砥砺前行16载 打造测井新利器

王怡红

时代的长河，浩浩汤汤奔腾不息……

中国石油测井的16年，5000多个日日夜夜，作为改革开放大潮中的一个剪影，已化作一段历史的印迹：迷茫和质疑，决择和坚守，优势与差距，探索和奋进，这个中国石油的年轻骄子，胸怀国际一流的夙愿，铸造成像时代的“利器”。她穿越广袤的鄂尔多斯、神奇的柴达木、奇冷的三塘湖，她触摸如砥的冀中平原、荒凉的塔里木和遥远的异国他乡，自主创新的足迹不断地向前跋涉、攀登、延伸，历经新生后的阵痛，在求索中负重前行，在坚守中化茧成蝶。

厚德载物，天道酬勤。EILog快速与成像测井装备的研制成功， 获得集团公司和业界的高度评价，并捧回集团公司十大科技进展、国家新产品证书、集团公司技术创新一等奖等多项殊荣，这个凝聚着测井人心血与智慧、成为测井人自豪和荣耀的品牌，成为中国石油测井公司的“形象代言”。

明珠花园的灯光

2002年冬天，西安。这一年的冬天仿佛特别寒冷，一场又一场的大雪将古城西安包裹得严严实实，人们蜷缩在暖气房里，不愿出门。在北郊明珠花园几套老旧的住宅楼里，成套装备研发大会战拉开了序幕。

根据集团公司决定，将江汉测井研究所和西安石油勘探仪器总厂研究所的测井应用、仪器开发、测井资料处理解释研究等相关业务纳入测井公司，重构新的研发中心。在公司领导层的运筹帷幄下，公司决策层和技术中心领导班子面对新形势，紧紧抓住测井成套装备研发这一工作重点，果断抽调30多名科研技术和管理骨干集中到西安，成立了重大科研项目组，展开了测井成套装备研发的大会战。

每天清晨6：00，我跟住在西安南郊的李安宗、陈文辉、武向萍等研发人员，在寒风中踩着厚厚的积雪，乘早上第一班公交车，赶到明珠花园。那个简陋、四处透风、叮叮咣咣四处作响的公交车里，通常没有几个人，在冬日清晨微醺的天光里，在颠簸的公交车中，我们常常打个盹，稍微弥补每天睡眠的不足。尽管如此，内心却充满了自主研制测井装备的信心和决心。忙碌一天，中餐将就一顿，晚上11点掐着点，从明珠花园出来，赶最晚一班公交车回去。

作为成套测井系统的龙头和纽带，综合地面系统的研制工作正在紧锣密鼓地进行着。作为公司重组后首批科研人员的一员，我在综合地面系统研制中承担起了系统软件刻度子系统设计、动态链接库设计的重任，全力以赴将面向对象技术这一软件行业的新技术、新方法，应用在系统软件设计方案中。需求分析阶段的调研，往往延續到深夜；系统分析过程中几易其稿不断完善，详细设计时分析大量仪器的算法，抽象出普遍性，总结特殊性；编程和测试时的仔细推敲，联调中为一个问题困扰，冥思苦想后的豁然开朗，因为我们的付出，一个可扩充性好、可维护性高的测井平台建立了，为配接全系列测井项目奠定了坚实的基础。难忘那些早出晚归、风雨无阻的日子，因了夏日里一场大雨，全城堵塞、交通几乎瘫痪，离开北郊时间又晚，手机没电，几经周折晚上12点多才回到家，见到一直待在邻居家年幼而焦急的孩子，不禁将孩子紧紧抱在怀里，泪流满面。创业苦，创业难，大家硬是将这“苦”与“难”咽了下去。

