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    人民網(wǎng)>>觀點

    攀登采油科研“珠峰”的領(lǐng)路人:記石油工業(yè)著名專家王德民

    2013年09月23日15:55    來源:黑龍江日報    手機看新聞

    他是中國工程院的首批院士,我國石油工業(yè)著名專家。
     

      1961年他推導(dǎo)出我國第一套不穩(wěn)定試井方法“松遼法”,此法至今已累計使用100多萬次;1965年他在世界上首次研制、推廣一套鋼絲起下分層測試儀器;進入上世紀70年代,他又分別研究推廣了國內(nèi)首創(chuàng)的偏心配產(chǎn)、偏心注水工藝和“限流法”壓裂工藝,為扭轉(zhuǎn)大慶油田“兩降一升”的問題和開發(fā)薄油層起到重要作用;80年代中后期,他組織科技人員完成了“化學(xué)驅(qū)”三次采油技術(shù)的攻關(guān)。

      王德民帶領(lǐng)科技人員研究成功的“泡沫復(fù)合驅(qū)油技術(shù)”,對大慶油田復(fù)雜油層的戰(zhàn)略開發(fā)有極高的實用價值,使我國采油技術(shù)達到世界先進水平。

      對自主創(chuàng)新,王德民有自己的看法:“改進的東西好搞,創(chuàng)新的東西風(fēng)險大。只有將評價改進與評價創(chuàng)新區(qū)別開來,社會才能形成創(chuàng)新的良好氛圍。”

      8公里的路途說起來很短,可8公里立起來就是一座珠穆朗瑪峰,又有幾個人能攀登上?王德民憑自己堅忍向上的品格,攀登上一個又一個采油技術(shù)高峰,向世界采油難題的“珠穆朗瑪峰”發(fā)出了挑戰(zhàn)!

      24歲的他發(fā)明的“松遼法”沿用至今,已整整45年 挑戰(zhàn)采油業(yè)的“珠穆朗瑪峰”

      大慶油田是世界上最大的陸相沉積油田,比美國最大的普魯?shù)潞䴙秤吞镞大。這方圓百里范圍的百層巖石經(jīng)千百萬年的沉積,緘默成金;而王德民也將自己的人生理想、事業(yè),傾注在北大荒那片他所鐘愛的沃土,無怨無悔默默奉獻46年,創(chuàng)造了采油技術(shù)上的奇跡,為大慶油田連續(xù)27年實現(xiàn)年產(chǎn)油5000萬噸、穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)做出了重要貢獻。

      上世紀60年代初,在我國決定開發(fā)大慶油田后,世界公認測算水平最高的美國埃克森石油公司運用他們的技術(shù)計算出,大慶采油率只有32%,王德民卻運用他研究的一整套開采工藝技術(shù),使大慶油田的采收率達到40%以上,打破了國際采油權(quán)威的斷言。王德民以自己的聰明才智和“心有恒志節(jié)節(jié)求”的韌勁兒,為大慶油田創(chuàng)造了巨大價值。

      1960年,王德民即將從北京石油學(xué)院畢業(yè)。當(dāng)聽到東北發(fā)現(xiàn)大油田時,他和同學(xué)們興高采烈地跑到院子里,“在月色里手舞足蹈,以缽代鼓,‘鼓’聲山響,我們中國有大油田嘍!”他回憶說,那些日子,他和同學(xué)們唱啊,跳啊,欣喜萬分,強烈要求參加大慶石油會戰(zhàn)。

      王德民出身于一個高級知識分子家庭,父親留美學(xué)醫(yī),曾任北京同仁醫(yī)院副院長,母親是中國籍的瑞士人,從教于中央對外貿(mào)易大學(xué)。當(dāng)時家中經(jīng)濟條件非常優(yōu)越。可王德民毅然回絕親人的挽留,打起背包,帶上書本,奔赴大慶,到油田采油地質(zhì)室測壓組參加工作。

      創(chuàng)業(yè)初期的大慶,生產(chǎn)和生活條件都異常艱苦。王德民到大慶后,開始住的是牛棚,“青天一頂星星亮,荒原一片篝火紅。”那“篝火”是在棚子里放塊鐵板,燒原油取暖。油煙把王德民他們簡直熏成“黑人”。在如此艱苦環(huán)境下,王德民開始了自己的科研生涯。

      當(dāng)時“試井”,一個月搞一次“測壓會戰(zhàn)”,把所有的井都測一次,將特制的儀器下到1000多米深的井里,測定油層的壓力。千米地下石油儲藏在“磨刀石”中,油石縫隙僅有頭發(fā)絲的十分之一。在120個大氣壓下才可出油,當(dāng)?shù)陀?00個大氣壓時,氣就出來了,若氣泡阻力大就會不出油,而氣壓太高,又容易出水,油也出不來。

