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基本資料信息
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——記中國海洋石油總公司副總工程師姜偉
2015-11-17
在北京東城區(qū)的一隅,坐落著一個幾十米高的大廈,中國海洋石油總公司(以下簡稱“中海油”)即位于此。當(dāng)我們走進中海油副總工程師姜偉的辦公室,只見他眉頭緊蹙,似乎在思索著什么。十多平米的房間里,堆滿了報紙與書籍。房間右面的墻壁上,掛著一塊寫滿公式的小白板。在數(shù)不清的日夜里,姜偉總是拿著一支筆,在上面推導(dǎo)計算,解決了我國海上鉆完井工程技術(shù)領(lǐng)域的一道道難題。
當(dāng)前,中國經(jīng)濟已發(fā)展成為高度依賴海洋的外向型經(jīng)濟,對海洋資源、空間的依賴程度大幅度提高。黨的十八大對此做出了建設(shè)海洋強國的重大部署:提高海洋資源開發(fā)能力,發(fā)展海洋經(jīng)濟,保護海洋生態(tài)環(huán)境,堅決維護國家海洋權(quán)益,建設(shè)海洋強國。
姜偉是我國海洋鉆完井工程技術(shù)專家和工程技術(shù)學(xué)科帶頭人,早在30多年前,面對我國在海洋石油開發(fā)上的技術(shù)劣勢,姜偉便下定決心要做好這方面的研究,“當(dāng)時有一個非常質(zhì)樸的想法,我要發(fā)現(xiàn)一個問題,然后解決一個問題,把我們鉆井教科書重寫了”。如今,姜偉不僅實現(xiàn)了這個愿望,還在我國近海的優(yōu)快鉆井工程技術(shù)到深水鉆完井工程技術(shù)的發(fā)展中,建立了我國現(xiàn)代海洋石油鉆完井工程技術(shù)體系,為我國近海油氣開發(fā)、海洋石油工業(yè)走向深水以及維護國家海洋權(quán)益做出了突出貢獻。
“過去我們晚了,不能永遠晚;過去我們落后了,不能永遠落后。”懷揣著一份強大的責(zé)任感和使命感,姜偉一干就是30多年,縮小了我國在海洋鉆完井工程技術(shù)領(lǐng)域與世界的差距。他說:“為了海洋強國的夢想,我們還有很多工作要做,我們將繼續(xù)努力,奮力拼搏,不辜負實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的歷史厚望。”
十年磨礪,創(chuàng)造隔水導(dǎo)管關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)先水平
世界海洋石油資源量占全球石油資源總量的34%,且海洋油氣產(chǎn)量將會穩(wěn)步上升,成為世界油氣產(chǎn)量增長的源泉。目前全球已有50多個國家對深海進行勘探,世界石油探明儲量的蘊藏重心,將逐步由陸地轉(zhuǎn)向深海。
人們常說,海洋石油勘探開發(fā),是一項高風(fēng)險、高投入、高技術(shù)的“三高”行業(yè)。其鉆井作業(yè)水平,尤其是深水鉆完井技術(shù)體現(xiàn)著一個國家的技術(shù)能力和經(jīng)濟實力。姜偉向記者介紹,海洋鉆井隔水導(dǎo)管是海上鉆井的第一道關(guān)口,其入泥深度和穩(wěn)定性的控制是國際公認的海洋鉆井首道技術(shù)難關(guān)。
