殊榮，這個凝聚著測井人心血與智慧、成為測井人自豪和榮耀的品牌，成為中國石油測井公司的“形象代言”。

明珠花園的燈光

2002年冬天，西安。這一年的冬天仿佛特別寒冷，一場又一場的大雪將古城西安包裹得嚴嚴實實，人們蜷縮在暖氣房里，不愿出門。在北郊明珠花園幾套老舊的住宅樓里，成套裝備研發大會戰拉開了序幕。

根據集團公司決定，將江漢測井研究所和西安石油勘探儀器總廠研究所的測井應用、儀器開發、測井資料處理解釋研究等相關業務納入測井公司，重構新的研發中心。在公司領導層的運籌帷幄下，公司決策層和技術中心領導班子面對新形勢，緊緊抓住測井成套裝備研發這一工作重點，果斷抽調30多名科研技術和管理骨干集中到西安，成立了重大科研項目組，展開了測井成套裝備研發的大會戰。

每天清晨6：00，我跟住在西安南郊的李安宗、陳文輝、武向萍等研發人員，在寒風中踩著厚厚的積雪，乘早上第一班公交車，趕到明珠花園。那個簡陋、四處透風、叮叮咣咣四處作響的公交車里，通常沒有幾個人，在冬日清晨微醺的天光里，在顛簸的公交車中，我們常常打個盹，稍微彌補每天睡眠的不足。盡管如此，內心卻充滿了自主研制測井裝備的信心和決心。忙碌一天，中餐將就一頓，晚上11點掐著點，從明珠花園出來，趕最晚一班公交車回去。

作為成套測井系統的龍頭和紐帶，綜合地面系統的研制工作正在緊鑼密鼓地進行著。作為公司重組后首批科研人員的一員，我在綜合地面系統研制中承擔起了系統軟件刻度子系統設計、動態鏈接庫設計的重任，全力以赴將面向對象技術這一軟件行業的新技術、新方法，應用在系統軟件設計方案中。需求分析階段的調研，往往延續到深夜；系統分析過程中幾易其稿不斷完善，詳細設計時分析大量儀器的算法，抽象出普遍性，總結特殊性；編程和測試時的仔細推敲，聯調中為一個問題困擾，冥思苦想后的豁然開朗，因為我們的付出，一個可擴充性好、可維護性高的測井平臺建立了，為配接全系列測井項目奠定了堅實的基礎。難忘那些早出晚歸、風雨無阻的日子，因了夏日里一場大雨，全城堵塞、交通幾乎癱瘓，離開北郊時間又晚，手機沒電，幾經周折晚上12點多才回到家，見到一直待在鄰居家年幼而焦急的孩子，不禁將孩子緊緊抱在懷里，淚流滿面。創業苦，創業難，大家硬是將這“苦”與“難”咽了下去。

2003年3月，江漢測井研究所的陳寶、劉湘政、吳金蕓、劉天耀等一批研發人從湖北潛江前往新成立的測井公司所在地——古城西安。初春三月，西安古城從漫長的寒冬中蘇醒，臘梅在浮動的暗香中傳遞著春的訊息，金黃的迎春花綻開了溫暖的笑臉。在北郊明珠花園的一棟老舊住宅樓里，繼西安石油勘探儀器總廠第一批研發人員后，又迎來了兩批來自江漢測井研究所的技術人員，陳鵬、余春昊、余衛東、吳金云、周軍、李國利、朱寒斌、張本庭……他們大都三十歲左右，正值人生最好的年華。在技術中心組織下，三十多人組成儀器研發、軟件、綜合地面儀器三個項目組，投入了封閉式實驗，一年之內，必須拿出成套裝備樣機。

