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    發布時間:2024-06-12 08:53 原文鏈接: 王德民:退休后,我的科研工作加速了

    30年前,憑借一次又一次開創“世界上油田開發意義重大、難度最大、工藝最先進的技術”,王德民當選中國工程院首批院士,也成為我國石油開采專業的首位院士。

    王德民今年87歲了,“時不我待”的緊迫感越發強烈,他推掉了更多與本職工作關系不大的活動、社交。他曾有過一個微信號,攢下了幾千條未讀消息,他隨手點開幾個,發現和油田沒啥關系,干脆讓兒子幫他注銷了。

    他曾在中國石油大慶油田三次采油的技術轉折中發揮核心作用,退休20余年來,他又在一眾“不可能”的質疑聲中推進著四次采油的攻關。

    四次采油的核心問題是,“國際上認為的廢棄油藏如何經濟有效開采?”這是世界上從未成功過的技術。但王德民堅信能夠攻克這一難關,目前已初見成效。


    2016年國際小行星中心將210231號小行星命名為“王德民星”(大慶油田供圖)


    尋油:到最艱苦的地方去

    2000年退休后,王德民的科研進度反倒“加速”了。卸掉了所有行政職務,他全身心撲在科研上,成果產出頻率從“每兩三年一個”加快到“每年1-2個”。他對“成果”的定義標準,不是論文也不是專利,而是“油田能用得上,能出油”。

    王德民65年的科研生涯,一言以蔽之,就是為了“多出油”。

    1955年,18歲的王德民被剛成立不久的北京石油學院錄取。就在他即將畢業那年,黑龍江松遼盆地噴出了強勁的油流。這個重大發現,當時屬于嚴格保密的信息,但在北京石油學院已經傳開了。大半夜,年輕的學生們抄起身邊一切帶響兒的東西:臉盆、飯盒、勺子,敲鑼打鼓地歡慶起來。

    當年填報高考志愿時,王德民的第一志愿是清華大學水利系,其次是北京大學物理系。他的夢想就是到祖國最需要的大工程中去發光發熱。盡管因為種種原因沒有被這兩所名校錄取,但好在失之東隅收之桑榆:祖國東北即將誕生的史詩級大油田,正是他夢想中的舞臺。

    畢業分配期間,王德民堅持要求去松遼參加石油會戰,并最終得到批準。他絲毫沒有留戀北京安逸的生活,自此,把人生寫在了后來被叫做“大慶”的地方。

    在這片土地上,王德民住過漏雨的牛棚,點過熏人的原油取暖,抬過100多公斤重的絞車,在大冬天被噴上一身水又凍成冰棍……和所有大慶人一起,從一窮二白開始創造出接連不斷的奇跡。

    出油:少年暗自算出“松遼法”

    迄今為止,大慶油田依然是我國規模最大的油田之一。

    但發現一座油田,并不是就一勞永逸了。即便找到了千載難逢的寶庫,能挖出多少寶貝,能挖多久,全憑各自的本事。

    剛開發一個油田時,僅依靠天然能量就能開采出20%左右的石油——這是油田最豐饒的階段,被稱為“一次采油”。然而這一階段面臨的問題并不簡單。隨著采油進程,把石油推舉到地面的油層壓力會逐漸降低,如果不能采取措施維持這個壓力,就會導致日后大量石油無法采出。正因如此,油層壓力也被稱為油田的“靈魂”。

    最初,王德民來到油田,沒有像他的多數同學那樣直接進入科研部門,而是被分配到生產一線的試井隊。

    但王德民沒有氣餒,他始終相信“科研,在哪里都能干。”

    1965年王德民(右1)在采油工藝研究所3號試驗井人拉鋼絲做投撈試驗(大慶油田供圖)


    在一線實踐中,王德民“眼見為實”,積累了豐富的一手經驗。當他得知世界上通用的“赫諾法”計算油層壓力,與實地檢測得到的數據嚴重不符時,他暗下決心,投身進解決這一“靈魂”問題的奮戰中。

    他白天工作,晚上做研究。那個時候,人們最大的困難是吃不飽,而工作加科研的狀態常常讓王德民餓得腳底發軟、頭昏眼花。他每天工作到凌晨2點,幾乎是“拼命”干的。

    經過半年廢寢忘食的推導,王德民首次提出了一個既簡單、又精準的油層壓力計算公式,很快被推廣到整個油田。這就是后來載入史冊的“松遼法”。

    “松遼法”的成功讓年僅24歲的王德民一鳴驚人。在領導和老專家的鼓勵下,他乘勝追擊,推出中國第一套、世界第三套不穩定試井方法,在油田開發初期作出了重要貢獻。

    這次成功,點亮了王德民內心的信念,2年后王德民從生產崗位轉到科研崗位。而等待他的,將是二次采油、三次采油中越來越艱難的挑戰。

    延續:挑起大梁保產量

    世界上多數著名的大油田都是海相油田,而大慶油田是罕見的特大型陸相砂巖油田。前者的油層結構比較簡單,但大慶地下的油層多達上百層。隨著時間推移,大慶油田開發面臨的特有問題越來越清晰——不解決分層開發問題,二次采油就寸步難行。