10多年前,在我國海洋石油鉆井中,隔水導(dǎo)管入泥深度是根據(jù)國外的經(jīng)驗來確定。但是,這種做法存在一定的不確定性和風(fēng)險。姜偉向記者解釋,“如果隔水導(dǎo)管入泥深度過淺,就會由于導(dǎo)管承載力不足造成井口失穩(wěn)、下陷等復(fù)雜事故;如果隔水導(dǎo)管入泥深度過深,有的就會造成作業(yè)困難和經(jīng)濟上的浪費。鉆井平臺多工作一天,綜合作業(yè)費用至少要多花費百萬元”。
改革開放后,我國在海洋石油開發(fā)上剛剛起步。當(dāng)時,對此問題國內(nèi)還沒有開展過研究。早在渤海灣,姜偉團隊便發(fā)現(xiàn)隔水管打入的深度不準(zhǔn),“往海底錘擊的時候,有時樁錘都砸裂了,但是仍舊打不下去。鉆機設(shè)計時間是一天砸兩口井,當(dāng)時一口井也砸不下去,既耽誤時間又造成經(jīng)濟上的浪費,而且很不安全”。面對此困境,姜偉夙夜難寐,飯也吃不下,忙的時候白天夜里連軸轉(zhuǎn),絞盡腦汁琢磨這個問題。“既然問題已經(jīng)擺在面前,回避也不是辦法,既然老外的東西也不準(zhǔn),那只有我們想辦法研究解決。”
為了攻克這個技術(shù)難題,2000年,當(dāng)時還在中海油研究總院擔(dān)任鉆完井總師的姜偉開始帶領(lǐng)團隊著手開展專題研究。姜偉告訴記者,他們是一支“產(chǎn)—學(xué)—研”相結(jié)合的隊伍。“當(dāng)時,中國石油大學(xué)的楊進教授組成了一個班子,經(jīng)常帶領(lǐng)小組奔波在油田和學(xué)校實驗室之間。他們在海邊專門搭建了一個實驗場地,完全按照海上作業(yè)的環(huán)境條件,取得了第一手非常寶貴的資料。”姜偉研究團隊不斷地對群樁、單樁的下水深度做量化的分析和研究,通過實驗放大比例,對現(xiàn)場的工作做出指導(dǎo)。
經(jīng)過10年攻關(guān),該項目突破了隔水導(dǎo)管關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,打破了國外深水技術(shù)壟斷,形成了完全自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)成果,在國際上處于領(lǐng)先地位,為海洋石油鉆井安全作業(yè)、海洋環(huán)境保護提供了重要技術(shù)支撐,極大地推動了我國海洋石油工業(yè)的科學(xué)技術(shù)進步。
據(jù)姜偉介紹,海洋鉆井隔水導(dǎo)管關(guān)鍵技術(shù)已在我國海域及海外(西非、赤道幾內(nèi)亞、剛果(布)、印尼等)58個油氣田、2300多口井上成功應(yīng)用,事故率為零,取得直接經(jīng)濟效益51.41億元。同時,該技術(shù)也得到了國內(nèi)和國外著名同行專家的高度評價,使我國成為世界上少數(shù)掌握該項深水技術(shù)的國家之一,并于2014年獲得國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎(排名第一)。
參加工作30多年來,姜偉主持了多個國家“863”、國家重大專項及中海油大型油田開發(fā)建設(shè)項目,擁有豐富的現(xiàn)場工作經(jīng)驗和眾多科研成果,先后獲得國家科技進步獎二等獎2項,省部級科技進步獎一等獎25項;在國內(nèi)外公開發(fā)行技術(shù)刊物上獨立發(fā)表論文200余篇、出版專著3部、獲國家發(fā)明專利63項。特別是近年來,他組織開展了海洋石油981在南海自營深水井的成功鉆探,為981平臺“超深水半潛式鉆井平臺的研發(fā)與應(yīng)用”獲得2014年度國家科技進步特等獎做出了貢獻。