公司剛重組，辦公地點還未確定，家在外地的技術人員住在幾套100多平米的單元房里，吃飯、睡覺、工作全在里面。客廳的幾張桌子上，擺著元器件、電路板、示波器、萬用表，這里可能是世界上條件最簡陋的研發工房，但這絲毫沒有影響大家熱氣騰騰的干勁。為了確保項目進度，項目組幾乎把全部時間都用在工作上。每天從早上7點多開始工作，一直到夜里一點鐘，除了吃飯、睡覺，其他時間都撲在工作上，困了就休息一下，醒來又接著干，周末照常加班加點，可謂沒有白天黑夜，沒有節假日。

當時家在外地的技術人員一天只有40元錢的補助，吃飯要到外面去找，住的條件也不好，但大家沒有怨言，心里憋著一股勁，想早點把具有自主知識產權的品牌裝備研制出來。

明珠花園里，我們一天連續工作十多個小時，大家在與時間賽跑，希望一分鐘都能夠拉長，再拉長一些，這簡直是一場研發角力場上的限時賽跑，一分一秒的時間都太寶貴了。

在樣機的設計階段，大家通宵達旦地工作，餓了，出去風掃殘云吃點東西；困了，倚在床上小打個盹，常常為了一個很小的問題，各抒己見，爭得面紅耳赤，難題解決不了，連吃飯走路腦子都在不停地運轉。一次，成套測井裝備井下系統設計中遇到了難題，負責總體電氣結構設計的陳寶百思不得其解，時針又指到半夜二點，他催大家收了攤子，自己卻躺在床上輾轉反側，各種思路像亂麻一樣糾纏在一起，到底是什么原因造成了儀器間的相互干擾？難道是總體連線圖的設計出了問題？解決問題的出口到底在哪里？他披上衣服坐到客廳的儀器前，又反復進行調試。房間的幾個同伴也醒了，他講了自己的想法，采取單項儀器間的完全電氣隔離的思路。大家頓時來了精神，一起圍坐在儀器旁開始了新的實驗，焊接電路、調試儀器，終于解決了儀器間的相互干擾，抬頭一看東方已經發白。

經過研發人員一年的奮斗，綜合化的地面設備、集成化的常規測井儀器、平臺化的解釋軟件研制完成。在公司成立當年，就有了屬于自己品牌的成套裝備樣機。

任91井的歷練

2004年初，經過一年緊張而努力的工作，測井成套裝備樣機已完成室內調試，進入現場試驗階段。為使測井成套裝備盡快完成試驗并投產，技術中心抽調精兵強將組成以陳鵬、陳文輝、陳寶為各個部分負責人的現場試驗隊。時任技術中心副總工程師的陳鵬望著擺在眼前的幾十根儀器和窗外停放的重型儀器車，更加感到責任的重大。

現在樣機出來了，可樣機在幾千米的井下、高溫高壓的復雜環境中，會出現什么樣的情況確實難以預料，特別是這樣一套涉及到十多種儀器的大系統，任何方面出現一絲疏漏，都會影響到試驗的成敗。雖然已經做了充分的準備，可是第一口井試驗結果還是出乎意料，儀器不穩定、測量曲線重復不好，數值不準，溫度性能達不到設計指標，問題接踵而來。井場的艱苦環境，加之個別人的閑言碎語，使項目組成員情緒波動。陳鵬、陳寶和陳文輝更是心情沉重，吃不下飯，睡不著覺。技術中心負責人王敬農、湯天知坐鎮現場，吃住都在井場，一呆就是好幾個月！不久，公司領導過來加油，工會干部也過去鼓勁，試驗隊深受鼓舞。大家集思廣益，認真查找原因，對發生的問題分門別類進行整理和分析，共列出170多個問題。

湯天知說，問題解決不了，成套裝備研發就是失敗的，我們無法向公司交待，這么多人的汗水就白流了！

當時正是七八月份，試驗人員冒著近40度的高溫，天天在井場，個個曬得黑炭一般。首先遇到的就是信號傳輸不穩的問題，試驗隊頂著壓力，針對現象查找原因，最后終于從改進程序、改進安裝方式入手解決了根本問題，為成套裝備的后續試驗打下了穩固的基礎。一個個“攔路虎”消滅在現場，成套裝備的性能一次又一次得以提升。在泉241-49井中，所測曲線的重復性和一致性都非常好，公司總經理李劍浩看后評價說：“從沒有見過國產儀器測出這么好的曲線。”在任879井中，全部過程只花了3個多小時，測井過程非常順利，資料全部合格。