      對這個壓力的計算,當(dāng)時國際通用的方法是國外的“赫諾法”。此法誤差較大,不符合大慶油田地下的實際情況,而且要工人們來回扛著100多斤重的絞車上井測試,后半夜才能睡覺,勞動強度很大。

      當(dāng)時只有24歲的王德民決心發(fā)明一種新的測試計算方法,解決這一難題。

      王德民學(xué)的是采油專業(yè),試井測量只是他所學(xué)32門功課中的一門。他學(xué)的是英語,為掌握數(shù)學(xué)推導(dǎo)知識,研究當(dāng)時蘇聯(lián)這方面的資料,他又自學(xué)俄語。他廢寢忘食,連續(xù)奮戰(zhàn)100多天,終于在1961年2月17日,即參加工作5個多月后,根據(jù)不穩(wěn)定熱傳導(dǎo)原理,推導(dǎo)出了符合大慶油田實情的油井壓力計算公式。

      那天正值春節(jié),王德民樂得將食堂發(fā)下來的餃子面和餡包了兩個特大餃子慶賀。

      經(jīng)過鑒定,新的計算方法被定為“松遼法”,并很快在全油田應(yīng)用推廣。實踐證明,“松遼法”比“赫諾法”精確兩倍。

      接著,王德民又搞出第二、三、四種測算方法。他的“松遼法”一直用到現(xiàn)在,45年來被用了100多萬次。

      腿摔斷后,才住了3天院,他就拄著拐杖回了辦公室堅持學(xué)以致用拼命也要攻克難關(guān)

      大慶油田地下儲油石層非常復(fù)雜,最薄的有1尺左右厚,最厚的有30多尺厚,這樣的油石層達100多層。哪一層進出水、哪一層油多又哪一層油少?光憑測量壓力是得不到準確回答的,還得將儀表下到各石層里去測數(shù)據(jù)。當(dāng)時世界上都是用承重10噸、食指粗的電纜或鋼絲繩將儀表下到千米地下測試。這些注水井口的大氣壓力達到120,水像噴泉一樣直噴而上,王德民和技術(shù)人員在寒冷的冬天往井里下鋼絲繩、送儀器,一站就是幾個小時,噴過水的衣服常常會被凍成“盔甲”,彎不了胳膊、邁不了步。這樣長年累月地工作,王德民得了關(guān)節(jié)炎,夜里疼得翻不了身。

      艱苦的體力勞動,使王德民意識到,沿襲這種舊的測試法,效率太低又不科學(xué)。一夜,他突發(fā)奇想:能不能用很細的鋼絲代替鋼絲繩?

      這個試驗的風(fēng)險是巨大的。若改用2毫米細的鋼絲,其承重只有100多公斤,一旦鋼絲斷了,將儀器留在1000多米地下,就會釀成嚴重生產(chǎn)事故。

      但他決定試下去。經(jīng)過兩年苦戰(zhàn),他研究出多層試油和油水井分層測試等一整套工藝,用細鋼絲將6種儀表下到井下,及時掌握每一油層油、水、壓的詳細情況。這項工藝技術(shù)填補了國內(nèi)空白,處于國際領(lǐng)先地位,直到現(xiàn)在還作為油田的主導(dǎo)技術(shù)在使用,其可靠率達99%,而原來舊法可靠率僅為80%。

      王德民情系大慶油田的發(fā)展命運。他說搞科研必須學(xué)以致用,不能為了搞鑒定、出論文、獲獎勵。只要大慶油田生產(chǎn)遇到難以解決的實際問題,他總是勇于承擔(dān)重任,拼命也要攻克難關(guān)。

      1969年,已開發(fā)10年的大慶油田出現(xiàn)了地層壓力下降、出油產(chǎn)量下降、含水量上升的問題。這被稱為“兩降一升”的問題,決定著大慶油田的命運。王德民沒等誰指派,主動承擔(dān)這一失敗風(fēng)險很大的科研項目。他和同事們攻關(guān)一年多,經(jīng)過1000多次試驗,研制成功我國自己的偏心配產(chǎn)、配水器,生產(chǎn)效率比原來提高5倍多。對大慶油田長期高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)起到重要作用。現(xiàn)在大慶油田1萬多口井歷時30多年,仍在用偏心配產(chǎn)、配水技術(shù)。

      進入70年代,大慶油田進入中含水開采期,原有采油工藝大部分已不適應(yīng)新的需要,必須采用新技術(shù)滿足生產(chǎn)所需。王德民夙興夜寐地一心撲在新技術(shù)研發(fā)上,他自愿承擔(dān)科研責(zé)任,和同事們一起選擇一批油田實用的新課題,共取得20多項科研成果,其中3項達到國內(nèi)外先進水平。其中分層壓裂法推廣使用后,每年為油田增產(chǎn)100多萬噸原油。