“30多年前,剛參加工作,我感覺中國的海域有這么多油氣資源,我們應(yīng)該做自己該做的事情,實實在在地解決一些問題。”當(dāng)初一個質(zhì)樸的想法,支撐著姜偉一步一腳印走到現(xiàn)在,他見證了我國海洋石油鉆完井工程關(guān)鍵技術(shù)研究和深水海域油氣開采開發(fā)過程,更經(jīng)歷了國家為海洋石油勘探開發(fā)的投入和厚愛。同時,他還建立了我國深水鉆完井技術(shù)體系,推動我國深水鉆完井工程技術(shù)穩(wěn)步發(fā)展。黨的十八大提出的海洋強國的戰(zhàn)略方針,更是為發(fā)展我國深水鉆完井工程技術(shù)、為建設(shè)海洋強國、維護海洋權(quán)益提供了千載難逢的歷史發(fā)展機遇和平臺。
齊心聚力,建立海上優(yōu)快鉆井工程技術(shù)體系
上世紀(jì)90年代,相較于國外,我國鉆完井有著很大的提效空間,提高鉆井速度是加快油氣勘探開發(fā)步伐的重要途徑。
姜偉告訴記者,海上油田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,斷層多,油藏分布規(guī)律難以掌握。渤海灣目前已發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)油藏埋深淺,油稠,屬于低壓高滲油藏。如果采用常規(guī)的開發(fā)技術(shù),油田因其效益多屬于邊際油田。為了從根本上扭轉(zhuǎn)這一局面,探索出一條適合邊際油田開發(fā)的模式,1995年,引入了優(yōu)快鉆井的概念,姜偉帶領(lǐng)團隊在渤海綏中36-1油田開始了探索與實驗,并且取得了較好的成績。在鉆井工程質(zhì)量和鉆井效率方面都得到了大幅度的提高,同時對渤海邊際油田的開發(fā)逐步摸索出一條可以借鑒的成功經(jīng)驗。
1997年,姜偉團隊在油田開發(fā)時遇到一個技術(shù)難題,他回憶道,“渤海QK17-2油田的東區(qū)有個小區(qū)塊,油藏埋深淺,鉆機過去插樁插不住。最后就想辦法,干脆打大位移井,在西區(qū)平臺上鉆井,把位移打到4公里,開發(fā)東區(qū)油田”。于是,十五期間,姜偉作為課題負責(zé)人主持國家863“海底大位移鉆井技術(shù)研究”課題研究工作,開啟了一段艱難的探索之旅。付出終有回報,姜偉團隊依靠自己的技術(shù)力量,形成海上大位移鉆井工程技術(shù)集成。該項技術(shù)在渤海2個油田鉆成6口大位移水平井,最大水平位移3697米,最大水垂比2.01,節(jié)約投資2.3億元。同時,他提出鉆具旋轉(zhuǎn)條件下動載極限扭矩問題及定向井多扶正器鉆具組合力學(xué)特性研究與應(yīng)用,為推動這一時期海上定向井技術(shù)發(fā)展發(fā)揮了重要作用。
一勞并非永逸,解決完這個難題,未來還會有無數(shù)個難題出現(xiàn)。由于我國渤海的稠油資源占中海油的80%,如何將其開發(fā)出來,是擺在姜偉團隊面前的一個重要問題。姜偉向記者介紹,海上油田加密叢式井開發(fā)是世界性的大難題,“它有很多自身的特點,井下就像蜘蛛網(wǎng),深度和方向要錯開,井與井不能在地下相撞,否則會造成石油和天然氣的泄露”。
