石油天然氣事關(guān)人民福祉,更涉國(guó)家能源安全,是經(jīng)濟(jì)發(fā)展須臾離不開的主要能源。我校儲(chǔ)層增產(chǎn)改造創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)黨支部書記、青年教師盧聰10余年來(lái)致力于石油天然氣儲(chǔ)層增產(chǎn)基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)研究,創(chuàng)新成果在500余口油氣井應(yīng)用,創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。他的故事讓我們看到,一個(gè)科技工作者、一個(gè)大學(xué)教師對(duì)國(guó)家的擔(dān)當(dāng)和所具備的探索與奉獻(xiàn)精神。

生產(chǎn)需要就是研究方向
2009年7月,渤海灣一井場(chǎng),十幾臺(tái)高壓泵以幾百個(gè)大氣壓的壓力向井下灌注攜帶著支撐劑的壓裂液,把深層的巖石憋出若干條裂縫,讓支撐劑撐起裂縫,使油氣流出來(lái)。誰(shuí)知壓裂施工一結(jié)束,壓力下降,支撐劑便隨壓裂液回流到井筒,裂縫閉合,壓裂失敗。
這種情況并不鮮見(jiàn)。當(dāng)時(shí),西南石油大學(xué)博士生盧聰就在那個(gè)井場(chǎng)。讀研期間就跟著導(dǎo)師郭建春教授做項(xiàng)目的盧聰,這一次定下了自己的科研方向:裂縫的高效流動(dòng)。這一年他26歲。
中國(guó)油氣資源條件不算優(yōu)越,經(jīng)過(guò)幾十年開采,探明儲(chǔ)量逐步轉(zhuǎn)向以低滲致密油氣藏為主,“科普”地說(shuō),就是油氣開發(fā)的地下環(huán)境越來(lái)越差,油氣很難從地層流入到井筒,有效開發(fā)難度大。水力壓裂是開發(fā)低滲致密油氣藏的必備技術(shù),它通過(guò)地面高壓泵,向井底泵注壓裂液,壓裂儲(chǔ)層,產(chǎn)生裂縫;再輸送支撐劑,將裂縫撐住、固形,從而使儲(chǔ)層中的油氣通過(guò)裂縫匯聚到井筒,提高單井產(chǎn)量。
10余年來(lái),盧聰專注于水力壓裂裂縫的形成與導(dǎo)流能力保持研究,相關(guān)成果被業(yè)內(nèi)評(píng)價(jià)為“整體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平”,在油氣田開發(fā)中大顯身手。
創(chuàng)新來(lái)自辯證思維
裂縫位于地下幾千米,盧聰如何研究它呢?
讓我們回到2009年的那個(gè)案例。那是盧聰所在團(tuán)隊(duì)承擔(dān)的勝利油田橫向項(xiàng)目,同時(shí)也是學(xué)校承擔(dān)的國(guó)家油氣重大專項(xiàng)的一個(gè)配套項(xiàng)目。通過(guò)地質(zhì)分析,發(fā)現(xiàn)該儲(chǔ)層壓裂裂縫形態(tài)復(fù)雜,已有的理論和技術(shù)解決不了問(wèn)題,必須想點(diǎn)別的辦法。
盧聰是個(gè)靜得下心來(lái)的人,常常一坐便是一整天。發(fā)散思維、逆向思維,假設(shè)、質(zhì)疑、推翻,山重水復(fù),柳岸花明。辯證思維太偉大了,他豁然開朗:既然裂縫形態(tài)復(fù)雜,那就因地制宜、順勢(shì)而為,由橫向轉(zhuǎn)向縱向,通過(guò)輸送不同密度的支撐劑,縱向上鋪置整個(gè)裂縫。根據(jù)這個(gè)思路,團(tuán)隊(duì)定制了不同密度的支撐劑(陶粒),實(shí)驗(yàn)室研究可行。2010年7月在渤海灣試驗(yàn),隨后又在勝利油田試驗(yàn),均獲成功。勝利油田那口井壓裂后初期每天產(chǎn)油35噸,有效自噴兩年多,單井累產(chǎn)原油已達(dá)3萬(wàn)多噸。隨后該技術(shù)被成功推廣到勝利油田幾十口井。

盧聰指導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)
該成果作為支撐劑高效鋪置的核心技術(shù),成為2016年我校獲得的國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)項(xiàng)目“深層超深層油氣藏壓裂酸化高效改造技術(shù)及應(yīng)用”的四個(gè)發(fā)明點(diǎn)之一。中國(guó)工程院院士周守為、馬永生認(rèn)為,該技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
低滲儲(chǔ)層通常還需要分層壓裂,如何分層也是一個(gè)難題。盧聰和團(tuán)隊(duì)一道,通過(guò)機(jī)理分析、實(shí)驗(yàn)研究和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐與完善,提出了“一種低滲儲(chǔ)層分層壓裂級(jí)數(shù)優(yōu)化方法”,2020年榮獲中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)和四川省專利一等獎(jiǎng)。
為了給壓裂技術(shù)建構(gòu)理論支撐,盧聰提出了支撐劑嵌入深度和自支撐裂縫導(dǎo)流能力評(píng)價(jià)的基本理論,創(chuàng)新設(shè)計(jì)了兩類裂縫的造縫裝置、測(cè)試方法和專用測(cè)試系統(tǒng),并牽頭起草制定了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)工程院院士韓大匡任組長(zhǎng)的鑒定委員會(huì)的評(píng)價(jià)是,“支撐劑嵌入深度測(cè)量方法與裝置,達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平”。美國(guó)發(fā)明家學(xué)會(huì)院士、休斯敦大學(xué)Mohamed Soliman教授的評(píng)價(jià)是,“自支撐裂縫導(dǎo)流能力測(cè)試裝置和方法推動(dòng)了非常規(guī)油氣壓裂的基礎(chǔ)研究,……建立的導(dǎo)流能力預(yù)測(cè)模型得到有效驗(yàn)證”。

