从探路人到建设者(图)
国际化平台孕育高精尖
多年打拼海外市场的经历让长城钻探决策层意识到:参与国际市场竞争不仅仅依靠设备,更在于人的素质。
2009年张磊研究生毕业进入国内研发团队。在攻克随钻测量装备6大关键技术过程中,提出了自己的独到见解和攻关思路,同时也发表了多篇随钻仪器相关论文,拥有了多项专利。现在,他成为随钻方位电阻率研发独当一面的负责人。
自从进入国内研发团队,像张磊这样的年轻人收获了与同龄人不同的“特殊”科研经历。年纪轻轻就参与国际最前沿科研项目,与国内外一流专家一起开展科研攻关,也成为国内随钻测量领域年轻的专家。
目前,国内研发团队已经由最初的8人发展到92人。除了3名现场技术应用专家外,参与科研与制造的成员都是近5年毕业的年轻人。其中,8名工程技术人员已经具备了第二专业的科研攻关技能。10名大学毕业仅两年的年轻人走上了随钻测控技术研发制造岗位。他们的成长,得益于长城钻探提供的科技创新平台。
同时,这个平台上成长起来的年轻人利用各自领域的专业知识,制定并完善了随钻方位电阻率5个企业标准、2项体系文件和5项SOP,使这项国内独一无二的装备拥有行业标准,具备可操作性。更难得的是,团队将产品质量和过程控制引入到项目管理中,将研发投入使用的48串仪器的测试数据整理成数据库,每套仪器的检修记录在计算机上有据可查,参数调整的每个环节都有数据可追溯。此举推动长城钻探的科研管理向标准化和数字化管理迈进了一步。
通过国际项目或者重点项目培养一批具有国际化视野和实力的青年科技工作者,让这些年轻人在科研项目中担当重要角色,进而提升整体科技研发水平。
这正是长城钻探坚持引导的科技创新路径。
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近几年出现的随钻方位电磁波电阻率测井仪是目前国际上最尖端的随钻测量仪器之一。
该技术通过井眼围岩电阻率360度成像,测量井眼周边储层边界的方位和距离。实现精确地质导向钻井,提高储层钻遇率,推动油气田的高效开发。如果把随钻电磁波电阻率测井仪地质导向钻井形象地比喻为钻头闻着油味走,那么随钻方位电磁波电阻率测井仪地质导向则可比喻为钻头看着油层走。
GW-LWD(BWRX)主要技术创新点:
1.交联天线
首次提出利用交联天线测量地层边界方位和距离的方法,建立了基于交联天线的方位电阻率测量新方法。
利用交联天线能够测量电磁波径向和轴向分量的功能,计算出地层边界的方位与距离。
2.井眼围岩电阻率成像软件
基于GW-LWD系统软件平台,开发出随钻方位电磁波电阻率成像软件,实时显示井眼方位电阻率成像,显示边界方位和距离。
3.成像解释模板
随钻方位电磁波电阻率测井仪穿过或接近油层和泥岩地层边界时,不同轨迹方位电阻率影响不同,通过计算绘制了各种情况下解释模版,总计26个,用于现场地质导向服务。
4.GW-LWD(BWRX)随钻方位电阻率测井系统取得知识产权:
实用新型和发明专利共15项,其中8项专利集中在正脉冲随钻系统和常规电阻率部分,7项方位电阻率测井仪部分的专利已确认受理。
专利名称:
①一种地层介电常数和电阻率测量仪器及其使用方法;
②一种地层电阻率测量仪器及其使用方法;
③一种多模式多深度电阻率测量仪器及其使用方法;
④地层界面探测方法;
⑤地层界面探测的装置;
⑥进行地层定向电阻率测量的方法;
⑦磁偶极子天线和用于地层定向电阻率测量的装置。

长城钻探随钻方位电磁波电阻率测井仪GW-LWD(BWRX)成像示意图——随钻方位电阻率侧井仪在旋转过程中接收油层边界反射的电磁波信号,根据信号强弱,转换成电压值,最终计算出油层边界方向和距离。

专家连线:
把握大方向用好指挥棒
长城钻探公司从2010年开始立项研制随钻测量系统,不到4年时间完成了3种规格的随钻测井系统和随钻方位电阻率测井仪的研制。
这些项目能够如期顺利完成,得益于研发技术路线正确:国际一流理论科学家和长城钻探现场应用技术专家的紧密合作,即创建了利用国际智力资源,自主研发高端技术装备的新模式。