從2006年開始,姜偉團隊一直在研究這個課題。“海上稠油開發(fā)要用自己的方法取得較好的經(jīng)濟效益,從過去的一個平臺鉆35口井,到現(xiàn)在的80多口井,要實現(xiàn)降本增效,必須提高技術(shù)水平和管理力度”。經(jīng)過10年努力,作為國家重大專項海上稠油高效開發(fā)工作副組長,他結(jié)合海上鉆井技術(shù)和裝備的原理和特點,在稠油出砂在線監(jiān)測、海上化學(xué)驅(qū)油高效配注裝備系統(tǒng)研制等方面,成功研制應(yīng)用并獲得10項發(fā)明專利技術(shù),形成適合海洋稠油開采的密集叢式井鉆完井等關(guān)鍵工程技術(shù),應(yīng)用新技術(shù),在渤海油田鉆井72口,新增產(chǎn)值175億元,為渤海稠油的開采發(fā)揮了重要作用。
此外,姜偉還帶領(lǐng)模塊鉆機團隊潛心海洋模塊鉆機的設(shè)計、建造和安裝,形成了我國海上模塊鉆機設(shè)計和建造技術(shù)和國家標(biāo)準(zhǔn),并被OGP/ISO國際標(biāo)準(zhǔn)化組織定為ISO-18647“海上石油平臺模塊鉆機”國際標(biāo)準(zhǔn)。這是我國在石油鉆完井工程技術(shù)領(lǐng)域制定的首部國際標(biāo)準(zhǔn)。極大提升了我國石油鉆采裝備技術(shù)的國際競爭力和影響力。
積跬步,致千里。姜偉帶領(lǐng)團隊以解決問題,攻克技術(shù)難題為主要目的,以發(fā)展海洋技術(shù)的需求為導(dǎo)向,推動了我國海洋石油鉆完井技術(shù)的進步,形成我國海上石油優(yōu)快鉆完井工程技術(shù)體系,為我國近海油氣開發(fā)做出重要貢獻。
攻堅克難,勇攀高峰
姜偉的團隊從最初的6人,到今天的近100人;從帶領(lǐng)沒有經(jīng)驗的年輕人,到現(xiàn)在培養(yǎng)的技術(shù)骨干;從基礎(chǔ)理論的突破,到工業(yè)化裝備的發(fā)明應(yīng)用,姜偉深有感觸:“只要選準(zhǔn)了于國家海洋戰(zhàn)略發(fā)展有益的目標(biāo),總能開辟一片天地。”姜偉敢想敢做、勇于擔(dān)當(dāng)?shù)木窠o團隊注入了一股強大的精神力量,他們揮斥方遒,共同度過十多個春秋。
2000年,為了更好地解決隔水導(dǎo)管入泥深度的問題,中海油研究總院集中了當(dāng)時鉆采專業(yè)的大部分優(yōu)勢兵力,并充分聯(lián)合中國石油大學(xué)(北京)、中海油四個分公司(天津、上海、湛江、深圳)及中海油服、監(jiān)督監(jiān)理技術(shù)公司,瞄準(zhǔn)世界海洋深水鉆井的技術(shù)關(guān)鍵難題。在這10余年的時間里,項目團隊發(fā)揮著各自的優(yōu)勢,最終攻克了深水關(guān)鍵技術(shù)難題,使我國成為了目前世界上少數(shù)掌握該項技術(shù)的國家之一。
姜偉告訴記者,基礎(chǔ)理論研究的突破是技術(shù)層面質(zhì)的飛躍,需要長期的技術(shù)沉淀和艱辛探索。該技術(shù)從本構(gòu)模型理論建立,到室內(nèi)試驗,現(xiàn)場試驗探索,再到現(xiàn)場應(yīng)用完善,最終創(chuàng)建應(yīng)用到工程作業(yè)的設(shè)計方法,并持續(xù)進行設(shè)計計算和現(xiàn)場技術(shù)支持,整個發(fā)展歷程的背后,凝聚著科研人員的汗水、淚水和堅持。
“有時候科研人員也是一線工人!”回想起現(xiàn)場試驗的歷程,姜偉表情有些復(fù)雜,看似平靜,又暗藏波瀾,“理論的建立,讓科研人員在辦公桌前熬白了頭發(fā);而現(xiàn)場試驗,更讓這一幫書生,真正體會到了一線工人的艱辛。”
