做油气井“医生” 一个镜头打破国际垄断

做油气井“医生” 一个镜头打破国际垄断

严正国打比方说,以前油气井井下检测就像是中医看病,也可以解决问题,但是需要很长时间的经验积累,现在变得更直观、更可靠,猜测的成分少了。

凌晨十二点,经过一个白天的努力与协调,严正国稍稍松了一口气,他和团队自主研发的VideoLog可视化技术装备终于探入油井,准备探测井下故障点。

这一天可以用惊心动魄来形容,他们一大早来到某油田一处作业现场,一切准备就绪下仪器时,却遇到一系列问题。

比如,井口溢流,稍有不慎就可能引发其他事故。

严正国没有料的到还有井液不透光,设备下井一片模糊,什么也看不清。现场各方协商后,决定压入清水冲洗。当时正值深夜,油田储水有限,他们在确保安全的前提下,加速冲洗探测。好在很快找到了故障点,原来有一处压裂后套漏。

“当时现场有很多人,前期一些人可能会抱怨、发牢骚,甚至有情绪,但真正把问题解决了,他们就会觉得你这个东西挺了不起的,我们也会很有成就感。”严正国说。

严正国是西安石油大学的一名教授,他的另一重身份是西安正实智能科技有限公司的创始人、首席专家。

这个故事发生在2017年,是他带着设备在油气行业的“首秀”。此前,油气井遇到堵塞、腐蚀、裂缝等各种问题,主要依靠油田资深专家的个人经验,有了VideoLog可视化设备,让井下问题变得一目了然,直观可视。

严正国打比方说,以前就像是中医看病,也可以解决问题,但是需要很长时间的经验积累,现在变得更直观、更可靠,猜测的成分少了。

正是借助VideoLog油气井可视化检测技术,正实智能打破了美国公司在这一领域的垄断局面,一定程度上解决了“卡脖子”问题。

十年进化

2000年前后,严正国就开始关注油气井的可视化检测技术。

彼时,这一技术在全球范围内经历了两次迭代。第一代是模拟井下电视,需要用特种电缆传输,工程适用性较差。进入20世纪90年代,升级为“鹰眼”,其进步之处是用通用电缆替代了特种电缆,模拟图像变为数字图像,同时可以进入更深的油井。但第二代技术依然难以满足需求,其图像传输速度慢、帧率低,用严正国的话说,“就像黑白幻灯片”。

国内也引进了“鹰眼”设备,市场炒得很热,却无法解决实际问题。

严正国参与了西安石油大学与中海油合作的相关项目,他关注到这一问题,并开始进行核心技术攻关。经过十几年的尝试与探索,终于在2015年,严正国与团队实现突破,找到了适用于测井电缆的高效信号传输方式,将传输速率提高到了2Mbps以上。

要知道,当时市场上大部分速率在500Kbps以下,极少的也只有1Mbps。这意味着,能够通过通用电缆,传输彩色全帧视频图像。在此基础上,严正国团队用了一年多时间,将技术转化为产品,VideoLog可视化系统问世。

文章开头那个故事,正是VideoLog第一次公开解决油气井的疑难问题。这次成功给了严正国信心,2017年年底,西安石油大学与中油测井公司联合主办了一场技术研讨会,将该技术正式向行业发布。

此后,严正国团队带着自己的技术和设备,走进更多油气井解决各种“疑难杂症”。面对越来越多的市场需求,同时在国家促进高校科技成果转化的大背景下,严正国在2019年成立了正源井像电子科技有限公司,西安石油大学授权许可相关知识产权,正源井像可有偿使用。

西安正源井像电子科技有限公司

西安正源井像电子科技有限公司

考虑到团队大多是科研人员出身,同时行业有高准入门槛与严资质的要求,在市场与营销模式方面,正源井像采用了区域独家授权的模式,正源收取产品使用费与和技术费,代理商收取施工与工程费用。

“我们以前是教书的、搞科研的,市场推广不是强项,所以这个模式比较符合我们的发展路径。正源成立的前两年其实主要是铺渠道,通过这种模式基本建立了覆盖全国的业务渠道。”严正国说。

目前,VideoLog系统在国内积累了500口以上油气井的应用案例,在中国石油、中国石化、中国海油和延长石油均有应用,实现了常规油气井、非常规油气井、低品位油气井的全覆盖。

2021年,正源井像旗下成立了正实智能公司。

严正国解释,正实智能是在秦创原平台的大背景下成立的,正实智能加入了秦创原发展公司的“e起创”计划。他们对两家公司的定位进行了划分,正源井像主要做市场开发与推广,正实智能主要做核心技术的研发和突破。

“正实代表了我们的核心研发能力,要突破卡脖子的瓶颈,打破国外一些垄断,做顶尖的技术研发。”严正国强调。

实现国产替代

正实智能最新可视化井像仪产品-慧眼

正实智能最新可视化井像仪产品-慧眼

严正国说,定量分析也可以称作量化研究,是指进行数量分析的研究方法。

过往用普通的超广角镜头,也就是“鱼眼”镜头,画面会出现严重变形失真。“慧眼”采用三维透视模型视频图像校正技术解决了这一问题,利用前视180°超广角镜头获取管柱内壁的360°全景图像,细节非常完整,尺寸精准,定量检测误差小于1毫米。

