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(chuàng)“世界上油田開發(fā)意義重大、難度最大、工藝最先進(jìn)的技術(shù)”，王德民當(dāng)選中國(guó)工程院首批院士，也成為我國(guó)石油開采專業(yè)的首位院士。

  王德民今年87歲了，“時(shí)不我待”的緊迫感越發(fā)強(qiáng)烈，他推掉了更多與本職工作關(guān)系不大的社交活動(dòng)。他曾有過(guò)一個(gè)微信號(hào)，攢下了幾千條未讀消息，他隨手點(diǎn)開幾個(gè)，發(fā)現(xiàn)和油田沒啥關(guān)系，干脆讓兒子幫他注銷了。

  他曾在中國(guó)石油大慶油田三次采油技術(shù)轉(zhuǎn)折中發(fā)揮核心作用。退休20余年來(lái)，他又在一眾“不可能”的質(zhì)疑聲中推進(jìn)四次采油的攻關(guān)。

  四次采油的核心問(wèn)題是國(guó)際上認(rèn)為的廢棄油藏如何經(jīng)濟(jì)有效開采。這是世界上從未成功過(guò)的技術(shù)，但王德民堅(jiān)信能夠攻克這一難關(guān)，目前，相關(guān)技術(shù)已初見成效。

 

尋油：到最艱苦的地方去

 

  2000年退休后，王德民的科研進(jìn)度反倒“加速”了。卸掉所有行政職務(wù)后，他全身心撲在科研上，成果產(chǎn)出頻率從“每?jī)扇?個(gè)”提高到“每年1至2個(gè)”。他對(duì)“成果”的定義標(biāo)準(zhǔn)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，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(xué)院錄取。就在他即將畢業(yè)那年，黑龍江松遼盆地噴出了強(qiáng)勁的油流。這個(gè)重大發(fā)現(xiàn)在當(dāng)時(shí)屬于嚴(yán)格保密的信息，但在北京石油學(xué)院已經(jīng)傳開了。大半夜，年輕的學(xué)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(lái)。

  考大學(xué)時(shí)，王德民的第一志愿是清華大學(xué)水利系，其次是北京大學(xué)物理系。他的夢(mèng)想就是到祖國(guó)最需要的大工程中去發(fā)光發(fā)熱。盡管因?yàn)榉N種原因他沒有被這兩所名校錄取，但好在失之東隅，收之桑榆，祖國(guó)東北即將誕生的史詩(shī)級(jí)大油田，正是他夢(mèng)想中的舞臺(tái)。

  畢業(yè)分配時(shí)，王德民堅(jiān)持要求去松遼參加石油會(huì)戰(zhàn)，并最終得到批準(zhǔn)。自此，他把人生寫在了后來(lái)被叫作大慶的地方。

  在這片土地上，王德民住過(guò)漏雨的牛棚、點(diǎn)過(guò)熏人的原油取暖、抬過(guò)100多公斤重的絞車、在大冬天被噴一身水凍成“冰棍”……他和所有大慶人一起，在一窮二白的條件下創(chuàng)造出一個(gè)又一個(gè)奇跡。

 

出油：暗自算出“松遼法”

 

  迄今為止，大慶油田依然是我國(guó)規(guī)模最大的油田之一。

  但發(fā)現(xiàn)一個(gè)油田后，并不是就坐等收獲了。即便找到了一座寶庫(kù)，能挖出多少寶貝、能挖多久，還要憑借各自的本事。

  剛開發(fā)一個(gè)油田時(shí)，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(wèn)題并不簡(jiǎn)單。隨著采油進(jìn)程推進(jìn)，把石油“推舉”到地面的油層壓力會(huì)逐漸降低，如果不能采取措施維持這一壓力，就會(huì)導(dǎo)致日后大量石油無(wú)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(lái)到油田，沒有像他的多數(shù)同學(xué)那樣直接進(jìn)入科研部門，而是被分配到生產(chǎn)一線的試井隊(duì)。

  但王德民沒有氣餒，他始終相信“科研，在哪里都能干”。

  在一線實(shí)踐中，王德民“眼見為實(shí)”，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)他得知世界上通用的“赫諾法”計(jì)算的油層壓力數(shù)據(jù)與實(shí)地檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)嚴(yán)重不符時(shí)，就暗下決心，投身解決這一“靈魂”問(wèn)題的奮戰(zhàn)中。

  他白天工作，晚上做研究。那個(gè)時(shí)候，人們最大的困難是吃不飽，而工作加科研的狀態(tài)常常讓王德民餓得腳底發(fā)軟、頭昏眼花。他每天工作到凌晨2點(diǎn)，幾乎在“拼命”。

  經(jīng)過(guò)半年廢寢忘食的推導(dǎo)，王德民首次提出了一個(gè)既簡(jiǎn)單又精準(zhǔn)的油層壓力計(jì)算公式，很快被推廣到整個(gè)油田。這就是后來(lái)載入史冊(cè)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(lǐng)導(dǎo)和老專家的鼓勵(lì)下，他乘勝追擊，推出中國(guó)第一套、世界第三套不穩(wěn)定試井方法，在油田開發(fā)初期作出了重要貢獻(xiàn)。

  這次成功點(diǎn)亮了王德民內(nèi)心的信念。兩年后，王德民從生產(chǎn)崗位轉(zhuǎn)到科研崗位，而等待他的是二次采油、三次采油中越來(lái)越艱難的挑戰(zhàn)。

 

延續(xù)：挑起大梁保產(chǎn)量

 

