教授、发明家、企业家斯伦贝谢

2023-03-15 12:24:00

康拉德·斯伦贝谢是电法勘探和测井技术的发明者、创始人,也是现今世界油田服务业巨头斯伦贝谢公司的创始人,集科学家、发明家、企业家于一身。

发明电法勘探

康拉德·斯伦贝谢是法国人,生于1878年,毕业于法国巴黎的矿业学院,留在学院担任物理学教授。他在教学的实验中,发现大地磁场在一些地方有差异,原因是不同地方的电阻率不一样。为了验证这一发现,他把家里的浴室当成了试验室,用一只儿童用的铜质浴缸,装满沙子和黏土,插入几根螺栓当电极,通上电流,观察电阻率的变化。他给孩子们作了一次表演:把几枚金属硬币埋入砂土中,通过检测电位变化,正确地把硬币找出来,让孩子们感到非常惊奇。

1912年暑假,他在法国诺曼底半岛上他们家族所有的瓦尔里切庄园做了一次实地试验,用人工电磁场测不同地点电阻率的方法,画出世界第一张等电位图。1919年,他弟弟马塞尔·斯伦贝谢大学毕业,成为机械工程师,也热衷于这一研究。兄弟俩在一座铁矿上验证这一方法取得了成功,可以清楚地测定矿体的范围。

康拉德的这一创举,首先得到他父亲的支持。老斯伦贝谢是一位企业家。他拿出50万法郎,支持儿子们进行电法勘探的科学研究和试验。兄弟俩优势互补,配合默契。康拉德从物理学理论上进行探讨,出主意;马塞尔心灵手巧,设计、制作出仪器来,并努力改进测量的可靠性、准确度和重复性。真是珠联璧合。

1923年,康拉德干脆辞去教授职务,用三年时间,先后在罗马尼亚、塞尔维亚、加拿大、刚果等地开展电法勘探,完善了工艺方法,积累了经验,扩大了影响。1926年,兄弟二人正式创办了斯伦贝谢电法勘探公司,开展商业性业务。

他们在巴黎埃菲尔铁塔附近,把一家旧咖啡馆改造成车间,在这里制作电法勘探用的仪器。

发明测井技术

他们的这种新技术吸引了佩谢尔布龙(Pechelbronn)油田经营者的注意。这是法国第一个油田。他们提出:能不能用人工电磁场在井中垂向测量不同层位的电阻率,帮助判断产油层。1927年9月5日,在佩谢尔布龙油田迪芬巴奇2905号油井做了一次现场实验。马塞尔设计了用于井眼中测量的仪器——两根黄铜管和一根木管作电极,加一节灌满鸟枪铁砂的铁管作为加重,三根铜芯电线作电缆,缠绕在一台绞车上。在绞车上安了一只计数器,用绞车转了多少圈来计算仪器下井的深度。电线连在地面的电位计上,通入电流。女婿亨利·道尔和其他几个人在现场作业。每下去3英尺(约l米)测一个电阻率数据。回来后,用这些数据画出了世界第一张电法测井曲线。

康拉德将曲线同地质资料对比分析,发现曲线的峰和谷对应于一定的地层——硬泥灰岩、砾岩和砂岩。1927年9月28日他发表了世界上第一篇测井学的论文“井眼内的电法研究”。

经过多次试验,肯定了井中测量地层电阻率能用于石油勘探和开采。测井曲线的峰值反映了不同地层。用几口井的电阻率曲线对比,可以判断地下地层结构。以往,石油勘探家靠钻井取得岩心来判别地层,因此,康拉德·斯伦贝谢的方法,被称为“电取心”。

佩谢尔布龙油田当局对此十分赞赏,决心支持他们使这一新技术成熟起来。1928年7月12日,它同斯伦贝谢签订了第一个合同,长期雇佣一个测井队,每月支付12万法郎,利用油田上的已钻成的油井做试验。这就给斯伦贝谢创造了有利条件,得以通过试验不断改进和完善仪器和方法,很快实现了工程化、产业化。

测井技术工程化

康拉德认为该是把电法测井实用化的时候了。他亲自给荷兰皇家壳牌集团写信介绍这种新技术。这家当时在亚洲(荷属东印度群岛,今印尼)、拉丁美洲(委内瑞拉和墨西哥)、北美洲(美国)和欧洲(罗马尼亚)从事石油勘探和开采的大石油公司,渴求有效的新技术。见信后立即派他的地球物理部主任梅凯尔博士到法国来,在佩谢尔布龙油田上亲自参加测井试验,检测了测井数据的可靠性,曲线的峰值的确可以反映地层的变化,确信这个技术是成功的、可靠的。1928年11月8日斯伦贝谢得到了第一个商业合同:由壳牌集团雇佣2个测井队,一个去委内瑞拉的马拉开波湖油田,一个去荷属东印度油田。