在近一年的現場試驗工作中，試驗隊轉戰大江南北，行程萬余公里，戰嚴寒、斗酷暑，相繼在江漢、長慶、勝利、華北等油田進行了20多井次現場試驗。試驗后期，在陜北靖邊和引進設備作對比試驗，為了趕時間常常半夜出發，當時已是隆冬季節，窗外寒風刺骨，車內寒氣逼人，可試驗人員熱情似火，一到井場，就冒著紛飛的雪花，緊張有序地開展試驗工作，由于準備充分，儀器下井一次成功，干凈利落完成了對比試驗，測井曲線不但重復性好，而且與引進設備的對比性也很好。

8月20日，對于EILog成套裝備項目的全體研發人員都是一個記憶深刻的日子。這一天，EILog- 05系統在長慶油區和阿特拉斯公司生產的ECLIPS5700進行對比，各項曲線指標非常吻合，甚至某些性能更加優化。現場專家一致認為，該系統測井項目已達到了國際同類產品5700測井儀的水平。

兩年多的刻苦攻關終于換來了回報。2005年初，中國第一套自主創新研制、具有自主知識產權的高性能測井成套裝備開始進行投產試驗。長慶事業部領導班子親自掛帥具體推動現場實驗，時任生產技術部經理的張炳軍負責現場推廣的組織。5月，60101隊正式成立，董國敏任隊長。6月到8月，三個月的試驗過程異常艱苦，一些問題先后暴露出來，一次次查找原因，一次次實驗驗證，一次次溝通配合，一次次現場攻關，EILog成套裝備試驗期間，在技術中心的配合下，董國敏帶著隊員先后發現和解決問題80多項，提出合理化建議12項，為EILog順利投產掃清了障礙。

9月25日， 60101隊接到莊檢1井測井施工任務，這是EILog成套裝備首次在長慶油區“亮相”，經過徹夜奮戰，9月26日凌晨，測井施工圓滿完成，比數控測井節約近6個小時，標志著中國石油測井有限公司自主研發、具有自主知識產權的EILog成套裝備連續完成5口井施工作業任務后在長慶探區投產成功。

首套EILog的成功投產，意味著成套裝備大規模推廣應用成為現實，標志著中國石油測井作業能力實現了一個質的提升，從此打破長期以來國外公司在測井設備和技術上對我國的壟斷。

從此，中國人有了屬于自己的成套裝備！

數據傳輸的“高速公路”

有人說，測井電纜遙傳是地面系統的傳令兵，是井下儀器的運輸隊。隨著井下傳送到地面的數據量越來越大，電纜遙傳系統的作用也更加突出。

2003年公司剛剛重組之際，專家對遙傳能否研制出來普遍抱懷疑態度，甚至出現了要求下馬的聲音。項目似乎走進了一條死胡同，何去何從成了項目組成員心頭揮之不去的陰霾。時任技術中心主任的王敬農最后拍板：“做，一定要做！”他的話語擲地有聲，王煒至今回憶起來，依舊熱血沸騰：只有突破了高速電纜傳輸這一瓶頸，成像測井才能成為可能，才能大幅提高公司測井儀器水平。

項目組重新梳理了過往的研究，調研跟蹤了眾多電纜傳輸的技術和儀器，最后確定調制解調器COFDM技術是可行的、先進的，應該繼續堅持，從工程化入手，重新設計軟硬件。井下總線拋棄原來的方案，自主研發CAN總線。項目組從電路板設計到焊接，從軟件編寫到調試，執著于一句句代碼，認真到一個個波形，項目就在這一點一滴的努力中快速推進起來。在一年多的跋涉中，項目組克服了一道道難關。2004年初，系統已經可以通過電纜建立通訊。