盧聰在壓裂施工現(xiàn)場(chǎng)
奉獻(xiàn)意味著付出
科研成果只有服務(wù)于生產(chǎn)才能創(chuàng)造價(jià)值。這些年,盧聰直接設(shè)計(jì)并現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)的壓裂酸化技術(shù)服務(wù)達(dá)200余井次,成果在環(huán)渤海灣、四川等大型油氣盆地500余口油氣井得到推廣應(yīng)用,創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
盧聰經(jīng)常去現(xiàn)場(chǎng)。自2011年留校至今,行程超過(guò)50萬(wàn)公里。2020年4月,在勝利油田魯明油氣公司一待就是20天,公司首席專家蔣寶云開玩笑說(shuō):“今年我們公司必須給盧教授評(píng)一個(gè)優(yōu)秀員工。”這樣的評(píng)價(jià),是因?yàn)樗母冻觥?/span>
盧聰?shù)难芯坎粌H僅限于儲(chǔ)層增產(chǎn)改造,目前他正牽頭探索一項(xiàng)高校與油田之間的科研項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)承包合作新機(jī)制研究,并已在勝利油田初步應(yīng)用,效果不錯(cuò)。這是需要付出的。

在石油工程國(guó)際班創(chuàng)新課堂形式,開展模擬國(guó)際會(huì)議討論式教學(xué)活動(dòng)
教授不上課就不是教師,不給本科生上課就不是好教師。他擔(dān)任《采油工程(英文)》課程建設(shè)負(fù)責(zé)人,這是為本科生開設(shè)的全英文課程。他大膽實(shí)踐,增加“案例式+討論式”學(xué)時(shí),將新理論、新技術(shù)以及他自己的研究?jī)?nèi)容設(shè)置為案例主題,引導(dǎo)學(xué)生深入討論,讓本科生接觸到研究生才能學(xué)的知識(shí)。通過(guò)課堂學(xué)習(xí)、課后文獻(xiàn)調(diào)研、全英文課堂演講演示、教師點(diǎn)評(píng)、課后再總結(jié)的開放互動(dòng)式教學(xué),全面提高學(xué)生創(chuàng)新思維和分析解決問(wèn)題的能力。在這一模式下帶領(lǐng)學(xué)生創(chuàng)新課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,獲得了中國(guó)高等教育學(xué)會(huì)主辦的全國(guó)高校教師教學(xué)創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng)。這是需要付出的。

盧聰帶研究生參加國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議
帶研究生是他的本職工作。他的研究生馬蒞獲得授權(quán)發(fā)明專利4項(xiàng),發(fā)表學(xué)術(shù)論文4篇,連續(xù)3年獲得中國(guó)石油工程設(shè)計(jì)大賽一等獎(jiǎng)。馬蒞說(shuō):“經(jīng)師易得,人師難求。在人生關(guān)鍵階段遇到盧老師是幸運(yùn)的。”他的付出學(xué)生非常清楚。
這些還不是盧聰工作的全部。他是儲(chǔ)層增產(chǎn)改造創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)黨支部書記,這個(gè)黨支部是學(xué)校命名的師生融合共建黨支部。支部采取“黨建+育人+科研”模式,及時(shí)有效地幫助和引導(dǎo)非黨員同學(xué)解決實(shí)際困難,促進(jìn)其在思想及科研方面的提升。他的目標(biāo)是通過(guò)師生融合共建黨支部,為建設(shè)學(xué)校“三全育人”綜合改革示范研究生導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)趟出一條路子。這是需要付出的。

儲(chǔ)層增產(chǎn)改造創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)黨支部合影
為支持他的事業(yè),妻子主動(dòng)承擔(dān)了大部分家務(wù)和撫養(yǎng)孩子責(zé)任。2015年12月的一天,在德國(guó)克勞斯塔爾工業(yè)大學(xué)做訪問(wèn)學(xué)者的盧聰下午剛下班,接到妻子的國(guó)際電話(在中國(guó)是深夜),說(shuō)兒子發(fā)高燒,上吐下瀉。當(dāng)時(shí)妻子正懷著二胎。盧聰心疼不已但卻什么也做不了,最后是在學(xué)校讀研的堂弟陪堂嫂去的醫(yī)院。盧聰說(shuō):“對(duì)妻子最感愧疚。”
2020年盧聰獲得國(guó)家優(yōu)秀青年科學(xué)基金項(xiàng)目“致密油氣藏壓裂酸化裂縫長(zhǎng)效支撐機(jī)制”,這是一個(gè)新課題,為期三年,那將是盧聰對(duì)“裂縫高效流動(dòng)”研究成果的深化和集成。
探索、奉獻(xiàn),盧聰一直在路上。我們很多教師都是這樣的。