整个项目的运作与管理是一场智慧与时间的较量。随钻方位电阻率在业界属于最先进的技术,技术拥有者对这项技术严格保密,国外对此也只有零星报道,国内科研院校也多停留在理论方法研究上。作为这个项目的负责人,首先要保证项目的整体思路和科研方向,清楚项目重点和难点,避免仪器研发过程出现“不可能解决的硬伤”导致项目中途搁浅。比如,设计合理的仪器结构,保证在井下施工安全的同时获取最好的测量精度且避开国外申报的专利;从零开始设计自己的标定校验体系获得最佳的测量精度;合理设计数据的呈现方式与数据格式使其满足行业惯例的同时最大限度满足地质导向的施工人员需求;有效与井队沟通设计一个能方便井场施工的施工方案……为让这些重点按期完成,我们通过分工,将这些关键课题责任划分明确,安排专人牵头负责,组织研发和技术攻关,掌握进度并进行定期汇报,避免影响整个项目进展。同时建立起良好的问题解决机制,当其中一个子课题出现问题时,课题负责人向项目组提出,由项目组组织技术力量进行集中攻关。
其次要统筹规划,合理有效利用时间。搭建良好的开发环境和标准的试验、检测条件是项目研发成功必要保障。立项之初,我们在组建研发团队的同时,就开始着手配套实验室设备和测试标准等,例如:研制随钻测量系统的刻度校验池时,我们先建起校验池,方便校验,再陆续建成其他设施。其中,井下模拟测试系统的建成,发挥了重要作用,原来早期几个月才能完成的试验一天就能完成。(作者白锐,为长城钻探随钻测量与控制项目负责人)
呕心沥血事竟成
参与合作的国内外两个团队从未见过随钻方位电阻率,更谈不上操作。而国际大公司既是研发高精尖技术和装备的高手,又是知识产权保护的行家。以天线系统结构设计为例,拥有这项技术的其他3家国际公司已经将所有可能的天线结构设计形式申请专利。而天线系统结构设计决定了仪器的电路和机械结构,这些对测量结果、仪器的探测深度都起到关键作用。最终,我们另辟蹊径,独创的天线(线圈系)设计方案成功解决这一难题,并申请属于自己的专利。
——长城钻探随钻测量技术研究所副所长张磊
随钻方位电阻率是通过钻具下到井下工作。较少地占用时间既是降低成本又是井下安全的需要。项目根据作业情况,要求占井时间控制在30分钟。这就是说必须把扫描一周成像数据传输回地面的时间从10分钟降到2分钟之内。经过半个月的冥思苦想,团队提出的数据压缩方法,终于破解这个难题。
——长城钻探随钻测量技术研究所副主任翁波强
工程样机刚出来时碰到了一件找不出原因的事。我们现场测方位时发现,方位值与录井数据有微小的偏差;而在生产车间,测量偏差就消失。我们把仪器拆开逐一测试各部件,再逐一装好。一拆一装几乎都要干到第二天凌晨。这样干了半个月,大家都接近崩溃的边缘。负责人突然发现,贯穿整个系统的电源附近出现了微弱磁场。原来,这个小到近乎被忽略的磁场影响了仪器的准确性。
——长城钻探随钻测量技术研究所黄轲
管理者说:
技术创新,要勇于不断攀登
重组以来,长城钻探工程公司按照建设国际化石油工程技术总承包商的发展定位,在科技进步方面,致力攻克重大工程技术瓶颈,加快弥补技术短板,精心培育优势特色技术,不断提升核心竞争力。
着力提升参与国内外高端技术服务市场核心竞争力,关键是拥有自己的高端技术利器,核心是自主研发能力。以随钻测量与控制技术为例,随着水平井技术在复杂油气藏和非常规资源开发中推广力度和应用规模不断加大,我们一直在思考,水平井如何能够“打得准”?这里所说的“准”,不仅要做到“指哪打哪”,而且还要“让钻头沿着油气层走”,这就需要先进的随钻地质导向技术。水平井如何能够“打得快”?水平段如何能够“打得长”?这就需要先进的旋转导向钻井技术做支撑。这些都对随钻测量与控制技术提出了更高要求。
长期以来,国际大石油工程技术公司凭借随钻测量与控制技术优势,垄断了国际高端市场和定价权。他们不是只服务不销售,就是销售价格高、供货周期长、应用范围控制严。在参与国际石油工程技术服务市场竞标过程中,我们意识到,没有自主知识产权的高端技术装备,就没有竞争力。因此,长城钻探积极实施科技创新战略,下决心研发拥有完全自主知识产权的高端技术装备,用技术利器敲开国际高端市场的大门,并占领