      大慶油田有1/4薄差油層,厚度僅為0.2米至0.5米。這在世界上還沒有開采先例。要讓這部分薄差油層多出油,須采取高壓注入液體,壓裂薄差油層,使之產(chǎn)生比原來大100倍的裂縫,滲透出油。難就難在怎樣只壓裂所需要的油層,在技術(shù)上要求能在地下1000多米射開0.2米薄的油層,深度誤差得小于萬分之二。業(yè)內(nèi)人說這比當(dāng)個神槍手還難。但王德民又一次和同事們一起攻克了這個難關(guān),使大慶未被列入開采量的薄油層,也變成可開采的油藏。開采這些薄油層,每年可新增采儲量5000多萬噸。這項成果在油田推廣后,使儲量增加7億噸,等于又找到一個大油田。

      王德民成為大慶石油管理局副總工程師后,發(fā)揮科技帶頭人的作用,針對油田繼續(xù)強化注水,可能造成大面積水淹和大批套管損壞的潛在威脅,帶領(lǐng)一批科技人員深入現(xiàn)場試驗,分析數(shù)據(jù)。一次不慎將腿摔斷,可他僅住了3天醫(yī)院,就又拄著拐杖回到了辦公室。

      拄著拐杖的王德民組織全局300多名工程師投入這一科研攻關(guān),使大慶油田年產(chǎn)量由5000萬噸上升到5500萬噸。

      在大慶油田進入高含水期,王德民積極倡導(dǎo)并落實采取鉆2次、3次加密調(diào)整井的技術(shù)措施,使大慶油田可采儲量又增加6億噸。

      如何開采出更多的石油,他的技術(shù)研究提前了整整10年不斷超越自我創(chuàng)新腳步永不停頓

      上世紀中后期,一個問題擺在了大慶人面前:大慶油田年產(chǎn)5000萬噸油究竟可持續(xù)開采多少年?有外國專家預(yù)測,加上已用的各種方法,大慶油田年產(chǎn)5000萬噸油可持續(xù)到1995年。但是王德民不信,他和很多大慶人堅信,開展技術(shù)創(chuàng)新,采用更新的采油技術(shù),大慶能繼續(xù)保持更長時間的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。

      世界平均采油率為33%,而大慶油田采油率已達40%%以上。別人都認為大慶人已做得很好了,可王德民卻問:那剩下的將近60%的油藏怎么才能更多地采出呢?他打個比方說:“采油就好像洗衣服,用冷水洗是洗不凈的,要想洗得更干凈,只好用化學(xué)的辦法。”

      事實上,王德民已提前10年研究化學(xué)驅(qū)油技術(shù)了。在國際上,以美國為代表的很多國家都不用化學(xué)驅(qū)油,認為它是一個不好掌握的技術(shù)。而大慶油田從1996年就大量投入使用了,開發(fā)面積超過100平方公里,動用地質(zhì)儲量達2億噸,創(chuàng)造經(jīng)濟效益超過100億元人民幣。

      這項被叫做“聚合物驅(qū)油”的技術(shù),使大慶油田采油率提高到50%,相對增長25%。此技術(shù)榮獲1998年國家科技進步一等獎。

      回顧這件事,大慶人感慨良多。當(dāng)初,當(dāng)王德民提出這一科研項目時,遇到了意想不到的壓力。有人甚至懷疑:“國外都沒搞成功,你怎么能搞成功?”可王德民迎難而上,勇挑重擔(dān),使這個關(guān)系到大慶油田可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略項目正常運行,如期成功。

      王德民何以敢承擔(dān)如此大的責(zé)任?

      他說:“大慶油田是很難開采的陸相油田,要解決出現(xiàn)的新問題,就要采用新技術(shù),敢為人先、放膽前行,堅持創(chuàng)新精神。搞技術(shù)創(chuàng)新不是為了得獎,而是用創(chuàng)新技術(shù)解決實際問題。”

      王德民以這種務(wù)實創(chuàng)新精神,在聚合物驅(qū)油技術(shù)的基礎(chǔ)上,又研究開發(fā)出“堿———表面活性劑———聚合物”三元復(fù)合驅(qū)油技術(shù)。這一技術(shù)經(jīng)過8個現(xiàn)場試驗,驅(qū)油率又增加50%。

      為讓人們理解他的科研,王德民又打起洗衣服的比方來:“洗衣服的水流得很快,界面張力低容易把衣服中的油帶出來。而地下水在油石層中1秒鐘走不到1毫米。地下儲油磨刀石張力得下降1000倍至10000倍,才能將油帶出來。”