1929年2月,斯伦贝谢派了两名工程师到达了委内瑞拉,3月6日进行了首次测井,结果令人满意。壳牌集团确定把电法测井纳入当地的勘探程序,并要求斯伦贝谢再派两个队去。1930年下半年,在一次地质会议上,电法勘探公司的工程师报告了18个月的测井结果,在一些地方,测井曲线清楚地分出不同地层,完全不必钻井取心;在另外一些地方,也可以用来校正地质资料。于是,在委内瑞拉的其他美国石油公司也来找斯伦贝谢去测井。

不过,并非一切都一帆风顺。第一个测井队在美国就INT麻烦。康拉德的女婿亨利。道尔亲自去主持,但壳牌集团在加利福尼亚的井井底压力大,温度高,电缆绝缘不适应而漏电、测不成;而且井距太大,无法进行邻井对比。在俄克拉何马为海湾石油公司测的第一口井就把8000英尺(约2440米)电缆掉入了井底。此时,正值20世纪30年代初美国陷入大萧条,石油勘探萎缩,美国市场没有打开。

在前苏联推广电法测井

此时,前苏联石油工业却是欣欣向荣。前苏联开始了第一个五年计划,下大力恢复和振兴高加索南北的石油工业。通过一名在巴黎学习的前苏联留学生梅里基安挂上钩,1923年3月,前苏联来人签定了合同。4月间,第一批五名工程师作为先遣队前往高加索的格罗兹内。他们一面熟悉情况,一面学习俄语,等待仪器到达。这里井下的钻井液很稠,仪器下不去,只好用钻杆送下去。但是地质条件适合,而且所有的井都属于一个“大老板”,各井的地质资料都可以拿来对比。测井资料对比性良好,深受地质家们欢迎。前苏联人不久就仿制出了仪器。一年之内,斯伦贝谢的6个测井队在101口井上作业240次,其中6口是初探井。

1930年10月,斯伦贝谢的测井队被请到前苏联的主力油田——巴库。苏方给的第一口井是“最好的井”,实际上处于构造的边部,只出盐水不出油。斯伦贝谢测井队发现电阻率很低,以为要“倒霉”。阿塞拜疆的地质家们却信服了电法测井。

为了开拓前苏联这个大市场,而且根据前苏联的地质情况发展完善了测井技术,康拉德·斯伦贝谢于1931年11月亲自到巴库去,在那里受到了热烈欢迎和隆重接待。1931年在前苏联作业1200井次。1932年春签订了第二个合同。他派道尔到前苏联去调查研究,以便进一步改进技术。前苏联人的热情鼓励了康拉德,他先后四次亲赴前苏联。第四次,即1936年5月,他取得第四个合同后返回法国的途中,突发心脏病,死在归途。

测井技术产业化

1931年3月,壳牌集团把斯伦贝谢的测井队请到了罗马尼亚,同它的子公司斯蒂沃公司签订了为期4个月的试测井合同。这里的地质条件与巴库很相似。测井队配备了拉力为2吨的新电缆和自动记录仪。用户对测井结果非常满意。从这年年底开始,在罗马尼亚的其他石油公司也采用了电法测井。

1932年7月,美国经济开始走出低谷,石油钻井开始回升,斯伦贝谢重新齐始了在美国的业务。首先进入加利福尼亚,接着扩展到墨西哥湾沿岸地区。这时候,测井装备已经有了很大改进,已经可以同时测取电阻率和自然电位。他们很快扎下了根。

1933年,眼看测井技术已在世界各地开花结果,但是由于世界性的经济衰退,业务不景气,公司经济困难,斯伦贝谢兄弟同法国的地球物理探矿公司(SGRM)达成协议,联合建立通用地球物理公司(CGG),斯伦贝谢的电法勘探公司把他的地面电阻率勘探业务和技术转让给CGG,获得了500万法郎。斯伦贝谢用这笔钱补充了设备和人员,集中力量发展测井业务。

1936年康拉德去世后,马塞尔·斯伦贝谢挑起了公司发展的重担。

20世纪70年代以后,斯伦贝谢公司逐步实现业务的扩展,发展成为集物探、测井、钻井、采油工艺等为一体的综合性大油田服务企业,而且进入电子、信息行业。

荣誉

1941年,康拉德和马塞尔·斯伦贝谢两兄弟光荣地获得美国石油工程师学会(SPE)授予的安东尼卢卡斯金奖,表彰他们为开发测井技术所做的开创性工作。这是第一次把这一最高奖颁发给非美国人。

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