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2022年第56期(总第3704期) 导报二版
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啃下油气勘探技术“硬骨头”
——记西南石油大学压裂酸化教学科研团队
■曹正 徐鸿涛
聚焦第二批全国高校黄大年式教师团队《教育导报》2022年第56期(总第3704期) 导报二版

把几千米以下的石油和天然气从致密的岩石中快速高效地开采出来,一直是个充满挑战的难题。在西南石油大学,压裂酸化团队专门解决这个难题——在地下修建油气流动的“高速公路”,用专业术语就叫“压裂酸化工程技术”,是快速增加油气产量的核心技术。

经过60多年的接续努力、传承创新,西南石油大学压裂酸化教学科研团队秉承“为祖国加油为民族争气”的大学精神,主持参与了我国几乎所有油气田的压裂酸化攻关,誉为修建地下油气“高速公路”的铁军;建成我国最具影响的压裂酸化研究中心和人才培养基地,培养培训了全国70%以上的压裂酸化技术骨干和带头人,誉为全国压裂酸化“黄埔军校”。

填补国内多项压裂酸化技术空白

国外压裂酸化始于1932年,我国压裂酸化研究起步较晚。

1959年,年仅29岁的任书泉率先在西南石油大学开展压裂酸化理论和技术的研究,由此掀开了国内酸化研究的新篇章。

1978年,国内首个酸化实验室在西南石油大学建立,任书泉成为该领域的奠基人。他不畏艰难困苦、潜心教学科研,矢志报效祖国的精神也深深地影响了身边的青年教师,以赵金洲、赵立强等为代表的青年教师陆续加入,团队初步形成。

从1983年开始,以赵金洲为骨干的团队开始研发压裂酸化软件体系,在国内首次系统建立了考虑多种因素变化的压裂二维和三维理论模型,开发出我国第一代二维、三维压裂设计软件和酸化设计软件,打破国外技术封锁。

到20世纪90年代,以赵金洲、赵立强为骨干的第二代创新研究团队逐步发展壮大。他们抓住石油大发展的契机,攻克了一批关键技术难题,并逐步缩小与国外差距。

同时,团队历经近20年的攻关,逐步形成了不动管柱酸化技术、在线酸化技术和海上油田整体压裂技术等。这些技术成果不仅打破了国外公司对海上压裂酸化技术封锁,还成为行业引领性技术,为我国“海上大庆”油田建设作出了突出贡献。

从无到有,从落后到领先,经过60多年发展,团队成为我国修建地下油气“高速公路”的“铁军”,建立起了国内最重要、最系统化的压裂酸化技术创新基地。

“有难题就找西南石油大学”

2007年,四川宣汉的普光气田开发拉开帷幕。普光气田埋藏超深5974米,硫化氢浓度高达15 .2%。高含硫气的气田开发被称为是“火山口”上的天然气战役,作为这类气田开发不可缺少的压裂酸化技术,全球没有成功先例。

在这特殊关头,压裂酸化团队顶着巨大压力,接受了重大攻关课题。“原计划打井80口要减少到50口,且每口井的产气量要从30万方/天提升到80万方/天,一口井增加的天然气产量可满足20万户人家生活所需。”赵金洲把这段时光称为“火山口上的革命”。

成果的实施,硬生生地在温度达150多度、5000多米深的地下开辟出了天然气流动“高速公路”,成功率和有效率均达100%,实现少井高产目标,建成105亿方年产能力,保障了国家“川气东送”重点工程顺利实施。

该成果促进我国成为少数几个掌握开发大型高含硫气田核心技术的国家,团队在2012年获得国家科学技术进步奖特等奖。

四川省页岩气资源量全国第一,但是快速开采出来却难度很大。页岩气开发的关键核心技术是压裂。历经10年,团队所研发的缝网压裂技术在全国76 .8%的页岩气井得到应用,支撑建成两个国家级页岩气示范区。

60年来,团队参与了中国各大油气田的压裂酸化技术攻关,“产学研”一体化,转化应用创新产值达2000亿元,为中国压裂酸化理论和技术发展做出了不可替代的作用。

能啃硬骨头,这是团队的真实写照。如今,全国所有压裂酸化攻关的油气田首选他们作为技术指导和支撑,“有难题就去找西南石油大学”已经成为业内的共识。

全国压裂酸化“黄埔军校”

这是一支“为党育人为国育才”的团队,培养培训了全国70%以上的压裂酸化技术骨干和带头人,被誉为全国压裂酸化“黄埔军校”。

从20世纪80年代,赵金洲、赵立强等开始担任本科生班主任以来,团队长期坚持这一传统,几乎所有教师都担任过班主任或兼职辅导员,是学校首批“三全育人”示范研究生导师团队。

团队始终坚持立德树人,矢志“浇树浇根、育人育心、立心立魂”,实施课程思政、科研思政、实践思政,要求教师都挑起“思政担”,课程都上出“思政味”。该培养什么样的人才?学生喜欢什么样的课堂?一直是团队最关心的问题。团队为打造好《采油工程》这门精品示范课,广泛搜集思政素材,充分挖掘石油精神、大庆精神、铁人精神,共梳理出“思政教学点”32个,形成了包括50多个案例的典型案例库,该课程获评四川省“课程思政”示范课。

科研促教学是团队的传统和特色,团队成员长期坚持科研成果案例教学,本科生毕业设计(论文)选题均来自团队科研项目,教授均为本科生上课。

多年来,压裂酸化团队赵立强老师主讲的“石油工程导论”被石油与天然气工程学院学子誉为“经典课”。这门课程之所以圈粉无数、热度不减,皆源于赵立强等老师的用心讲授。在旁人看来,原本满是图表和数据的工科专业课,却因为他的讲解变得生动有趣、富含哲理,引人入胜。