中國電科22所：為祖國石油勘探事業(yè)保駕護(hù)航

黃琳 孫志遠(yuǎn) 王全全

近日，中國電子科技集團(tuán)公司第22研究所應(yīng)勝利油田測井公司的邀請，聯(lián)合研制成功我國首套耐溫200℃、耐壓206MPa、連續(xù)工作不小于20小時(shí)的“雙200”超高溫高壓直推存儲式測井系統(tǒng)，順利完成勝利油田東部油區(qū)重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)探井渤深斜10井的測井作業(yè)，一舉刷新了國內(nèi)直推存儲式測井施工溫度最高紀(jì)錄——197.1℃，使我國高溫直推測井技術(shù)取得重大突破。

從1982年開始，中國電子科技集團(tuán)公司第22研究所涉足石油電子儀器的研制領(lǐng)域，至今已有40個(gè)春秋。在這40年的發(fā)展過程中，22所始終堅(jiān)持自主研發(fā)的道路，培養(yǎng)了一支現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)和作風(fēng)過硬的隊(duì)伍，完善了自己的產(chǎn)品系列，以優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品質(zhì)量和優(yōu)良的售后服務(wù)贏得了廣大用戶的信任與支持，成為中國石油測、錄、隨儀器制造領(lǐng)域的一支中堅(jiān)力量，行業(yè)地位舉足輕重。

回顧22所石油儀器的發(fā)展歷程，可以將其歸結(jié)為3個(gè)發(fā)展階段：單件儀器研制—產(chǎn)業(yè)化發(fā)展—成套系統(tǒng)研制，22所始終以石油儀器國產(chǎn)化為自己的方向，為石油勘探行業(yè)提供了眾多具有先進(jìn)水平的裝備，為國家節(jié)省了大量的外匯，為石油工業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)了自己的力量。先后獲得國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)及眾多省部級獎(jiǎng)項(xiàng)。

改革開放初期，隨著各行各業(yè)的發(fā)展，我國石油工業(yè)作為國家能源的重要支柱，成為國家發(fā)展的重點(diǎn)。當(dāng)時(shí)我國石油勘探裝備技術(shù)十分薄弱，主要依賴進(jìn)口，不能滿足我國石油勘探的需求，亟須自主研發(fā)適合我國國情的石油勘探儀器。

22所應(yīng)大慶油田、中原油田、勝利油田、大港油田等單位的要求，順應(yīng)時(shí)代發(fā)展需要，發(fā)揚(yáng)大國工匠擔(dān)當(dāng)精神，充分利用自己的專業(yè)優(yōu)勢，積極融入我國石油勘探儀器的開發(fā)中，經(jīng)過40年的發(fā)展，逐步形成了以數(shù)控、電法、聲法、放射性為主的系列石油勘探儀器，在測井、錄井、隨鉆等領(lǐng)域，能夠獨(dú)立提供完整的地質(zhì)評價(jià)技術(shù)解決方案和成套裝備，為我國石油勘探地質(zhì)評價(jià)提供了強(qiáng)有力的支持。

中國電子科技集團(tuán)公司第22 研究所。

22所研制的石油勘探儀器在多個(gè)領(lǐng)域?qū)耀@殊榮，聲波測井儀成為國內(nèi)公認(rèn)最好的聲法儀器，榮獲河南省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng);微球測井儀獲得原石油工業(yè)部“科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)”;數(shù)控測井儀獲得原機(jī)械電子工業(yè)部“科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)”，國內(nèi)市場占有率一度達(dá)到60%以上;綜合錄井儀獲得“國家進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)”，被原石油工業(yè)部評為“國家重點(diǎn)新產(chǎn)品”;承擔(dān)的原石油工業(yè)部“七五”國家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目“隨鉆測量電磁波傳輸信道可行性研究”，實(shí)現(xiàn)信號傳輸最大井深3285m，達(dá)到了上世紀(jì)80年代國際先進(jìn)水平，為我國開展“電磁波隨鉆測量系統(tǒng)”研究奠定了基礎(chǔ)。