2003年3月，江汉测井研究所的陈宝、刘湘政、吴金芸、刘天耀等一批研发人从湖北潜江前往新成立的测井公司所在地——古城西安。初春三月，西安古城从漫长的寒冬中苏醒，腊梅在浮动的暗香中传递着春的讯息，金黄的迎春花绽开了温暖的笑脸。在北郊明珠花园的一栋老旧住宅楼里，继西安石油勘探仪器总厂第一批研发人员后，又迎来了两批来自江汉测井研究所的技术人员，陈鹏、余春昊、余卫东、吴金云、周军、李国利、朱寒斌、张本庭……他们大都三十岁左右，正值人生最好的年华。在技术中心组织下，三十多人组成仪器研发、软件、综合地面仪器三个项目组，投入了封闭式实验，一年之内，必须拿出成套装备样机。

公司刚重组，办公地点还未确定，家在外地的技术人员住在几套100多平米的单元房里，吃饭、睡觉、工作全在里面。客厅的几张桌子上，摆着元器件、电路板、示波器、万用表，这里可能是世界上条件最简陋的研发工房，但这丝毫没有影响大家热气腾腾的干劲。为了确保项目进度，项目组几乎把全部时间都用在工作上。每天从早上7点多开始工作，一直到夜里一点钟，除了吃饭、睡觉，其他时间都扑在工作上，困了就休息一下，醒来又接着干，周末照常加班加点，可谓没有白天黑夜，没有节假日。

当时家在外地的技术人员一天只有40元钱的补助，吃饭要到外面去找，住的条件也不好，但大家没有怨言，心里憋着一股劲，想早点把具有自主知识产权的品牌装备研制出来。

明珠花园里，我们一天连续工作十多个小时，大家在与时间赛跑，希望一分钟都能够拉长，再拉长一些，这简直是一场研发角力场上的限时赛跑，一分一秒的时间都太宝贵了。

在样机的设计阶段，大家通宵达旦地工作，饿了，出去风扫残云吃点东西；困了，倚在床上小打个盹，常常为了一个很小的问题，各抒己见，争得面红耳赤，难题解决不了，连吃饭走路脑子都在不停地运转。一次，成套测井装备井下系统设计中遇到了难题，负责总体电气结构设计的陈宝百思不得其解，时针又指到半夜二点，他催大家收了摊子，自己却躺在床上辗转反侧，各种思路像乱麻一样纠缠在一起，到底是什么原因造成了仪器间的相互干扰？难道是总体连线图的设计出了问题？解决问题的出口到底在哪里？他披上衣服坐到客厅的仪器前，又反复进行调试。房间的几个同伴也醒了，他讲了自己的想法，采取单项仪器间的完全电气隔离的思路。大家顿时来了精神，一起围坐在仪器旁开始了新的实验，焊接电路、调试仪器，终于解决了仪器间的相互干扰，抬头一看东方已经发白。

经过研发人员一年的奋斗，综合化的地面设备、集成化的常规测井仪器、平台化的解释软件研制完成。在公司成立当年，就有了属于自己品牌的成套装备样机。

任91井的历练

2004年初，经过一年紧张而努力的工作，测井成套装备样机已完成室内调试，进入现场试验阶段。为使测井成套装备尽快完成试验并投产，技术中心抽调精兵强将组成以陈鹏、陈文辉、陈宝为各个部分负责人的现场试验队。时任技术中心副总工程师的陈鹏望着摆在眼前的几十根仪器和窗外停放的重型仪器车，更加感到责任的重大。

现在样机出来了，可样机在几千米的井下、高温高压的复杂环境中，会出现什么样的情况确实难以预料，特别是这样一套涉及到十多种仪器的大系统，任何方面出现一丝疏漏，都会影响到试验的成败。虽然已经做了充分的准备，可是第一口井试验结果还是出乎意料，仪器不稳定、测量曲线重复不好，数值不准，温度性能达不到设计指标，问题接踵而来。井场的艰苦环境，加之个别人的闲言碎语，使项目组成员情绪波动。陈鹏、陈宝和陈文辉更是心情沉重，吃不下饭，睡不着觉。技术中心负责人王敬农、汤天知坐镇现场，吃住都在井场，一呆就是好几个月！不久，公司领导过来加油，工会干部也过去鼓劲，试验队深受鼓舞。大家集思广益，认真查找原因，对发生的问题分门别类进行整理和分析，共列出170多个问题。