  世界上多數(shù)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(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，而大慶地下的油層多達(dá)上百層。隨著時(shí)間推移，大慶油田開發(fā)面臨的特有問(wèn)題越來(lái)越清晰——不解決分層開發(fā)問(wèn)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，是石油、天然氣、水共存的層層疊疊的復(fù)雜高壓環(huán)境。所謂“深不可測(cè)”，大概就是這種感覺。

  “深不可測(cè)”也要測(cè)，還要一層一層測(cè)，這是在全世界都找不到先例的高精尖技術(shù)。王德民提出了一系列新奇的破題之法：有的方法看起來(lái)簡(jiǎn)單卻能四兩撥千斤，如在原有測(cè)驗(yàn)儀器上串聯(lián)一個(gè)壓力計(jì)，就仿佛給地質(zhì)師和工程師安上了一雙能看見井下狀況的眼睛，終結(jié)了“盲人摸象”般的采油時(shí)代；有的方法細(xì)致巧妙，如對(duì)精密儀表進(jìn)行改型設(shè)計(jì)，成功研制出測(cè)試分層流量的主力儀器。

  就這樣，王德民領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)僅用不到三年時(shí)間，就為大慶油田建立了一套完整的分層動(dòng)態(tài)檢測(cè)的工藝體系。這一史無(wú)前例的創(chuàng)舉，讓人們?cè)诖髴c油田開發(fā)初期就贏得了與油層自然條件博弈的主動(dòng)權(quán)。

  到20世紀(jì)80年代，大慶油田的主力油層已經(jīng)開采得差不多了。王德民又發(fā)明了限流法壓裂和選擇性壓裂技術(shù)，把條件較差的油層也開發(fā)出來(lái)，增加了7億噸可采儲(chǔ)量。

  但大家都清楚，這一波技術(shù)革新帶來(lái)的穩(wěn)產(chǎn)，只能堅(jiān)持到1995年左右。在那之后，又該怎么辦？

  幾乎在限流法壓裂等技術(shù)開發(fā)的同一時(shí)期，王德民開始策劃三次采油了。當(dāng)時(shí)世界上主流的化學(xué)驅(qū)方法，在實(shí)踐中屢屢碰壁。世界多數(shù)專家這樣評(píng)價(jià)：“這個(gè)方法已經(jīng)死了。”還有知名實(shí)驗(yàn)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(shí)，大慶油田的化學(xué)驅(qū)三次采油研究被列入油田重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目，從政策和資源上都得到了強(qiáng)有力的支持。

  王德民看遍國(guó)外的所有相關(guān)資料，突然意識(shí)到一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：盡管聚合物化學(xué)驅(qū)的概念已經(jīng)更新，但國(guó)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(biāo)——彈性。提高聚合物彈性后，注聚合物驅(qū)三次采油的攻關(guān)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(shí)現(xiàn)了化學(xué)驅(qū)三次采油的商業(yè)開采。

  這是幾十年來(lái)國(guó)際上唯一一個(gè)新誕生的驅(qū)油機(jī)理，而王德民完成任務(wù)的時(shí)間就是1995年左右，他再一次延長(zhǎng)了大慶油田的穩(wěn)產(chǎn)期。

 

“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(lái)仍能占原始儲(chǔ)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(dòng)四次采油，這相當(dāng)于不僅要從公認(rèn)已經(jīng)廢棄封存的油層中找油，還要開采得經(jīng)濟(jì)劃算。

  這是世界級(jí)難題。早在20世紀(jì)90年代初，國(guó)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(wèn)題難以解決，2000年后便鮮有報(bào)道。

  王德民再一次在普遍認(rèn)為“不可能”的質(zhì)疑聲中，堅(jiān)定前進(jìn)。

  2017年，在大慶油田已關(guān)停13年的區(qū)塊內(nèi)，王德民研發(fā)的“井下油水分離同井注采”工藝進(jìn)行了小規(guī)模推廣試驗(yàn)，在世界上首次成功實(shí)現(xiàn)了四次采油。已經(jīng)廢棄的油藏，重新煥發(fā)出生命力。

  但王德民知道，四次采油不只是單一技術(shù)問(wèn)題，而是過(guò)去采油、開發(fā)、地面建設(shè)三大核心問(wèn)題的集合。

  “這個(gè)題目非常大，可能得干十幾年甚至幾十年。在還能干的時(shí)候，我想多干一些。”王德民說(shuō)。

  從一次采油到四次采油，從最初單純的數(shù)學(xué)運(yùn)算，到需要理論和實(shí)踐緊密結(jié)合的創(chuàng)新工作，再到如今全局一盤棋的宏大規(guī)劃——87歲的王德民還在為65歲的大慶油田做著未來(lái)5年、10年、15年的規(guī)劃。

  愛一片土地，則為之計(jì)深遠(yuǎn)。歷經(jīng)世事風(fēng)霜后，這位已經(jīng)滿頭銀絲的老人，依然會(huì)想起16歲那年被譽(yù)為中國(guó)“保爾•柯察金”的吳運(yùn)鐸來(lái)到他所在的學(xué)校，作了長(zhǎng)達(dá)7個(gè)小時(shí)的報(bào)告。當(dāng)時(shí)臺(tái)下的少年淚流滿面，滿懷為黨和國(guó)家奉獻(xiàn)一生的深情和熱望，想要把“整個(gè)生命和全部精力，都獻(xiàn)給世界上最壯麗的事業(yè)”�！