王芳

前言

人們普遍認(rèn)為技術(shù)創(chuàng)新是可以通過某些方法產(chǎn)生的，但對(duì)創(chuàng)新方法缺乏了解，欲求無門。在尋找一些工程實(shí)際問題的解決方案中，通常采用頭腦風(fēng)暴法、試錯(cuò)法等方法。例如愛迪生實(shí)驗(yàn)發(fā)明燈泡就用了1600多種金屬材料和6000多種非金屬材料。堿性電池的發(fā)明經(jīng)歷了50000多次失敗，查爾斯·固特異用畢生精力只解決了一個(gè)難題。命中率低、耗時(shí)長，難以解決復(fù)雜的技術(shù)問題是上述方法的弊病。那么有沒有一種有效的技術(shù)創(chuàng)新方法理論呢？回答是肯定的，TRIZ是當(dāng)今世界范圍內(nèi)公認(rèn)的技術(shù)創(chuàng)新最好的方法，是前蘇聯(lián)的國術(shù)，被喻為神奇點(diǎn)金術(shù)。

TRIZ理論方法與解題模式

TRIZ理論體系包括術(shù)語、工具和算法。其中工具又分為創(chuàng)新思維、創(chuàng)新規(guī)律和創(chuàng)新方法。

TRIZ創(chuàng)新思維方法

突破思維慣性的關(guān)鍵是對(duì)問題本質(zhì)的深入準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，這是創(chuàng)新性解決問題的前提。對(duì)于復(fù)雜的問題，只有摒除干擾因素，發(fā)現(xiàn)問題的根本所在，才可能更有效地解決問題。這就需要一些科學(xué)的方法，TRIZ理論就包含了許多系統(tǒng)、科學(xué)而又富有可操作性的創(chuàng)新思維方法，如多屏幕法、STC算子法、小矮人法、金魚法、幻想法、最終理想解法等。

透過不同的角度看問題，有助于突破思維習(xí)慣的束縛，讓許多看似很難、無從下手的問題變得簡單。

1.TRIZ的40個(gè)發(fā)明原理

TRIZ認(rèn)為技術(shù)系統(tǒng)的發(fā)展不是隨機(jī)的，而是遵循同樣的一些進(jìn)化規(guī)律，所有的系統(tǒng)都是向“最終理想解”進(jìn)化的，即用最少的資源實(shí)現(xiàn)盡量多的功能。TRIZ技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論與達(dá)爾文的生物進(jìn)化論、斯賓塞的社會(huì)達(dá)爾文主義被并稱為“三大進(jìn)化論”。它告訴我們技術(shù)系統(tǒng)是如何進(jìn)化的，為技術(shù)創(chuàng)新指明方向。

例如收音機(jī)，它的進(jìn)化之路是電子管收音機(jī)-晶體管收音機(jī)-集成電路收音機(jī)-MP3收音機(jī)-手機(jī)收音機(jī)。它的進(jìn)化規(guī)律就符合TRIZ的進(jìn)化法則。

2.TRIZ解題模式

利用TRIZ解決工程實(shí)際及創(chuàng)新問題是有明確的步驟的。

首先要對(duì)待解決的技術(shù)問題做詳盡分析，可借助TRIZ的因果分析、系統(tǒng)分析、功能分析等分析方法，最終找出需要解決的根本問題，即TRIZ問題。

然后利用TRIZ工具如技術(shù)矛盾法、最終理想解法、40個(gè)發(fā)明原理和標(biāo)準(zhǔn)解等找出TRIZ問題的普適解。

最后應(yīng)用行業(yè)知識(shí)，將TRIZ普適解具體化為針對(duì)該實(shí)際問題的具體解，就得到了解決方案。

TRIZ在測井工程中的應(yīng)用

1.利用TRIZ系統(tǒng)功能分析與最終理想解法解決注水井同位素測井沾污問題

1.1問題描述

目前，吸水剖面測井主要采用的還是同位素示蹤法。在測井過程中，同位素顆粒會(huì)沾污到節(jié)箍、配水器及管壁上，嚴(yán)重影響測量的準(zhǔn)確度，給資料解釋帶來極大地困難。

1.2系統(tǒng)功能分析

功能分析的作用是發(fā)現(xiàn)并裁減系統(tǒng)中不必要的功能，完善或替代系統(tǒng)中不足或有害的功能，改進(jìn)系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)功能效率，最終確定關(guān)鍵問題，找到解決問題的方向。