黨的十八大以來，國內(nèi)石油勘探進(jìn)入新的時(shí)期，大位移水平井和大斜度井不斷出現(xiàn)，井況越來越復(fù)雜，對石油勘探的地質(zhì)評價(jià)提出了新的挑戰(zhàn)。同時(shí)由于國外進(jìn)口元器件和材料對國內(nèi)的禁售限制和關(guān)稅的提高，增加了我國石油勘探設(shè)備的研發(fā)成本，極大地影響了我國石油勘探設(shè)備的研制和生產(chǎn)。22所面對困難，迎難而上，充分發(fā)揮電波傳播研究的專業(yè)優(yōu)勢，深入貫徹習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會主義思想，積極響應(yīng)國家能源戰(zhàn)略，牢固樹立新發(fā)展理念，以創(chuàng)新驅(qū)動為引領(lǐng)，組織優(yōu)質(zhì)資源全力為我國的石油勘探保駕護(hù)航，解決了一系列核心關(guān)鍵技術(shù)難題，為我國的地球物理勘探事業(yè)譜寫了新的篇章。

2012年，我國新疆油田在SAGD稠油井開發(fā)中，面臨著測井施工時(shí)間長、施工困難、對設(shè)備可靠性要求高的困境。22所了解到行業(yè)需求后，及時(shí)前往西部鉆探測井公司對接產(chǎn)品需求，急國家之所急，快速組織技術(shù)人員成立研發(fā)團(tuán)隊(duì)，開展項(xiàng)目研制，提出3個(gè)月完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)的總要求。團(tuán)隊(duì)人員充分發(fā)揚(yáng)電波人特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗、特別能攻關(guān)的精神，積極創(chuàng)新、奮力拼搏，不分白天黑夜投入到項(xiàng)目的研制中。

研制人員充分利用22所現(xiàn)有成熟技術(shù)，大膽創(chuàng)新，把隨鉆的電磁波傳輸技術(shù)、錄井的深度測量技術(shù)與測井技術(shù)巧妙地融合在一起，打造了適合西部鉆探測井公司SAGD井勘探開發(fā)的SEMLS-1000電磁波傳播存儲式測井系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，經(jīng)過3個(gè)月的辛勤努力，按期完成了系統(tǒng)的研制。該系統(tǒng)通過電磁波無線通信將井下儀器狀態(tài)傳輸?shù)降孛?，可以?shí)時(shí)監(jiān)控井下儀器的張力、壓力、電池電壓、通信狀態(tài)、儀器姿態(tài)、遇阻狀況等參數(shù)，地面能夠?qū)崟r(shí)根據(jù)井下儀器上傳參數(shù)進(jìn)行提示和預(yù)警，使作業(yè)人員能夠根據(jù)提示和預(yù)警合理控制作業(yè)進(jìn)度，保證設(shè)備施工安全，就像為存儲式測井儀器裝上了眼睛，解決了國內(nèi)外存儲式測井儀器“盲測”的問題，大大提高了施工的安全系數(shù)。同時(shí)，大位移水平井的施工難度得到有效降低，施工時(shí)間由原來的20多小時(shí)縮短至8個(gè)小時(shí)，并且通過一次測井就能夠取得上測、下測全部常規(guī)測井?dāng)?shù)據(jù)，施工成本減少了50%，大幅提高了油田水平井施工的時(shí)效性，曾創(chuàng)下連續(xù)安全施工100多口井的紀(jì)錄，為我國SAGD抽油井的勘探開發(fā)作出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。

2014年以來，國內(nèi)天然氣產(chǎn)量大幅度增長，但一直跟不上天然氣需求增長速度，四川盆地頁巖氣，是我國天然氣資源儲備最為豐富的地區(qū)之一，但對所需的測井設(shè)備要求高，基本采用國外設(shè)備完成測井施工，國內(nèi)還沒有同類儀器能夠滿足施工要求，國外儀器主要進(jìn)行測井服務(wù)，每口井的服務(wù)費(fèi)用基本不少于100萬元，高額的成本費(fèi)用，成為我國頁巖氣開發(fā)測井地質(zhì)評價(jià)的攔路石。

該設(shè)備的關(guān)鍵主要卡在陣列聲波儀器上，由于儀器外徑較小，可靠性要求高，關(guān)鍵器材聲波換能器受國外禁售限制，國內(nèi)還沒有同類產(chǎn)品。為了解決這一難題，為我國頁巖氣開發(fā)保駕護(hù)航，22所臨危受命，迎難而上，決定啃下這個(gè)“硬骨頭”，2015年開始立項(xiàng)研制60存儲式陣列聲波測井儀。為了保證項(xiàng)目的順利研制，22所采取了一系列措施，第一，把該項(xiàng)目列為所重點(diǎn)科研計(jì)劃項(xiàng)目，調(diào)動所內(nèi)一切資源保證項(xiàng)目的順利研制;第二，充分發(fā)揮基層黨支部的戰(zhàn)斗堡壘作用，成立“頁巖氣專用測井設(shè)備推廣應(yīng)用”黨員先鋒隊(duì)，充分發(fā)揮黨員的先鋒模范作用，進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，解決存在的難題，積極推進(jìn)項(xiàng)目進(jìn)展;第三，積極尋求國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)協(xié)作，重點(diǎn)解決陣列聲波換能器問題，由22所項(xiàng)目人員負(fù)責(zé)提要求、定指標(biāo)、做測試，積極尋求協(xié)作單位進(jìn)行換能器研制。

