本報(bào)記者 張梅 通訊員 楊明
20多年前，剛剛畢業(yè)的嚴(yán)正國(guó)怎么也不會(huì)想到，自己能在可視化測(cè)井技術(shù)領(lǐng)域闖出一片天地。嚴(yán)正國(guó)是西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院副教授。經(jīng)過(guò)十幾年攻關(guān)，他發(fā)明的“井下電視”VideoLog可視化測(cè)井系統(tǒng)走向市場(chǎng)，應(yīng)用到油氣井的作業(yè)中，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
VideoLog可視化測(cè)井技術(shù)，就像是為測(cè)井技術(shù)裝上了一雙“眼睛”，使嚴(yán)正國(guó)和他的團(tuán)隊(duì)成為油氣井的“妙手神醫(yī)”，在井下“急診”中“手到病現(xiàn)”。同時(shí)，這雙“眼睛”可以快速準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)諸多井下安全隱患，為油氣生產(chǎn)企業(yè)減少了大量生產(chǎn)損失。
2002年，嚴(yán)正國(guó)參與了西安石油大學(xué)與中海油合作的項(xiàng)目“井下電視成像測(cè)井技術(shù)研究”。該技術(shù)利用井下攝像機(jī)輔助判斷井下復(fù)雜狀況。當(dāng)時(shí)，由于國(guó)外對(duì)應(yīng)的“鷹眼井下電視”技術(shù)價(jià)格高昂，國(guó)內(nèi)石油公司希望通過(guò)自主研發(fā)的設(shè)備突破困境。這個(gè)技術(shù)需要攻克三大難點(diǎn)：能耐受井下高溫高壓的攝像器材，足夠清晰的視頻編碼信號(hào)，能傳輸視頻信號(hào)給地面的高速傳輸電纜。在這個(gè)項(xiàng)目中，嚴(yán)正國(guó)完成了他負(fù)責(zé)的視頻壓縮編碼技術(shù)研究部分。但是，由于其他技術(shù)的限制，這個(gè)項(xiàng)目最終還是失敗了。
嚴(yán)正國(guó)由此埋下了一個(gè)心結(jié)：怎么將電纜傳輸碼元速率由當(dāng)時(shí)的100Kbps（千比特每秒，數(shù)字信號(hào)的傳輸速率），提高到能夠滿(mǎn)足技術(shù)要求的1Mbps（兆比特每秒）以上？
這條探索之路，嚴(yán)正國(guó)一走就是十多年。
在此期間，嚴(yán)正國(guó)在其他幾個(gè)大項(xiàng)目中負(fù)責(zé)信號(hào)采集與傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，將井下總線速率由100Kbps提升到了800Kbps，但測(cè)井電纜遙傳速率還是保持在100Kbps，難以突破。
2012年，嚴(yán)正國(guó)推掉其他科研工作，自組團(tuán)隊(duì)專(zhuān)心攻破高速電纜遙傳技術(shù)。經(jīng)歷過(guò)無(wú)數(shù)次摸索和失敗之后，他終于在2015年將測(cè)井電纜傳輸速率提高到了2Mbps以上。
技術(shù)已經(jīng)攻克，嚴(yán)正國(guó)迫不及待地想將測(cè)井電纜高速傳輸技術(shù)投入到井下成像技術(shù)的應(yīng)用中。然而，令他失望的是，技術(shù)不但無(wú)法投入應(yīng)用，反而遭受了諸多質(zhì)疑。想要自制成像設(shè)備，推廣這項(xiàng)技術(shù)，嚴(yán)正國(guó)和他的團(tuán)隊(duì)又遇到資金、產(chǎn)業(yè)鏈、市場(chǎng)等一系列困難。
正在他一籌莫展之時(shí)，一位名叫呂源的人的到訪，使事情有了轉(zhuǎn)機(jī)。2015年秋天，為水文地質(zhì)行業(yè)做鉆孔電視的呂源，在網(wǎng)上看到嚴(yán)正國(guó)的碩士論文后登門(mén)拜訪。他們?cè)O(shè)計(jì)的電纜傳輸系統(tǒng)無(wú)法在測(cè)井電纜上傳輸視頻，一個(gè)大訂單就要因此而泡湯。找到嚴(yán)正國(guó)尋求幫助，是他們的最后一線希望。嚴(yán)正國(guó)決定試一試。