但是，這時候，一條“攔路虎”橫亙在項目組面前，系統雖然可以連續通訊，但大小幀出錯嚴重。項目組起初認為是硬件問題，從驅動濾波著手，增大信號幅度，提高電纜匹配，能想的辦法想了一籮筐，可那一個個刺眼的錯誤計數還是頑固地閃現在大家眼前。難道是軟件問題？大家又從流程走起，一個環節一個監測點地檢查，一句一句代碼地仿真跟蹤，忙活了一個多月，進TCM糾錯編碼前的數據沒什么問題，但輸出的數據仍然不對。

追根溯源，問題雖然是找到了，可項目組卻感到頭大了一圈。當時的TCM糾錯編解碼模塊不像現在有專門的函數模塊，程序一調用就行。當時這個模塊是自己構造在FPGA芯片中的，要進行TCM糾錯編解碼，必須找到數據從“入口”到“出口”的最佳路徑。而每組數據對應的是64個星座點中的一個，相鄰星座點變化有4種狀態，要把入口數據轉化成出口數據，要進行64×4種狀態的查詢，而每個狀態的查詢都要首先計算各條路徑的歐氏距離，然后挑選最短的卷積碼路徑作為最佳。這個計算如此繁復，工作量如此巨大，為了找到問題的根源，項目組牙關一咬：“查?！泵總€人一組數據，手頭一張路徑圖，就著計算機開始了簡單而復雜的排查工作。經過縝密的思索、細心的查找，終于找到了解碼路徑圖上那小小的錯點，項目長王煒長長地舒了一口氣。

多少個平凡的日子，項目組成員披星戴月，滿頭的黑發也熬出了縷縷銀絲。2004年，遙傳系統科研樣機研制完成，電纜調制解調器和井下儀器總線聯調成功，在山東孤古8井測井試驗取得合格資料。

俗話說好事多磨，就在大家信心滿滿之時，遙傳系統在現場試驗中又遇到了種種“磨難”。2006年盛夏，項目組赴華北任91井測井試驗，整個系統在地面配接一切正常，可下到3900米井底，井下數據總線采集上來的數據就不正常了，時有時無。這下，大家可犯難了，儀器在井底下，看不到摸不著的，怎么查？項目組在井場召開了現場會，尋找解決方案。大家群策群力，集思廣益，決定在軟件里增加狀態字，把儀器的通訊狀況放到狀態字里傳到地面分析。

2007年，高速電纜遙傳進行了小批量的生產，并配接偶極子聲波等儀器進行了生產測井，取得了較好效益。但同時，用戶也反饋回來遙傳系統的最大問題，測井過程中有時候通訊會突然中斷，造成本次測井不成功或重測。就在此時，公司下達了兩套伊朗測井系統的生產任務。怎么辦，遙傳改還是不改？改，時間太緊；不改，儀器在伊朗出問題，那可是影響海外市場開拓的大問題。

測井過程通訊中斷，看似小問題，卻影響測井時效和質量。這個問題解決起來十分棘手，測井中的不確定因素太多，電源的干擾，測井車的震動等等，都有可能造成電纜特性的瞬間變化，引起通訊中斷，而這些干擾因素又是不可避免的。項目組陷入了深深的迷茫之中，增加濾波、增加開關電路、軟件容錯，種種措施嘗試后，效果依舊沒有明顯改善。

這時，技術中心及時召開了一場“諸葛亮會”，熱烈討論，進言獻策。陳寶一句話點醒了項目組：“能不能改變傳輸模式，井下主動，不管對錯到點就發?！备某删轮鲃臃绞胶?，井下作為傳輸主體，按照幀頻率定時發送數據，而不管地面收對與否，這樣有效避免了因意外因素造成的通訊中斷。方向明確后，遙傳系統第二次重大改進開始了。

