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『終生服務大油田是我的榮幸』——記中國工程院院士、石油工業專家王德民
2006-06-08 17:46:33 來源:東北網  作者:高長利
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  東北網6月8日電 題:『終生服務大油田是我的榮幸』——記中國工程院院士、石油工業專家王德民

  記者 高長利

  王德民,中國工程院首批院士,我國石油工業著名專家。1961年,他推導出我國第一套不穩定試井方法『松遼法』,至今已累計使用100萬次;1965年在世界上首次研制並推廣了一套鋼絲起下的分層測試儀器;70年代分別研究並推廣了國內首創的偏心配產、偏心注水工藝和『限流法』壓裂工藝,為扭轉油田『兩降一昇』的局面和開發薄油層起到了重要作用;進入80年代中後期,他組織廣大科技人員完成了『化學驅』三次采油技術的攻關並進行了大規模推廣應用。90年代,他帶領科技人員研究成功的『泡沫復合驅油技術』,對大慶油田復雜油層的戰略開發有極高的實用價值。王德民為大慶油田的高產穩產做出了突出的貢獻。

王德民在家中查閱資料

  東北網6月8日電 王德民,1955年懷著科技興國的願望考入北京石油學院鑽采系采油專業。從此,他的命運就和祖國的石油工業緊緊連在了一起。1960年,王德民來到了大慶油田,一蹲就是40餘年。回首往昔,王德民這樣總結自己:大慶油田在那裡,我的家就在那裡。人生能與這麼大的油田共命運,是件很榮幸的事兒。

  推導出我國第一套不穩定試井方法『松遼法』,至今已使用超百萬次

  求學期間,王德民目睹了中國石油工業的落後面貌。『中國是陸相沈積的地質構造,絕不會有大油田』的『貧油論』像一塊陰雲籠罩在他的頭上。1959年,發現大慶油田的消息傳到學校,王德民和同學們跑到院子裡,興奮得敲著臉盆喊『有大油田了』,『有油了』。『一名學石油專業的大學生,不奔向石油會戰的戰場,不到祖國最需要的地方去,就無法實現自身的價值,報效祖國就是一句空話。』王德民在這時就確定了自己的人生價值。

  1960年,王德民被分配到油田測壓隊工作。剛到大慶時,條件很差,『青天一頂星星亮,荒原一片篝火紅。』最開始住的是牛棚,這在當時算是最好的房子了,但一遇雨天就不行了,外面大下,裡面小下,大盆小盆都用來接雨,一個晚上得挪動好幾個地方睡覺躲雨。『寧可少活二十年,拼命也要拿下大油田』,以鐵人王進喜為代表的大慶石油工人提出的豪邁誓言,鼓動著包括王德民在內的每一個參加會戰的人。

  為了開發好大油田,必須有大量齊全准確的第一性資料,測壓隊的任務,就是運用一定的工藝手段,把特制的儀器下到1000多米深的油水井裡,測定油層的壓力。當時『試井』,一個月搞一次『測壓會戰』,把所有的井都測一次。千米地下石油儲藏在『磨刀石』中,油石縫隙僅有頭發絲的十分之一。在120個大氣壓下纔可出油,當低於100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,後半夜纔能睡覺,勞動強度很大。

  當時只有24歲的王德民決心發明一種新的測試計算方法,解決這一難題。王德民學的是采油專業,試井測量只是所學32門功課中的一門。他學的是英語,為掌握數學推導知識,研究當時蘇聯這方面的資料,他自學俄語。他廢寢忘食,連續奮戰100多天,終於在1961年春節那天,推導出了符合大慶油田實情的油井壓力計算公式。經過鑒定,新的計算方法被定為『松遼法』,並很快在全油田應用推廣。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』一直用到現在,45年來被用了100多萬次。

  

1996年,王德民與科技人員一起分析泡沫驅油實驗效果

  首次發明和推廣鋼絲起下分層測試技術,研制偏心配水器和配產器

  1963年底,組織上分配王德民到采油工藝研究所測試隊工作。大慶油田地下儲油石層非常復雜,最薄的有1尺左右厚,最厚的有30多尺厚,這樣的油石層多達100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准確回答的,還得將儀表下到各石層裡去測數據。當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,王德民和技術人員在寒冷的冬天往井裡下鋼絲繩、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』。長年累月地工作,王德民得了關節炎,夜裡疼得翻不了身。

  王德民意識到,沿襲這種舊的測試法,效率太低又不科學。他開始嘗試著用很細的鋼絲代替鋼絲繩和電纜。這個試驗的風險是巨大的,改用2毫米細的鋼絲,其承重只有100多公斤,一旦鋼絲斷了,就會釀成嚴重生產事故。

  經過兩年苦戰,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。這項工藝技術填補了國內空白,處於國際領先地位,直到現在還作為油田的主導技術在使用,其可靠率達99%。

  1969年,已開發10年的大慶油田,又出現了地層壓力下降、原油產量下降、含水上昇的嚴重問題。當時由於工藝不完善,工人作業時,調整一個層段的產量在一口井上要連續多次起下油管,有時作業機不夠,采油隊幾十名工人就站成一排,用鋼絲繩把1000多米長10多噸重的管柱從井底一根一根拉出來。為了迅速扭轉油田『兩降一昇』的局面,需要盡快研制出一套分層配水和分層配產的新工藝。王德民想,要是有個偏心配產器,只需要幾個人用鋼絲起下,問題就會解決。他和攻關組的其他同事整整乾了一年,經過1000多次的試驗,終於研究成功了偏心配產、配水器,它比國外同類產品輕1/2,短2/3,並能與其它測試儀器配套使用。這套偏心工藝應用後,配水合格率由原來的30%提高到70%以上,油田含水上昇率也由3%下降到2%左右。現在這套工藝已在全國其它油田推廣使用。