系統(tǒng)功能模型

從功能模型中可以很直觀地找出系統(tǒng)功能不足和有害功能，改善功能不足，減小或消除有害功能，從而找出根本問題，即同位素顆粒易吸附到油污和沉積到工具上。

1.3運(yùn)用TRIZ工具解決問題-最終理想解法

在解決問題之初，自先拋開各種客觀限制條件，通過理想化思想來定義問題的最終理想解。在給定的條件或約束下，最終理想解是“消除不足，保持優(yōu)點(diǎn)，沒有復(fù)雜，沒有缺陷”。據(jù)此，在上面找出的資源中尋找解決方案。共提出三個(gè)技術(shù)方案。

F1：給同位素顆粒表面增加不沾油涂層，可以采用納米技術(shù)，使其具有不浸油和水的特性。

F2：在測井前借助熱場和化學(xué)場或聲場清洗井下管柱工具，清除或減少死油。

F3：改進(jìn)井下工具的結(jié)構(gòu)，減小工具組件間的空隙，以減少同位素顆粒在工具上的沉積。

F4：利用TRIZ的不足或過量作用原理，加大同位素的量，以部分抵消同位素粘污對(duì)測量的影響。

F5：利用TRIZ預(yù)先防范原理，先注入冷球（無同位素）讓其吸附沉積到管壁及工具處，再同位素測井。

對(duì)以上方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，從中選出可行方案為F2、F5。

2.利用TRIZ九屏圖法預(yù)測測井裝備發(fā)展趨勢

2.1問題描述

預(yù)測未來的測井裝備如何演變，從而為分公司科技發(fā)展規(guī)劃及專利布局提供參考和幫助。

2.2九屏幕法

TRIZ的創(chuàng)新思維方法及進(jìn)化法則，可以創(chuàng)造性地開拓思維，并利用技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化規(guī)律，預(yù)測技術(shù)系統(tǒng)的未來。比較常用的方法如多屏幕法、STC算子法、小矮人法、金魚法、幻想法、最終理想解法等。

電纜遙測系統(tǒng)是測井裝備的一個(gè)核心技術(shù)系統(tǒng)，以此為當(dāng)前系統(tǒng)，采用九屏幕法創(chuàng)新思維。

可以預(yù)見未來的地面系統(tǒng)將進(jìn)化為增強(qiáng)型電腦，符合TRIZ進(jìn)化法則9與10。地面系統(tǒng)的主要功能將轉(zhuǎn)到如何更好地分析和利用數(shù)據(jù)，給出直觀快速的解釋上來。同理，可以預(yù)測未來的井下儀器將進(jìn)化為具有網(wǎng)絡(luò)接口的嵌入式智能終端，隨著電纜數(shù)傳瓶徑的消除，它能提供的信息量將極大豐富，智能化水平大大提高。操作員可通過電腦以網(wǎng)頁瀏覽的方式實(shí)時(shí)查看井下儀器狀態(tài)及地層信息，方便直觀。

通過以上分析，測井裝備未來發(fā)展的核心技術(shù)將是網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)。因此建議分公司在制定長遠(yuǎn)科技規(guī)劃時(shí)應(yīng)重視這些技術(shù)的推進(jìn)，做到早投入、早布局。

結(jié)束語

TRIZ作為專門研究技術(shù)發(fā)明與創(chuàng)新的理論，可以幫助人們打破思維定式、拓寬思路、正確地發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品或系統(tǒng)中存在的問題，找到具有創(chuàng)新性的解決方案。而且TRIZ理論可以應(yīng)用在不同的工程及科學(xué)領(lǐng)域，具有很強(qiáng)的適用性。當(dāng)然，任何方法都不是萬能的，對(duì)于復(fù)雜技術(shù)問題的解決還需要相應(yīng)的行業(yè)知識(shí)及知識(shí)庫的支持。對(duì)于學(xué)科前沿技術(shù)、基礎(chǔ)理論研究及管理問題，TRIZ也是不適宜的。另外TRIZ本身也需要不斷地發(fā)展和完善。目前，大慶油田開發(fā)已進(jìn)入中后期，不斷出現(xiàn)的新情況、新問題對(duì)測試技術(shù)提出了更高的要求，測試技術(shù)與儀器創(chuàng)新勢在必行。“工欲善其事，必先利其器”，學(xué)習(xí)并有效運(yùn)用TRIZ這一技術(shù)創(chuàng)新利器，必將大大提升測井技術(shù)創(chuàng)新能力，提高創(chuàng)新效率，從而快速有效地找到新方法，推出新儀器，解決新問題，為油田可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)保障。

（作者單位：大慶油田測試技術(shù)服務(wù)分公司研發(fā)制造中心）