汤天知说，问题解决不了，成套装备研发就是失败的，我们无法向公司交待，这么多人的汗水就白流了！

当时正是七八月份，试验人员冒着近40度的高温，天天在井场，个个晒得黑炭一般。首先遇到的就是信号传输不稳的问题，试验队顶着压力，针对现象查找原因，最后终于从改进程序、改进安装方式入手解决了根本问题，为成套装备的后续试验打下了稳固的基础。一个个“拦路虎”消灭在现场，成套装备的性能一次又一次得以提升。在泉241-49井中，所测曲线的重复性和一致性都非常好，公司总经理李剑浩看后评价说：“从没有见过国产仪器测出这么好的曲线。”在任879井中，全部过程只花了3个多小时，测井过程非常顺利，资料全部合格。

在近一年的现场试验工作中，试验队转战大江南北，行程万余公里，战严寒、斗酷暑，相继在江汉、长庆、胜利、华北等油田进行了20多井次现场试验。试验后期，在陕北靖边和引进设备作对比试验，为了赶时间常常半夜出发，当时已是隆冬季节，窗外寒风刺骨，车内寒气逼人，可试验人员热情似火，一到井场，就冒着纷飞的雪花，紧张有序地开展试验工作，由于准备充分，仪器下井一次成功，干净利落完成了对比试验，测井曲线不但重复性好，而且与引进设备的对比性也很好。

8月20日，对于EILog成套装备项目的全体研发人员都是一个记忆深刻的日子。这一天，EILog- 05系统在长庆油区和阿特拉斯公司生产的ECLIPS5700进行对比，各项曲线指标非常吻合，甚至某些性能更加优化。现场专家一致认为，该系统测井项目已达到了国际同类产品5700测井仪的水平。

两年多的刻苦攻关终于换来了回報。2005年初，中国第一套自主创新研制、具有自主知识产权的高性能测井成套装备开始进行投产试验。长庆事业部领导班子亲自挂帅具体推动现场实验，时任生产技术部经理的张炳军负责现场推广的组织。5月，60101队正式成立，董国敏任队长。6月到8月，三个月的试验过程异常艰苦，一些问题先后暴露出来，一次次查找原因，一次次实验验证，一次次沟通配合，一次次现场攻关，EILog成套装备试验期间，在技术中心的配合下，董国敏带着队员先后发现和解决问题80多项，提出合理化建议12项，为EILog顺利投产扫清了障碍。

9月25日， 60101队接到庄检1井测井施工任务，这是EILog成套装备首次在长庆油区“亮相”，经过彻夜奋战，9月26日凌晨，测井施工圆满完成，比数控测井节约近6个小时，标志着中国石油测井有限公司自主研发、具有自主知识产权的EILog成套装备连续完成5口井施工作业任务后在长庆探区投产成功。

首套EILog的成功投产，意味着成套装备大规模推广应用成为现实，标志着中国石油测井作业能力实现了一个质的提升，从此打破长期以来国外公司在测井设备和技术上对我国的垄断。

从此，中国人有了属于自己的成套装备！

数据传输的“高速公路”

有人说，测井电缆遥传是地面系统的传令兵，是井下仪器的运输队。随着井下传送到地面的数据量越来越大，电缆遥传系统的作用也更加突出。

2003年公司刚刚重组之际，专家对遥传能否研制出来普遍抱怀疑态度，甚至出现了要求下马的声音。项目似乎走进了一条死胡同，何去何从成了项目组成员心头挥之不去的阴霾。时任技术中心主任的王敬农最后拍板：“做，一定要做！”他的话语掷地有声，王炜至今回忆起来，依旧热血沸腾：只有突破了高速电缆传输这一瓶颈，成像测井才能成为可能，才能大幅提高公司测井仪器水平。