噴射試驗是歷次大型試驗中姜偉印象最深的一次。實施噴射法下入隔水導(dǎo)管試驗的第一步是選擇試驗場地,這關(guān)系到整個噴射法下入隔水導(dǎo)管試驗研究的成敗。在實地考察了幾個備選場地之后,他們首先選定了一個有數(shù)米水深的試驗場地,在進行試驗性的噴射下入時,不料在隔水導(dǎo)管下入數(shù)米之后碰到了堅硬的地層或是有礫石回填層,噴射下入無法進行,一周的辛苦白白浪費。但團隊并未放棄,他們繼續(xù)轉(zhuǎn)戰(zhàn)其它場地,通過連續(xù)數(shù)日的尋找,他們最終找到了一個水深約1米的試驗場地。在那個廣闊的灘海,重新架起了24米長,9米寬的長方形腳手架平臺。然而在試驗的實施過程中,發(fā)生過起重機因一支撐點下陷而傾斜的事故,因起重機不能依靠自身的動力擺脫險境,最后他們調(diào)來兩輛同噸位的起重機將身處險境的起重機吊離。
講這段故事時,姜偉一直目視遠方,似乎思緒又飛回了夏日浩瀚的海邊,“我們的付出沒白費,現(xiàn)場試驗的一手?jǐn)?shù)據(jù),讓我們確定了合適的模型參數(shù)”,說到這里,姜偉情緒歡快起來,臉上寫滿了科研人員獲得重大突破時的那種興奮。
在姜偉的帶領(lǐng)下,海洋鉆井隔水導(dǎo)管團隊獲得國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎1項,省部級科技進步獎2項,省部級技術(shù)發(fā)明獎1項,授權(quán)發(fā)明專利11件,軟件著作權(quán)登記2項,出版專著2部,核心論文35篇,企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項,國際海洋油氣大會等特邀報告16次。同時,培養(yǎng)了博士和碩士研究生45名及百余名海洋石油工程技術(shù)骨干,形成了一支我國在海洋石油工程技術(shù)領(lǐng)域里具有國際影響力的研發(fā)團隊。
“不拒眾流,方為江海。”姜偉認為,聚才用才應(yīng)該包括國內(nèi)國際,擇天下英才而用之。在面對國外技術(shù)壟斷的背景下,他倡導(dǎo)整合自身資源,挖渠引水、筑巢引鳳,請進來也得走出去。不僅積極開展和國際公司的合作,更加強自身隊伍和海外的交流學(xué)習(xí),多次聯(lián)合中國石油大學(xué)(北京)前往巴西、挪威等深水技術(shù)先進的國家取經(jīng)、交流。同時,姜偉充分尊重人才的成長規(guī)律,對團隊中的年輕人充分信任、放手使用,讓各類人才發(fā)揮最大優(yōu)勢。在這個尊重智慧、呼喚人才的時代,只要有夢想,只要敢拼搏,“小團隊”也能有貢獻,也能成就海洋強國的夢想。
姜偉帶領(lǐng)著團隊在科研的道路上,始終以務(wù)實和拼搏的精神在探索中前行。他考慮問題總是具有前瞻性,且不會輕易地肯定或否定任何事情。每次開會,他總是將事情弄清楚后才肯罷休;每個重要的模型和方程,他都要親自推導(dǎo),生怕出現(xiàn)一點差錯,“工程一點也不能馬虎,必須精益求精,才能確保準(zhǔn)確和安全”。
盡管取得這些成就,姜偉仍感到自己身上的擔(dān)子很重,“我們沒有時間停頓下來,更沒有資格躺在功勞簿上睡大覺。與國外的深水技術(shù)相比,我們起步較晚,在海洋工程技術(shù)領(lǐng)域的科研方面我們‘先天不足’,發(fā)展海洋經(jīng)濟,開發(fā)和利用海洋資源是我們歷史使命。在科研和技術(shù)上,我們要以不斷創(chuàng)新的精神,勇于攻克技術(shù)上的難題,攀登新的高峰”。年近六旬的姜偉,仍心系我國海洋石油未來的發(fā)展,他已用30多年的青春,在我國海洋工程技術(shù)領(lǐng)域譜寫了輝煌的篇章。
來源:科學(xué)中國人 2015年第11期