初夏時(shí)節(jié)傳來好消息，中國(guó)石化8臺(tái)鉆機(jī)中標(biāo)科威特鉆井新項(xiàng)目。

中原鉆井工程技術(shù)研究院儀表研究所負(fù)責(zé)人白漢棟掩飾不住興奮：“我們正積極準(zhǔn)備投標(biāo)，為這些鉆機(jī)配備鉆井參數(shù)儀呢！”

中原石油工程公司鉆井工程技術(shù)研究院儀表研究所研發(fā)鉆井儀器超過30年。2004年以來，這家研究所研發(fā)的VDX系列數(shù)字化鉆井參數(shù)儀，填補(bǔ)了我國(guó)在高端鉆井儀表領(lǐng)域中的空白。去年，經(jīng)中國(guó)石化科技部專家組鑒定，VDX系列數(shù)字化鉆井參數(shù)儀整體性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

為鉆臺(tái)裝上慧眼

曾幾何時(shí)，司鉆工人狹小的操作臺(tái)上密密麻麻地排列著好幾塊機(jī)械儀表。那些參數(shù)僅反映鉆進(jìn)即時(shí)狀態(tài)，司鉆無從了解工況變化趨勢(shì)。由于儀表未設(shè)置參數(shù)上、下閾值，即使發(fā)生異常也無法預(yù)警。

為助力鉆井隊(duì)伍拓展國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)，儀表研究所技術(shù)人員于2003年開發(fā)出VDX數(shù)字化鉆井參數(shù)儀。這種鉆井參數(shù)儀的顯示屏只有15英寸大小，亮度區(qū)間在350～1700坎德拉/平方厘米。司鉆可根據(jù)井場(chǎng)光線明暗程度調(diào)整屏幕亮度。太陽直射時(shí)，也能清晰地看到儀表上的數(shù)字。

這款鉆井參數(shù)儀采用數(shù)字化集成結(jié)構(gòu)，參數(shù)頻頻閃光，便于觀察。界面上的公制、英制單位可任意選擇，中文、英文可隨意切換，圖表曲線跨度也可上下伸縮。鉆井參數(shù)儀上設(shè)置60多項(xiàng)參數(shù)，使用方可根據(jù)需要增加設(shè)置。

“VDX數(shù)字化鉆井參數(shù)儀裝配著軍工級(jí)寬溫元器件。”儀表研究所副所長(zhǎng)袁志輝頗為自豪，“為對(duì)付低溫環(huán)境，我們?cè)趨?shù)儀的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中加裝了加熱器。為對(duì)付高溫環(huán)境，我們盡量減少儀器自身產(chǎn)生的熱量，并利用氣流旋轉(zhuǎn)和膨脹散熱。無論在零下30攝氏度的嚴(yán)冬荒野，還是在70攝氏度的熱帶大漠，儀器都能正常使用。”

VDX數(shù)字化鉆井參數(shù)儀預(yù)設(shè)超限聲光報(bào)警，兼有歷史記錄回放功能。井隊(duì)司鉆、工程師、平臺(tái)經(jīng)理、甲方監(jiān)督、合作方等用戶都能在線獲取當(dāng)前工況和井史數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換為多種文件格式打印出來。

鉆井參數(shù)儀有了全能版

近年，中東地區(qū)海濱鉆井和天然氣探井市場(chǎng)規(guī)模日益擴(kuò)大，儀表研究所技術(shù)人員對(duì)VDX鉆井參數(shù)儀不斷進(jìn)行升級(jí)。

沙特等產(chǎn)油國(guó)的業(yè)主為節(jié)省土地成本，最大密度地在海濱布置井位。鉆機(jī)鉆完一口井后，便順著軌道平移，200米長(zhǎng)的海濱往往要鉆十幾口井。

鉆機(jī)移走了，泥漿罐、泥漿泵卻不易挪動(dòng)。鉆機(jī)啟動(dòng)和停止時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)電磁干擾，導(dǎo)致參數(shù)儀信號(hào)紊亂。鉆機(jī)平移距離越遠(yuǎn)，信號(hào)衰減越多，鉆井參數(shù)儀測(cè)量精度越低。

技術(shù)人員在鉆井參數(shù)儀上改進(jìn)信號(hào)屏蔽電纜，并設(shè)計(jì)出信號(hào)光電隔離和二階低通濾波電路，大幅提高信號(hào)長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)能力。在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境中，鉆井參數(shù)儀的傳感器信號(hào)仍可傳輸?shù)?00米之外，能滿足平移10口井的施工需求。

沙特天然氣探井的井下壓力常常高達(dá)六七十兆帕，對(duì)鉆井參數(shù)儀防爆性能要求更為苛嚴(yán)。儀表研究所技術(shù)人員通過對(duì)傳感器防爆性能升級(jí)，成功解決了這一難題。

2010年，“全能版”VDX-Ⅱ鉆井參數(shù)儀問世，并得到沙特阿美石油公司的認(rèn)可。

這種鉆井參數(shù)儀除具有遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸和高等級(jí)防爆性能外，測(cè)量精度更高。它能即時(shí)測(cè)出20立方米泥漿罐中的鉆井液保有量，誤差不超過１桶(約157升)，對(duì)鉆井立管內(nèi)壓力的測(cè)量精度也從1.5％提升到1%。

當(dāng)好鉆井儀表的保姆

2004年，30套VDX系列數(shù)字化鉆井參數(shù)儀在美國(guó)安家。

2005年至今，鉆井工程技術(shù)研究院為中國(guó)石化井隊(duì)裝配了138套鉆井參數(shù)儀。這些儀器與多種型號(hào)的機(jī)械鉆機(jī)、電動(dòng)鉆機(jī)成功配套，為中國(guó)石化拓展國(guó)內(nèi)外鉆井市場(chǎng)屢獲贊譽(yù)。

12年前，儀表研究所組建起一支技術(shù)服務(wù)隊(duì)伍。一批批“70后”“80后”工程師長(zhǎng)年駐守在沙特、科威特、厄瓜多爾等國(guó)。在中原、西南、新疆等油氣田，也有他們忙碌的身影。

井隊(duì)每搬一次家，都要安裝、調(diào)試一次鉆井參數(shù)儀。工程師根據(jù)井隊(duì)需要安裝鉆井參數(shù)儀。無論是室內(nèi)立式、臥式，還是室內(nèi)懸掛式、室外立式，他們手到擒來。儀表研究工程所夏曉峰說：“我們安裝時(shí)格外細(xì)心，再細(xì)小的沙粒也別想鉆進(jìn)儀器。即使用水沖洗，你也不用擔(dān)心儀器進(jìn)水。”

在科威特，儀表研究工程所肖瑞抽空輔導(dǎo)中國(guó)石化井隊(duì)電氣工程師，幫助他們了解儀器性能，培養(yǎng)他們解決小毛病的能力。遇到雷雨天氣，鉆井參數(shù)儀出現(xiàn)黑屏，肖瑞和同事撂下飯碗，就前往幾百公里外的井場(chǎng)“出診”。

12年來，儀表研究所從鉆井參數(shù)儀售后服務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)殂@井儀表綜合服務(wù)。除了侍弄鉆井參數(shù)儀，隊(duì)員們還攬來排除鉆井視頻系統(tǒng)、泵沖計(jì)數(shù)器、試壓記錄儀、吊鉗扭矩系統(tǒng)故障等一堆“雜活兒”。

“有這么好的‘保姆’，我們一萬個(gè)放心。”中原石油工程公司187隊(duì)平臺(tái)負(fù)責(zé)人張桂寶說。