项目组重新梳理了过往的研究，调研跟踪了众多电缆传输的技术和仪器，最后确定调制解调器COFDM技术是可行的、先进的，应该继续坚持，从工程化入手，重新设计软硬件。井下总线抛弃原来的方案，自主研发CAN总线。项目组从电路板设计到焊接，从软件编写到调试，执著于一句句代码，认真到一个个波形，项目就在这一点一滴的努力中快速推进起来。在一年多的跋涉中，项目组克服了一道道难关。2004年初，系统已经可以通过电缆建立通讯。

但是，这时候，一条“拦路虎”横亘在项目组面前，系统虽然可以连续通讯，但大小帧出错严重。项目组起初认为是硬件问题，从驱动滤波着手，增大信号幅度，提高电缆匹配，能想的办法想了一箩筐，可那一个个刺眼的错误计数还是顽固地闪现在大家眼前。难道是软件问题？大家又从流程走起，一个环节一个监测点地检查，一句一句代码地仿真跟踪，忙活了一个多月，进TCM纠错编码前的数据没什么问题，但输出的数据仍然不对。

追根溯源，问题虽然是找到了，可项目组却感到头大了一圈。当时的TCM纠错编解码模块不像现在有专门的函数模块，程序一调用就行。当时这个模块是自己构造在FPGA芯片中的，要进行TCM纠错编解码，必须找到数据从“入口”到“出口”的最佳路径。而每组数据对应的是64个星座点中的一个，相邻星座点变化有4种状态，要把入口数据转化成出口数据，要进行64×4种状态的查询，而每个状态的查询都要首先计算各条路径的欧氏距离，然后挑选最短的卷积码路径作为最佳。这个计算如此繁复，工作量如此巨大，为了找到问题的根源，项目组牙关一咬：“查。”每个人一组数据，手头一张路径图，就着计算机开始了简单而复杂的排查工作。经过缜密的思索、细心的查找，终于找到了解码路径图上那小小的错点，项目长王炜长长地舒了一口气。

多少个平凡的日子，项目组成员披星戴月，满头的黑发也熬出了缕缕银丝。2004年，遥传系统科研样机研制完成，电缆调制解调器和井下仪器总线联调成功，在山东孤古8井测井试验取得合格资料。

俗话说好事多磨，就在大家信心满满之时，遥传系统在现场试验中又遇到了种种“磨难”。2006年盛夏，项目组赴华北任91井测井试验，整个系统在地面配接一切正常，可下到3900米井底，井下数据总线采集上来的数据就不正常了，时有时无。这下，大家可犯难了，仪器在井底下，看不到摸不着的，怎么查？项目组在井场召开了现场会，寻找解决方案。大家群策群力，集思广益，决定在软件里增加状态字，把仪器的通讯状况放到状态字里传到地面分析。

2007年，高速电缆遥传进行了小批量的生产，并配接偶极子声波等仪器进行了生产测井，取得了较好效益。但同时，用户也反馈回来遥传系统的最大问题，测井过程中有时候通讯会突然中断，造成本次测井不成功或重测。就在此时，公司下达了两套伊朗测井系统的生产任务。怎么办，遥传改还是不改？改，时间太紧；不改，仪器在伊朗出问题，那可是影响海外市场开拓的大问题。

测井过程通讯中断，看似小问题，却影响测井时效和质量。这个问题解决起来十分棘手，测井中的不确定因素太多，电源的干扰，测井车的震动等等，都有可能造成电缆特性的瞬间变化，引起通讯中断，而这些干扰因素又是不可避免的。项目组陷入了深深的迷茫之中，增加滤波、增加开关电路、软件容错，种种措施尝试后，效果依旧没有明显改善。

这时，技术中心及时召开了一场“诸葛亮会”，热烈讨论，进言献策。陈宝一句话点醒了项目组：“能不能改变传输模式，井下主动，不管对错到点就发。”改成井下主动方式后，井下作为传输主体，按照帧频率定时发送数据，而不管地面收对与否，这样有效避免了因意外因素造成的通讯中断。方向明确后，遥传系统第二次重大改进开始了。