沒(méi)想到，嚴(yán)正國(guó)的高速傳輸模塊和呂源的設(shè)備如同天作之合，電器接口完全匹配，畫(huà)面清晰流暢。這次合作，大大提升了呂源設(shè)備的可探測(cè)深度，也為嚴(yán)正國(guó)帶來(lái)了將其技術(shù)運(yùn)用在某油田測(cè)井任務(wù)的機(jī)遇。
然而，在那次測(cè)井任務(wù)中，儀器接近目標(biāo)位置時(shí)，工作電流變大，圖像中斷，儀器進(jìn)水報(bào)廢……這一失敗，讓甲方幾十萬(wàn)元的油管測(cè)試費(fèi)打了水漂。
嚴(yán)正國(guó)沒(méi)有被這次失敗打倒。他意識(shí)到，設(shè)備耐溫耐壓?jiǎn)栴}是最后要突破的關(guān)鍵難題。只要這一問(wèn)題得到解決，新一代的測(cè)井電纜井下電視就會(huì)成為可能。找對(duì)了方向，團(tuán)隊(duì)開(kāi)始了新一輪攻關(guān)。經(jīng)過(guò)一年多的反復(fù)實(shí)驗(yàn)，全新一代測(cè)井電纜彩色全幀率高清井下電視問(wèn)世了。嚴(yán)正國(guó)給它命名為VideoLog可視化測(cè)井系統(tǒng)。這一次，他滿(mǎn)懷信心：VideoLog可視化測(cè)井系統(tǒng)一定是一項(xiàng)經(jīng)得起實(shí)戰(zhàn)考驗(yàn)的技術(shù)。
2017年4月，大港油田某井壓裂后套漏，井口有溢流，出現(xiàn)一級(jí)井控風(fēng)險(xiǎn)。嚴(yán)正國(guó)上井測(cè)試，VideoLog可視化測(cè)井系統(tǒng)克服了儀器通過(guò)井口、改善井液透光條件等困難，順利找到了套漏位置。之后，VideoLog可視化測(cè)井系統(tǒng)又在多次復(fù)雜環(huán)境的作業(yè)中表現(xiàn)優(yōu)異，逐漸得到市場(chǎng)廣泛的認(rèn)可。
在市場(chǎng)需求的指引下，嚴(yán)正國(guó)和團(tuán)隊(duì)一起對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了數(shù)十項(xiàng)重大改進(jìn)，并在智能化檢測(cè)與定量測(cè)量、解釋處理方法等方面進(jìn)行了大量研究，產(chǎn)生了原油透視成像技術(shù)、套管接箍自動(dòng)識(shí)別技術(shù)、可視化測(cè)井視頻偏心校正方法、可視化測(cè)井三維成像技術(shù)等一大批科研創(chuàng)新成果。VideoLog可視化測(cè)井技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)展，從油井拓展到氣井，從陸地延伸到海上。從今年開(kāi)始，VideoLog可視化測(cè)井技術(shù)實(shí)現(xiàn)了服務(wù)能力和服務(wù)業(yè)績(jī)的快速增長(zhǎng)。目前，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到長(zhǎng)慶、延長(zhǎng)、勝利等多個(gè)油氣田的井下作業(yè)及井下復(fù)雜事故檢測(cè)中。
“我們還將繼續(xù)努力，深化產(chǎn)學(xué)研合作，根據(jù)生產(chǎn)中的需要，不斷提升產(chǎn)品性能，為推動(dòng)可視化測(cè)井技術(shù)的進(jìn)步貢獻(xiàn)力量，也用我們的科技硬實(shí)力，擦亮西安石油大學(xué)在石油石化行業(yè)的金字招牌！”嚴(yán)正國(guó)表示。
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