    采油井的井眼只有碗口大小,但在這之下,是深達上千米,石油、天然氣、水共存,層層疊疊的復雜高壓環境。俗話所說的“深不可測”,大概就是這種感覺。

    “深不可測”也要測,還要一層一層地測,這是在全世界都找不到先例的高精尖技術。王德民提出了一系列新奇的破題之法:有的方法看起來簡單,卻能四兩撥千斤,如在原有測驗儀器上串聯一個壓力計,就仿佛給地質師和工程師安上了一雙能看見井下狀況的眼睛,終結了“盲人摸象”般的采油時代;還有的方法細致巧妙,例如對精密儀表進行改型設計,成功研制出測試分層流量的主力儀器。

    就這樣,王德民領導的團隊僅用不到三年時間,就為大慶油田建立了一套完整的分層動態檢測的工藝體系。這一史無前例的創舉,讓大慶油田在開發的初期階段就贏得了與油層自然條件博弈的主動權。


    1997年王德民在現場與同事們討論問題(大慶油田供圖)


    到上世紀80年代,大慶油田的主力油層已經開采差不多了。王德民又發明了限流法壓裂和選擇性壓裂技術,把條件較差的油層也開發出來,增加了7億噸可采儲量。

    但是大家都清楚,這一波技術革新帶來的穩產,只能堅持到1995年左右。在那之后,又該怎么辦呢?

    幾乎在限流法壓裂等技術開發的同一時期,王德民開始策劃三次采油了。當時世界上主流的化學驅方法,在實踐中屢屢碰壁。世界多數專家這樣評價:“This method is dead(這個方法已經死了)。”還有知名實驗室在100多次嘗試失敗后宣告解散。

    王德民臨危受命,再次挑起了大梁。好在這時,大慶油田的化學驅三次采油研究被列入油田重點攻關項目,從政策和資源上都得到了強有力的支持。

    王德民看遍國外的所有相關資料,突然意識到一個關鍵問題:盡管聚合物化學驅的概念已經更新,但國外石油開采界還停留在老概念上,僅僅重視聚合物作為“高黏度液體”的特性,卻忽略了和“黏性”同樣重要的另一指標——“彈性”。提高聚合物彈性后,注聚合物驅三次采油的攻關很快取得突破。不僅采收率大幅增加,還很好地控制了成本,首次實現了化學驅三次采油的商業開采。

    這是幾十年來,國際上唯一一個新誕生的驅油機理,而王德民完成任務時,恰恰就是1995年左右,他再一次延長了大慶油田的穩產期。


    2006年,王德民致力于化學驅三次采油及油田所需多用途表面活性劑研究(大慶油田供圖)


    “撈”油:耄耋之年還在“較勁兒”

    如今耄耋之年的王德民,依舊在和油田“較勁兒”。

    他腳下的地層中,那些零星分布的“油花、油膜”,加起來仍能占到原始儲量的30%以上。但這些油層中的含水量已接近98%,幾乎就是“水中撈油”。

    在這種條件下,王德民決定推動“四次采油”,這相當于從公認已經廢棄封存的油層中找油,還要開采得經濟劃算。

    這是世界級難題。早在20世紀90年代初,國外就大力研究井下油水分離注采工藝,降低含水量。但因注入壓力不斷上升等問題難以解決,導致壽命短、成本高,2000年后鮮有報道。

    王德民再一次在普遍認為“不可能”的質疑聲中,堅定地前進。

    2017年,在大慶油田已關停13年的區塊內,小規模推廣試驗了王德民研發的“井下油水分離同井注采”工藝,世界首次成功實現了四次采油。已經廢棄的油藏,重新煥發出生命力。

    但王德民知道,四次采油不只是單一技術問題,而是過去采油、開發、地面建設三大核心的集合。開展這項工程,需要從教育培訓,到行政管理,再到體系制度等都做出適應性改變。此外,更需要培育出對跨學科的油田復合型人才。

    “這個題目非常大,可能得干十幾年甚至幾十年。在我還能干的時候,想多干一些。”王德民說。

    從一次采油到四次采油,從最初單純的數學運算,到需要緊密結合理論和實踐的創新工作,再到如今全局一盤棋的宏大規劃——87歲的王德民還在為65歲的大慶油田做著未來5年、10年、15年的籌謀。

    愛一片土地,則為計之深遠。歷經世事風霜后,這位已經滿頭銀絲的老人,依然會想起16歲那年,被譽為中國“保爾·柯察金”的吳運鐸來到他所在的學校,作了長達7個小時的報告。當時臺下的少年淚流滿面,胸中只有想為黨和國家奉獻一生的深情和熱望,想要把“整個生命和全部精力,都獻給世界上最壯麗的事業”。

     


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