为了跟上出口仪器的生产进度，王炜、贺飞、侯宏伟等项目组人员不分白天黑夜地工作，放弃了节假日。2009年春節，古城西安还沉浸在浓浓的节日气氛中，他们大年初四就投入了研发生产之中，遥传仪器终于赶上了装备出口的脚步，并在国外测井中，以性能稳定得到了用户的好评。

现在遥传项目正向更高的技术山峰攀登，他们又把目标定在了兆级遥传研制开发上面，为公司成像仪器的发展提供永不堵车的“高速公路”。

迎难而上铸就成像利器

随着油气勘探开发的难度加大，面临的地质目标日益复杂，油藏对象更加隐蔽，老油田含水率逐年增高。可是，常规测井仪器只能对地层性质做大致的划分，精度不够，迫切需要一全套新的测井技术，就是成像测井。

作为国家测井队，必须要有“撒手锏”，满足中国石油勘探开发的需要！测井人开始了艰苦卓绝的成像仪器攻关。

2004年，32岁的陈涛挂帅集团公司重点科研项目《阵列感应成像测井工业化仪器研制》，摆在项目组面前的是线圈系、液压平衡系统、井下DSP数据采集软件三大技术难题，当时没有调试车间，没有做温度图板的木板房，没有供仪器刻度用的空旷场所，这对于信号敏感、工艺复杂、调试环境要求高的阵列感应仪研制简直不可思议。项目组做了大量的试验、计算和验证，从陶瓷骨架、芯棒、铜管、外壳及线圈绕制工艺逐一分析排查，终于研制出性能稳定可靠、强度刚度合理，易操作、易维修的线圈系，仪器长度也比样机缩短0.8米。

那些风餐露宿、废寝忘食的日子渐渐淡忘了，只留下在北郊刻度仪器时的美好回忆。因为阵列感应仪对刻度的环境要求苛刻，他们所选的刻度地方非常偏僻，住宿交通不便，他们只能踏着晨露起、踩着星辉归。为了解决吃饭问题，他们自带锅碗瓢盆，自己动手做饭，一伙人围着炉子边吃饭边讨论……在凌晨三点回家的路上，西安城的繁华与喧闹褪去，呈现的是一片宁静与和美的夜色，为了欣赏那醉人的夜景，他们故意绕路缓行在长安路，透过车窗呼吸清新的空气，远眺闪烁的晨星，尽情地享受难得的祥和惬意。

MIT阵列感应成像测井仪作为公司自主研制、国内首个投入批量生产的成像测井仪器，为油田增储上产提供利器才是根本目的，为将技术优势尽快转变为产品优势，必须尽快建立起生产线。建线初期，生产线负责人李梦春没日没夜地奋战在生产一线，办公室就是他的家，吃住都在这里。那段时间，他平均每天要接70多个电话，若是遇上油田测井，深更半夜还要接几个咨询电话。他眼睛布满了血丝，嘴上打起了水泡，人也瘦了一圈。

熟练工缺乏怎么办？加快培养，4位主调校在承担各自任务的同时，快速掌握了系统调试及单板调试的全部技能，在最短时间内培养了一支调试队伍；调试信号时干扰大怎么办？干脆把仪器搬到院子里调试，或在夜间进行刻度；时间紧，任务重，人手不够怎么办？加班加点，提高生产效率，放弃了节假日休息时间，通宵达旦地工作。在时任技术中心主任汤天知的支持指导，装备成套部主任范红卫的协调推进和生产线负责人的带领下感召下，生产线员工边学习边建线边生产。短短的两个多月时间，完成了厂房改造、设备购置，工艺改进完善、技术规范整理、人员培训、委外加工、原材料采购等各项工作，在较短的时间里建成了四条阵列感应生产线，创造了奇迹。