為了跟上出口儀器的生產進度，王煒、賀飛、侯宏偉等項目組人員不分白天黑夜地工作，放棄了節假日。2009年春節，古城西安還沉浸在濃濃的節日氣氛中，他們大年初四就投入了研發生產之中，遙傳儀器終于趕上了裝備出口的腳步，并在國外測井中，以性能穩定得到了用戶的好評。

現在遙傳項目正向更高的技術山峰攀登，他們又把目標定在了兆級遙傳研制開發上面，為公司成像儀器的發展提供永不堵車的“高速公路”。

迎難而上鑄就成像利器

隨著油氣勘探開發的難度加大，面臨的地質目標日益復雜，油藏對象更加隱蔽，老油田含水率逐年增高?？墒?，常規測井儀器只能對地層性質做大致的劃分，精度不夠，迫切需要一全套新的測井技術，就是成像測井。

作為國家測井隊，必須要有“撒手锏”，滿足中國石油勘探開發的需要！測井人開始了艱苦卓絕的成像儀器攻關。

2004年，32歲的陳濤掛帥集團公司重點科研項目《陣列感應成像測井工業化儀器研制》，擺在項目組面前的是線圈系、液壓平衡系統、井下DSP數據采集軟件三大技術難題，當時沒有調試車間，沒有做溫度圖板的木板房，沒有供儀器刻度用的空曠場所，這對于信號敏感、工藝復雜、調試環境要求高的陣列感應儀研制簡直不可思議。項目組做了大量的試驗、計算和驗證，從陶瓷骨架、芯棒、銅管、外殼及線圈繞制工藝逐一分析排查，終于研制出性能穩定可靠、強度剛度合理，易操作、易維修的線圈系，儀器長度也比樣機縮短0.8米。

那些風餐露宿、廢寢忘食的日子漸漸淡忘了，只留下在北郊刻度儀器時的美好回憶。因為陣列感應儀對刻度的環境要求苛刻，他們所選的刻度地方非常偏僻，住宿交通不便，他們只能踏著晨露起、踩著星輝歸。為了解決吃飯問題，他們自帶鍋碗瓢盆，自己動手做飯，一伙人圍著爐子邊吃飯邊討論……在凌晨三點回家的路上，西安城的繁華與喧鬧褪去，呈現的是一片寧靜與和美的夜色，為了欣賞那醉人的夜景，他們故意繞路緩行在長安路，透過車窗呼吸清新的空氣，遠眺閃爍的晨星，盡情地享受難得的祥和愜意。

MIT陣列感應成像測井儀作為公司自主研制、國內首個投入批量生產的成像測井儀器，為油田增儲上產提供利器才是根本目的，為將技術優勢盡快轉變為產品優勢，必須盡快建立起生產線。建線初期，生產線負責人李夢春沒日沒夜地奮戰在生產一線，辦公室就是他的家，吃住都在這里。那段時間，他平均每天要接70多個電話，若是遇上油田測井，深更半夜還要接幾個咨詢電話。他眼睛布滿了血絲，嘴上打起了水泡，人也瘦了一圈。

熟練工缺乏怎么辦？加快培養，4位主調校在承擔各自任務的同時，快速掌握了系統調試及單板調試的全部技能，在最短時間內培養了一支調試隊伍；調試信號時干擾大怎么辦？干脆把儀器搬到院子里調試，或在夜間進行刻度；時間緊，任務重，人手不夠怎么辦？加班加點，提高生產效率，放棄了節假日休息時間，通宵達旦地工作。在時任技術中心主任湯天知的支持指導，裝備成套部主任范紅衛的協調推進和生產線負責人的帶領下感召下，生產線員工邊學習邊建線邊生產。短短的兩個多月時間，完成了廠房改造、設備購置，工藝改進完善、技術規范整理、人員培訓、委外加工、原材料采購等各項工作，在較短的時間里建成了四條陣列感應生產線，創造了奇跡。

2017年12月31日，隨著長慶分公司隴東項目部最后一口裸眼井測量完畢，陣列感應測井儀全年累計測井5596口井，年測井數首次突破5000井次，同比增長13.03%，成為測井公司第一種年測井數突破5000井次的成像測井裝備。