      王德民是那種不需揚鞭自奮蹄的人。在創(chuàng)新之路上,他總是不斷超越自我。在攻下“堿———表面活性劑———聚合物”三元復(fù)合驅(qū)油技術(shù)后,他又向“泡沫復(fù)合驅(qū)油”新技術(shù)的高峰攀登。

      “泡沫復(fù)合驅(qū)油”技術(shù),就是將聚合物、堿、活性劑加上天然氣合而為一,充分利用泡沫上浮頂油和“油流水阻”、“大縫堵小縫鉆”的特點,把油巖上層的油驅(qū)走。經(jīng)現(xiàn)場試驗表明,泡沫復(fù)合驅(qū)油技術(shù),可使出油率高達70%。這是目前國際上絕無僅有的原始創(chuàng)新技術(shù)!

      該技術(shù)現(xiàn)已獲得中國、美國、英國、加拿大、俄羅斯等國家的發(fā)明專利,并榮獲2005年度國家創(chuàng)造發(fā)明二等獎。

      王德民從未停止過創(chuàng)新思維,他在考慮未來5年、10年大慶油田的長遠發(fā)展。大慶過去所搞的工藝都是適合水驅(qū)的,不適合化學(xué)驅(qū)油,現(xiàn)在他正在研究一套適合化學(xué)驅(qū)的采油工藝,對“凝合劑彈性增加洗油效率”新課題進行研究,并在考慮“改進活性劑加堿工藝”,研究一種不怕硬水的活性劑驅(qū)油技術(shù),以適用世界多種油層不同驅(qū)油的需要……

      他坦言:不喜歡在氣候寒冷的地方生活,卻熱愛大慶油田一生無怨無悔與大慶油田共命運

      身著一件棕色皮夾克,精神矍鑠、鬢發(fā)整潔、疾言敏行的王德民,使人簡直就不能相信他已是年屆70的人了。他侃侃而談大有談笑鴻儒般的風(fēng)度。一看就知道他是那種極認真、極坦率的科技工作者。

      王德民坦言自己不喜歡在氣候寒冷的地方生活,但他卻熱愛與之相伴一生的大慶油田:“大慶油田在哪里,我家就在哪里!人生能與這么大的油田共命運,是件很榮幸的事兒。”他對此生選擇以大慶油田發(fā)展為業(yè)無怨無悔。

      但王德民也有憾事。他說最大的遺憾是現(xiàn)在還不能享受一下退休生活,幾乎不能寫書。沒有時間寫書!比起花幾年時間寫書來,他更關(guān)心著手解決油田新的實際問題。“真是越往前走,越能發(fā)現(xiàn)更值得研究的大問題。總結(jié)過去,我更停不下來了。”

      “什么時候真正退休?”

      “很難!”王德民對記者說,“有人問我,什么時候你調(diào)回北京那樣的大城市去,那里你的知名度會更高,寫寫論文、講講課,過上退休生活。可是,大慶有現(xiàn)場需要解決新問題,這時刻對我所學(xué)專業(yè)是一種挑戰(zhàn)。”說到這兒,王德民笑了,說他自己也說不上是學(xué)什么專業(yè)的。的確,幾十年科研下來,他的知識已兼跨數(shù)學(xué)、儀表、機械、化學(xué)、流體力學(xué)、采油工程、油藏工程、地面工程等20多個學(xué)科和專業(yè)。凡是大慶需要的,他就努力學(xué),凡是采油工作用得上的,他就努力學(xué)。即使今天,他還是不停地學(xué)習(xí)。

      為大慶學(xué)習(xí),他不知疲倦,只知道幸福:“我是學(xué)采油的,一生上哪兒去找這么大的油田干事業(yè)啊!”

      說起自主創(chuàng)新,王德民說:“改進的東西好搞,創(chuàng)新的東西風(fēng)險大。只有將評價改進與評價創(chuàng)新區(qū)別開來,社會才能形成創(chuàng)新的良好氛圍。”

      王德民現(xiàn)在還堅持自己在電腦上寫講稿和論文,有時甚至通宵達旦。每當(dāng)熬過一宿后,他的手就會累得直哆嗦。他還堅持站著講課,而且一講就是半天。他堅守著自己的教學(xué)科研個性,不改勤學(xué)之風(fēng)。

      王德民研究推廣的每個項目,都是超億元的復(fù)雜工藝技術(shù),但卻簡單易行,便于工人掌握。他始終都在致力于科學(xué)技術(shù)簡單化的實踐。因為他一生都提醒自己,要“學(xué)以致用”,學(xué)要為國家所用。

      (原載《經(jīng)濟日報》)

      (黑龍江日報、2006年04月20日刊)

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    (責(zé)編:方曄云、盛卉)

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