2017年12月31日，随着长庆分公司陇东项目部最后一口裸眼井测量完毕，阵列感应测井仪全年累计测井5596口井，年测井数首次突破5000井次，同比增长13.03%，成为测井公司第一种年测井数突破5000井次的成像测井装备。

石油探井深达数千米，地下温度高，压力大，情况复杂，如何才能了解井下地层情况？地层微电阻率扫描成像测井是一种重要的井壁成像方法，作为井眼附近地质构造、地层裂缝、沉积特征和沉积环境等识别和分析的有力武器，微电阻率扫描仪器是机电一体化、设计难度很高的仪器，机械件的密封性要求非常高，2003年开始，肖宏接手负责集团公司项目微电阻率扫描成像测井仪改进及二次开发工作，两年多时间，微电阻率扫描仪器研制人员足迹遍布吉林、华北、长庆油田，屡次试验，屡次失败，用屡战屡败和屡败屡战来形容项目组人员的状况可谓贴切，测量电阻率动态范围小，仪器可靠性和稳定性差的弊端暴露出来：仪器极板和腔体之间有42根很长的过线，过线和插头的密封不过关，因为设计和装配等原因导致绝缘破坏影响测井；冰天雪地的吉林，试验中推靠器无法打开，总是漏油，密封圈坏掉，仪器加工工艺没有到位，下井几趟以后仪器已经锈迹斑斑，这些问题困扰着项目组成员。记不清做了多少试验记录，多少个夜晚查阅资料，多少个项目协调会，肖宏带领大家，打开推靠器检查、增加碟簧、改变井径电位器，进行高温高压测试；记不清做了多少次试验，花了多少个夜晚查阅资料，多少个项目协调讨论会，冥思苦想、反复试验后终于豁然开朗：经过100多次的推开和收拢实验，推靠器的稳定性和可靠性有了极大提高，通过修改设计，改进工艺，通过一体硫化方式解决了困扰已久的极板绝缘问题。2009年7月， 2支微电阻率扫描仪器及配套地面设备销售到伊拉克，这是集团公司高端成像测井仪器首次外销海外市场！创造了1000万元的产值！

多频核磁共振仪器样机刚研制出来的时候，现场测量孔隙度曲线重复性达不到要求，泥质束缚水信号也测量不到，是技术问题还是工艺问题？在核磁仪器这样一个庞大而复杂的系统中找到原因如大海捞针般困难，项目组承受着巨大的压力，按照分工对仪器每部分进行剥丝抽茧式的分析和排查，细致到逐个电子器件和逐条编程代码的检查。别人的下班时间就是他们最好的工作时间，安静、没干扰、效率很高，大家从5点钟一直干到晚上9点多，潜下心来，专心研究技术难题，凭着这股子钻劲和韧劲，实现了多项关键技术突破，项目进展突飞猛进，2015年5月，对核磁项目组全体人员来讲，是值得铭记的日子——项目长李梦春获得了全国劳动模范荣誉，国产多频核磁共振测井仪研制成功并正式投产应用，标志着“3电2声1核磁”成像测井技术完美收官，这项长期以来被美国三大油田服务公司垄断的高端测井技术，实现了自主研制，几代测井人共同的夙愿终于实现。截至目前，在长庆、华北、青海、吐哈等中石油16个油气田现场测井800余口，平均单套成本约为国外同类仪器的40%，为国产成像测井装备实现规模化应用奠定了基础，为我国多个区域油气勘探取得重大新发现提供了技术支撑。

我在思考，这种近乎“拼命”的背后究竟是什么力量在支撑？

信念——是“一定要造出自主品牌的成套装备”这一信念在支撑着他们。

一个科研项目的完成，一个品牌的问世、成熟、推广，是一个异常艰辛的过程，一个个当时看来无法逾越的难关和障碍，一次又一次考验着研发人员的智力、毅力和心里承受能力，如同西西弗斯每每推向山顶又滚落下山的石头，在信念支撑下不断重复、永无止境的创新、拼搏和改进，终于托举起一个响亮的国产品牌——EILog！