石油探井深達數千米，地下溫度高，壓力大，情況復雜，如何才能了解井下地層情況？地層微電阻率掃描成像測井是一種重要的井壁成像方法，作為井眼附近地質構造、地層裂縫、沉積特征和沉積環境等識別和分析的有力武器，微電阻率掃描儀器是機電一體化、設計難度很高的儀器，機械件的密封性要求非常高，2003年開始，肖宏接手負責集團公司項目微電阻率掃描成像測井儀改進及二次開發工作，兩年多時間，微電阻率掃描儀器研制人員足跡遍布吉林、華北、長慶油田，屢次試驗，屢次失敗，用屢戰屢敗和屢敗屢戰來形容項目組人員的狀況可謂貼切，測量電阻率動態范圍小，儀器可靠性和穩定性差的弊端暴露出來：儀器極板和腔體之間有42根很長的過線，過線和插頭的密封不過關，因為設計和裝配等原因導致絕緣破壞影響測井；冰天雪地的吉林，試驗中推靠器無法打開，總是漏油，密封圈壞掉，儀器加工工藝沒有到位，下井幾趟以后儀器已經銹跡斑斑，這些問題困擾著項目組成員。記不清做了多少試驗記錄，多少個夜晚查閱資料，多少個項目協調會，肖宏帶領大家，打開推靠器檢查、增加碟簧、改變井徑電位器，進行高溫高壓測試；記不清做了多少次試驗，花了多少個夜晚查閱資料，多少個項目協調討論會，冥思苦想、反復試驗后終于豁然開朗：經過100多次的推開和收攏實驗，推靠器的穩定性和可靠性有了極大提高，通過修改設計，改進工藝，通過一體硫化方式解決了困擾已久的極板絕緣問題。2009年7月， 2支微電阻率掃描儀器及配套地面設備銷售到伊拉克，這是集團公司高端成像測井儀器首次外銷海外市場！創造了1000萬元的產值！

多頻核磁共振儀器樣機剛研制出來的時候，現場測量孔隙度曲線重復性達不到要求，泥質束縛水信號也測量不到，是技術問題還是工藝問題？在核磁儀器這樣一個龐大而復雜的系統中找到原因如大海撈針般困難，項目組承受著巨大的壓力，按照分工對儀器每部分進行剝絲抽繭式的分析和排查，細致到逐個電子器件和逐條編程代碼的檢查。別人的下班時間就是他們最好的工作時間，安靜、沒干擾、效率很高，大家從5點鐘一直干到晚上9點多，潛下心來，專心研究技術難題，憑著這股子鉆勁和韌勁，實現了多項關鍵技術突破，項目進展突飛猛進，2015年5月，對核磁項目組全體人員來講，是值得銘記的日子——項目長李夢春獲得了全國勞動模范榮譽，國產多頻核磁共振測井儀研制成功并正式投產應用，標志著“3電2聲1核磁”成像測井技術完美收官，這項長期以來被美國三大油田服務公司壟斷的高端測井技術，實現了自主研制，幾代測井人共同的夙愿終于實現。截至目前，在長慶、華北、青海、吐哈等中石油16個油氣田現場測井800余口，平均單套成本約為國外同類儀器的40%，為國產成像測井裝備實現規?；瘧玫於嘶A，為我國多個區域油氣勘探取得重大新發現提供了技術支撐。

我在思考，這種近乎“拼命”的背后究竟是什么力量在支撐？

信念——是“一定要造出自主品牌的成套裝備”這一信念在支撐著他們。

一個科研項目的完成，一個品牌的問世、成熟、推廣，是一個異常艱辛的過程，一個個當時看來無法逾越的難關和障礙，一次又一次考驗著研發人員的智力、毅力和心里承受能力，如同西西弗斯每每推向山頂又滾落下山的石頭，在信念支撐下不斷重復、永無止境的創新、拼搏和改進，終于托舉起一個響亮的國產品牌——EILog！