首位石油工程院士——王德民(下)
時間:2016-06-07 15:59
來源:
作者:宮柯
1976 年,在舉國歡慶粉碎“四人幫”,開始撥亂反正的轉折之際,王德民奉命完成了“大慶油田5,000萬噸原油產量穩產十年采油工藝規劃”,1978 年8 月調離采油工藝研究所,任命為大慶石油管理局副總工程師。
推進穩產 限流挖潛
大慶長垣上的薩爾圖、杏樹崗、喇嘛甸三大主力油田全面投入開發,5,000 萬噸十年穩產的前五年立足于原井網、老流程和現有的自噴開采工藝尚可支撐,但是后五年的持續穩產將面臨極大的困難,油田綜合含水上升到60% 之后,自噴開采工藝無法維系產液量的成倍飆升。
王德民審時度勢提出了轉變采油方式的宏大構想,組織領導了自噴采油轉變為機械采油的系統工程論證。這一方案的確立意味著業已成熟的與自噴采油相配套的絕大多數工藝技術將被淘汰,裝機下泵之后是否還能夠做到分層采油、分層測試,成為亟待破解的難題。國外的大油田多數是海相沉積,雖然大量使用機械采油,但是層系相對簡單,通過多鉆井分層系開采的辦法規避了同井多油層的矛盾。陸相沉積的大慶油田別無選擇,必須要在每一口采油井鉆遇多油層的條件下實現高水平的轉抽。從1980 年開始,在王德民的組織領導下集中了一千多位采油工程師分系統聯合攻關,相繼研發成功了抽油機井10 項、潛油電泵井8 項配套的新技術和新工藝,為大慶油田5,000 萬噸連續十年穩產方案的實施提供了堅實的技術保證。
1985 年8 月,王德民擔任大慶油田總工程師。在第一個十年穩產規劃即將如期實現的鼓舞下,開始制定5,000 萬噸再穩產十年的規劃,這時候最突出的問題是如何增加可供開采的石油地質儲量。大慶油田開發初期核定的22.6 億噸地質儲量當中未包括厚度0.5 米以下的一批薄油層,按照當時的采油工藝技術這部分油層不具備開采條件,因此未列入儲量統計表,統稱為表外儲量。王德民把大慶油田第二個5,000萬噸十年穩產的挖潛目標定在改造表外儲層上,提出了應用限流法進行壓裂改造薄油層的攻關課題,親自帶領項目組研究表外儲層的巖心力學特性,引進設計軟件,優化定位射孔和壓裂施工的水力參數,篩選殘渣少、攜砂能力強的水基壓裂液,經過室內的反復實驗和施工現場的多次嘗試,終于突破了國外普遍放棄開采厚度0.5 米以下薄油層的禁區,使80~140 多個厚度大于0.2 米的薄油層依次裂縫填砂得以改造,降低了原油流入井筒的滲流阻力,在表外儲層大范圍沉積的生產試驗區獲得了平均單井日產10 噸以上的好效果。限流法改造表外儲層的壓裂技術的研發成功,猶如一把鑰匙打開了封禁多年的儲量倉庫, 使沉睡的6 億多噸原油轉化為可供穩產接替的新增可采儲量,以每年5,000萬噸的原油產量計算,大慶油田再穩產十年無需再為資源不足擔憂。
1987 年7 月,中共中央邀請七位在科研事業上做出重大貢獻的中年專家到北戴河海濱度假,王德民位列第三,受到改革開放總設計師鄧小平的親切接見。1988 年,國家科委向王德民領銜發明的“限流法壓裂工藝”項目頒發了國家科學技術進步一等獎。
發現機理 聚驅奪冠
世界上任何油田都無法逃脫資源越采越少的結局,如何最大限度的提高采收率,是各國采油工程師竭力競爭的焦點。1991 年開始擔任大慶石油管理局副局長的王德民,主管科技工作,他把三次采油當中的注聚合物驅油提高采收率研究,確立為大慶油田在高含水后持續高產穩產的主攻方向,領導全油田的科技力量未雨綢繆,展開機理研究和礦場先導性工業應用試驗。王德民不僅是這一國家級重大科研項目的提出者和組織者,也是親自從事實驗研究的實踐者,他率領科研團隊在篩選適合大慶油田油藏特征的聚合物過程中發現了粘彈性能夠提高微觀驅油效率的機理,并應用這一理論上的新認識成功地解開了注聚地面流程劇烈震動,井下抽油桿嚴重偏磨等一系列工程方面的難題,為注聚合物驅油轉入礦場工業化推廣開辟了降低成本、簡單易行的技術途徑。
通過連續幾年的國內外技術交流、項目引進和因地制宜的技術創新,在大慶油田建成了中國第一個聚合物化學助劑生產基地和目前世界上規模最大、效益最好的應用基地。實踐證實,聚合驅油使大慶油田的采收率在水驅基礎上平均提高了10 個百分點,即每注入一噸聚合物可增產120 噸原油,從而使全面進入高含水階段的大慶油田不但年產油沒有下降,反而使5,000 萬噸以上的穩產期延長到27 年,以主力油田采收率平均高于50% 的奪冠指標,創造了世界同類油田開發史上的奇跡。1994 年,中國工程院成立之始,王德民因在油田開發領域的杰出貢獻當選首批院士。
1998 年,他領銜研發的“聚合物驅油技術”再次獲得了國家頒發的科學技術進步一等獎。如今,中國工程院群英璀璨,各行各業的院士風采彰顯出國家強盛的科學技術實力。蜚聲海內外的王德民院士,耄耋之年依舊站在石油開采工程技術高端的最前沿,為我國石油工業的可持續發展從事開拓性的新技術研究,他所取得的學術成就在國際石油論壇上連篇引起轟動,被國際石油學會授予“終身會員”。2009 年“何梁何利基金”評審委員會把這一獎項的最高榮譽——科學與技術成就獎授予王德民院士。(完)