22 所科研人員在油田工作。

經(jīng)過兩年多的不懈努力和頑強(qiáng)拼搏，22所終于攻克了一道道難關(guān)，完成了60陣列聲波測井的研制，解決了這一難題，填補(bǔ)了國內(nèi)小井眼陣列聲波產(chǎn)品的空白，形成了我國自主研制的SMLS-60多模式測井系統(tǒng)，并應(yīng)用于我國四川頁巖氣的測井進(jìn)行地質(zhì)評價(jià)。系統(tǒng)投產(chǎn)以后，使四川頁巖氣測井施工費(fèi)用由原來的100多萬元降低到30多萬元，由于服務(wù)費(fèi)的降低，迫使國外同類儀器不得不改變只在國內(nèi)服務(wù)不進(jìn)行銷售的營銷方式，開始向國內(nèi)進(jìn)行儀器銷售，有力地推動了我國測井事業(yè)的健康有序發(fā)展。

歷史的車輪駛?cè)?018年，隨著我國油氣勘探開發(fā)進(jìn)一步向深層挺進(jìn)，很多油氣井深達(dá)8000m以上，最深的突破萬米，井內(nèi)最高溫度達(dá)到200℃，最大壓力達(dá)到200MPa，國內(nèi)外現(xiàn)有儀器無法滿足這種條件下的測井任務(wù)。

2018年，22所應(yīng)勝利油田測井公司的邀請，聯(lián)合研制耐溫200℃、耐壓206MPa、連續(xù)工作不小于20小時(shí)的“雙200”超高溫高壓直推存儲式測井系統(tǒng)，來滿足我國超深油氣井的測井需要。

當(dāng)時(shí)很多高溫器件和材料難以從國外采購。22所再次發(fā)揮大國工匠的擔(dān)當(dāng)精神，直面困難，充分發(fā)揚(yáng)電波人敢于打硬仗、善于打硬仗、敢于拼搏、善于拼搏的精神，積極創(chuàng)新，刻苦鉆研，找準(zhǔn)難點(diǎn)，聚焦痛點(diǎn)，充分利用國內(nèi)優(yōu)勢資源，完成了關(guān)鍵技術(shù)的突破，重點(diǎn)解決了高溫電源、高溫存儲器、高溫時(shí)鐘等一系列高溫器件國產(chǎn)化問題，通過理論仿真與試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了儀器在高溫高壓條件下可靠工作的抗壓抗拉設(shè)計(jì)，通過合理有效的保溫瓶設(shè)計(jì)措施解決了電氣元器件高溫環(huán)境下可靠工作的問題，并對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)接口、保溫瓶設(shè)計(jì)、電源、數(shù)據(jù)采集和存儲等技術(shù)形成了設(shè)計(jì)規(guī)范，確保了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一致性，并有力提升了系統(tǒng)的可靠性。

經(jīng)過兩年多的艱苦努力，2020年完成了我國第一套“雙200”（200℃、206MPa）特深層高溫高壓直推存儲式測井系統(tǒng)，并在新疆順北地區(qū)、勝利油田、四川地區(qū)得到很好的應(yīng)用。2021年12月，22所的存儲式測井系統(tǒng)被中國電子科技集團(tuán)有限公司評為“2021年中國電科民品產(chǎn)業(yè)單項(xiàng)冠軍產(chǎn)品”。

回顧歷史，22所不斷加快改革創(chuàng)新步伐，大力提升自主創(chuàng)新能力，全方位塑造市場競爭新優(yōu)勢。奮進(jìn)新征程，22所將繼續(xù)堅(jiān)持以習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會主義思想為指引，牢記“國之大者”，踐行央企使命，賡續(xù)紅色血脈，加速推進(jìn)世界一流創(chuàng)新型領(lǐng)軍研究所的建設(shè)，為實(shí)現(xiàn)第二個(gè)百年奮斗目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢作出新的更大貢獻(xiàn)。