形象地说,它不仅是一个摄像头,更像是一把精确的尺子,不仅能提供高清视频,还包含着大量确切的井下数值信息。

因此,“慧眼”在射孔冲蚀监测领域潜力巨大,目前已成功应用于大庆、长庆页岩油区射孔压裂效果评价。随着我国页岩油气时代大幕拉开,“慧眼”有望打破国外技术垄断,推动实现页岩油气水平井压裂效果评价核心技术自主可控。

目前,正源井像的主要竞争对手是美国EV公司。EV致力于井下视频、数据采集和数据分析技术研究、开发和生产,其产品具有高清、高帧速率、耐高压、耐高温等特点。同时,EV公司具有强大的视频分析处理能力。

在射孔压裂效果评价技术方面,EV公司的技术路线与正源井像并不一样,相比“慧眼”的180°超广角镜头,EV的井下仪采用阵列侧视,也就是圆周方向设置4个摄像头,采集井筒内的孔眼图像,然后进行统计学分析。

“我们并不是去模仿,双方走的是不同的技术路线,镜头结构不同、原理不同。”严正国对比分析,一个圆周同时装4个摄像头,不好做隔热;正源井像的前视超广角镜头,可以用一个导光镜头将器件后移,放到隔热材料中,温度指标得以提升。

严正国总结,目前正源井像的核心竞争力主要表现在两方面:一是测井电缆的传输速率,2Mbps以上在国内行业里是天花板级的存在,在全球也是最快的;二是可视化的射孔压裂评价。

“如果没有评价,你就无法知道工程措施的有效性,可能造成投入很大、产量不高,但无法分析原因的问题。”严正国补充道,之前市场被EV垄断,服务价格很高,正源和正实就是要突破技术,打破垄断。他们2022年在不同油田做了三口井,都取得了成功,能够实现国产替代。

三位关键先生

一路走来,对于创业之不易严正国深有体会,他也常有独属创业者的孤独感。严正国坦承,“有的事情必须得你自己来决策,可能也没办法从别人那里获取一些建议或者经验,这个阶段确实还是蛮痛苦的。”

严正国创业最大的驱动力是,自己做的东西有用,如果恰好还能和国家的技术需求结合起来,那就更有价值,也是最大的成就感。

在公司发展的不同阶段,有几个关键角色也起到了重要作用。

第一个“关键先生”吕源帮助严正国将技术转变为产品。

这还要从2015年说起,吕源在水文地质行业做钻孔电视,他的项目遇到了一些难题,在网络上看到了严正国发表的论文,遂登门拜访。当时,严正国的技术还只是一个高速传输模块,他抱着试一试的态度和吕源去了工地,没想到模块连接电视后,很快成功匹配,显示器上有了清晰的画面。

吕源嗅到了商业机会,他与严正国合作,将技术应用到更多产业场景中,助其将技术最终转化为VideoLog系统这个产品。

“当时我们在学校搞科研,相对比较封闭,有时候有点闭门造车,吕源找上门来合作,促进我们把技术转化成产品,他起到一个关键性的推动作用。”严正国回忆。

后来的正源井像公司这个名字正是从严正国与吕源的名字中各取了一个字。

说起成立公司,就离不开第二位“关键先生”王晓农。一开始,对于是否要成立一家公司,严正国非常犹豫,主要原因在于他自己没有经营公司的经验,有点无从下手,不懂管理,更担心失败。

王晓农与严正国都毕业于西安石油大学,当年同时毕业留校。几年后,王晓农去了企业工作,后来还有过几家上市公司的经历。王晓农选择加入,给了严正国一颗定心丸,公司成立后王晓农担任总经理,负责具体的经营与管理,严正国则负责核心技术和战略。

第三位“关键先生”与前两者稍有不同,并非是自然人,而是秦创原发展公司。

正实智能成立后,入选秦创原“e起创”计划,秦创原发展公司通过1对1专属企业经纪人服务,对企业发展状况进行了全面诊断,围绕公司实际情况与企业共同从营收目标、资质认定、产品研发、人才招引等方面制定了年度发展目标;针对企业债权融资需求,通过知识产权质押的创新担保方式帮助企业申请了专项科技贷款;并同步从知识产权、政策申报、体系认证等方面提供了系列服务。

秦创原资本大市场

秦创原资本大市场

“秦创原公司给了我们很大的支持,尤其科技金融贷帮我们解决了很大的问题。我们只是登记了一个信息,很快秦创原公司的专属企业经纪人就帮我们筛选了银行和合适的金融产品,科技金融贷也快速落地,不用实体抵押物,取而代之的是公司的知识产权。”严正国说,前期他们几乎没有融资渠道,主要靠几名股东以个人名义四处筹钱,光一年的资金成本就达到10%左右。科技金融贷提供了流动资金上的支持,现在资金压力小了很多。

如今,严正国的“心里也更敞亮了”。“以前,高校老师做科技成果转化、创业,老有担心、有顾虑,现在省里推出深化科技成果转化‘三项改革’十条措施,我觉得真是具备了放开手脚大干一场的条件,应该给行业带来一些变化。”

严正国希望能推动建立一些新的行业作业规范和标准,目前他们在行业内更多是扮演“救火队员”的角色,未来希望能成为油气井的“健康体检师”。

供稿单位:秦创原总平台