  進入70年代,油田原油中的含水超過20%,進入中含水開采期,而原有的采油工藝已不適應中含水期進一步提高產液量的要求。王德民和同事們從油田實際出發,確定了一批新的科研課題。經過努力,共取得了20多項科研成果,其中有3項達到國內外先進水平。其中,分層壓裂推廣使用後,每年為油田增產100多萬噸油。這套工藝與其它工藝技術配合,從技術上保證了油田在中含水期持續地、大幅度地增產。

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

  

王德民在分析泡沫驅油試驗資料

  主持研發限流法壓裂技術,首創『化學驅油』采油方法

  大慶油田油層特別多,厚薄懸殊,0.2到0.5米的油層約佔1/4。這種薄油層,在世界石油史上,還沒有開采的先例。要能在1000多米的地下油層發現0.2米厚的油層,深度誤差就得小於0.2?,這比對神槍手的要求還要准。許多人認為在地下不可能使准確度達到這麼高,即使有油層,也采不出來。

  王德民適時提出了『限流壓裂法』。經過他和課題組其他成員的努力,終於使這項攻關課題取得了一次壓開20多個薄油層的成果。而在國際上,類似的壓裂,一次只能壓開3至4個油層。這項技術的突破,使大慶油田原來無法計算、也沒列入開發儲量的薄油層變成了可開發的油藏。開采這些薄油層,每年新增可采儲量5000萬噸,相當於大慶每年的原油產量。在油田推廣應用後,與其它工藝配套,使大慶油田儲量增加了7億噸,等於又找到了一個大油田。

  1978年,大慶油田提出十年高產穩產的目標。已走上石油管理局副總工程師崗位的王德民經過調查與分析,認為依靠以往注水提高地層壓力為中心的開發技術,很難實現這一目標。繼續強化注水,地下油層就會在地層壓力超過原始地層壓力時破裂,造成大面積的水淹和大范圍的套管損壞。在緊迫形勢下,他帶領科技人員,深入到基層,收集分析數據,開展現場試驗,完成了以自噴采油轉變為機械采油的攻關方案。這項技術措施實施後,確保了『六五』期間油田在注水壓力略有下降的前提下實現高產穩產。

  1984年,王德民負責起油田三次采油攻關工作,他結合油田地質特點,果敢地確立了化學驅油方法為大慶油田提高原油采收率的主要研究攻關方向。在基礎理論研究方面,王德民突破傳統的聚合物驅油理論,創造性地提出了聚合物溶液彈性在提高采收率方面的作用,為大慶油田成功實施聚合物驅油技術奠定了理論基礎。在此基礎上,王德民在驅油用聚合物的物理化學特性、分子量選擇、布井方式、井下注入工藝以及采出液處理等方面,做了大量卓有成效的工作,優選出分子量適合於大慶油田的聚合物,並實驗成功。以此為基礎,王德民又成功地組織論證了年產5萬噸聚丙烯?胺生產廠的建設,為1995年後大慶油田應用聚合物驅油技術提早做好了技術准備。1996年,大慶油田逐塊開始應用聚合物驅油技術,經濟效益和社會效益逐年增加。到1998年,投入聚合物驅開發的面積已超過了100平方公裡,動用的地質儲量達2億噸以上,累積創經濟效益逾100億元人民幣。1998年,『聚合物驅油技術』榮獲國家科技進步一等獎。

  『聚合物驅油技術』成功後,王德民又以『鹼—表面活性劑—聚合物』的復合驅油技術為主攻方向,進一步提高原油采收率。在他的指導下,逐步研究開發出『鹼—表面活性劑—聚合物』復合驅油技術,此項技術的提高采收率幅度可比『水驅』提高20%,是聚合物驅油技術提高采收率的2倍以上。此外,他還在探索研究『泡沫復合驅油技術』等更新的提高原油采收率方法,以期為油田的長遠發展,研究更具深遠意義的技術。

  

1997年,王德民在現場討論試驗情況

  艱苦創業的楷模,自主創新的典范

  大慶會戰初期,條件十分艱苦。夏天,酷日當頭,大草原上的蚊子、小咬多得數不清;冬天,嚴寒難耐,最冷時達零下40攝氏度。當時油田流行這樣一句話:『北風當電扇,大雪當炒面,身穿冰激凌,風雪吹不進』。靠這種以苦為樂的精神,王德民和同事們大乾苦乾了兩年多,先後搞出了油層試油和油水井分層測試等一套新工藝,滿足了油田生產發展需要。

  王德民搞科研有一股鑽勁。1960年剛參加工作不久,他就發現用國外的『赫諾法』解釋測井資料與大慶的實際情況不符。王德民看在眼裡,急在心上,暗暗下定決心要解決這個難題。在那段時間裡,他沒有休息過一個節假日,沒有在夜裡一點鍾前睡過覺,甚至捨不得時間去理發、去洗澡。憑著這種精神,他連續奮戰了100多天,推導出了我國第一套油井壓力計算公式『松遼法』。

  王德民一生奉獻於石油工業,通過不斷創新,為大慶油田創建『百年油田』而不懈努力著。說起自主創新,王德民有著自己的理解。『改進的東西好搞,創新的東西風險大。只有將評價改進與評價創新區別開來,社會纔能形成創新的良好氛圍。』王德民總是從油田的實際出發,注重解決在生產中遇到問題。『不搞鎖在櫃子裡的項目』,『項目要裝化為生產力』,『復雜的工業要簡單化,要讓工人能掌握』,這些創新的初衷已經深深植根於王德民幾十年的科研生涯中。

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責任編輯:焦洋