從18歲踏入西南石油大學(xué)成為一名石油工程專業(yè)學(xué)生，到18年后學(xué)生們交口稱贊的師長，趙玉龍一直“不走尋常路”：在油氣藏勘探開發(fā)研究領(lǐng)域，他選擇了一條當(dāng)時(shí)鮮有人走過的道路——非常規(guī)油氣開發(fā)；在頁巖氣開采上取得研究進(jìn)展時(shí)，他大膽的“跨界”實(shí)踐；在以“嚴(yán)師”角色指導(dǎo)學(xué)生科研時(shí)，他又以“龍哥”的身份，與學(xué)生打成一片……這一路，且行且遠(yuǎn)，他咂摸出四個(gè)字：“其樂無窮。”
探路難：突破傳統(tǒng)滲流模型填補(bǔ)頁巖氣研究領(lǐng)域國內(nèi)空白
2008年，北美頁巖氣開發(fā)技術(shù)取得重大突破，年產(chǎn)頁巖氣超過500億方，這條新聞引起了趙玉龍注意，當(dāng)時(shí)他還只是一名油氣田開發(fā)工程碩士研究生。“那時(shí)我國頁巖氣研究尚處于探索階段，甚至連一口能產(chǎn)氣的頁巖氣井都沒有。”懷揣著強(qiáng)烈的使命感，趙玉龍決定繼續(xù)攻讀博士，“我們不能在這個(gè)領(lǐng)域被國外‘卡住脖子’。”要盡快攆上國際先進(jìn)水平，趙玉龍打算把自己在碩士階段研究的復(fù)雜氣藏試井分析及滲流理論方法作為基礎(chǔ)，從理論和工程技術(shù)上“兩條腿同步趕路”，破解頁巖氣開發(fā)困局。
通過調(diào)研國外相關(guān)資料，趙玉龍發(fā)現(xiàn)，北美頁巖氣開發(fā)領(lǐng)域的進(jìn)展主要集中在工程技術(shù)創(chuàng)新方面，而在理論運(yùn)用上仍借助以往的常規(guī)油氣藏滲流方法。這讓趙玉龍意識到：“只要理論成果快人一步，我們就有機(jī)會掌握非常規(guī)頁巖氣資源開發(fā)的主動權(quán)。”
放眼當(dāng)時(shí)國內(nèi)外學(xué)界，鮮有針對非常規(guī)頁巖氣的研究成果發(fā)表。國內(nèi)開發(fā)尚未啟動，缺乏實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，“國外的能源公司出于技術(shù)保密，相關(guān)核心成果也不會公開發(fā)表。”這讓趙玉龍的研究一度陷入困境，“拿不到一手資料，缺乏真實(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，建不了模，組不起公式，驗(yàn)證不了結(jié)論，該怎么破解這個(gè)局面？”
“山不過來，我便過去！”趙玉龍與團(tuán)隊(duì)商量后，決定飛赴國外“取經(jīng)”。2014年春節(jié)前夕，趙玉龍作為訪問學(xué)者，前往加拿大里賈納大學(xué)進(jìn)行交流訪學(xué)。
短短1年，趙玉龍把時(shí)間掰成兩半，白天收集數(shù)據(jù)資料，晚上推理建模，和國內(nèi)團(tuán)隊(duì)分析研討。實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)成員郭晶晶忍不住感嘆，“他就像‘海綿’一樣，不分晝夜、如饑似渴地吸收、消化研究內(nèi)容。”
這段經(jīng)歷，也讓趙玉龍敏銳地捕捉到國外在頁巖氣研究方面的“短板”——頁巖氣建模仍舊借用煤層氣模型，但頁巖氣藏的成藏機(jī)理、儲層物性條件和流動過程相比煤層氣更加復(fù)雜，簡單的照搬會給頁巖氣井的生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測帶來極大不確定性。
學(xué)成歸來，返校任教的趙玉龍和團(tuán)隊(duì)結(jié)合我國頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀，決定突破傳統(tǒng)煤層氣滲流模型局限，針對頁巖氣藏實(shí)際情況重新建模。
頁巖氣藏具有獨(dú)特的多重孔隙介質(zhì)特征、多種氣體賦存方式、多尺度復(fù)雜輸運(yùn)機(jī)制，生產(chǎn)動態(tài)規(guī)律復(fù)雜，模擬難度大。
建模初期，趙玉龍苦尋頭緒無果。一天深夜回家，趙玉龍正準(zhǔn)備打開家門，當(dāng)鑰匙插入鎖孔，他忽然靈光一閃：“建模的過程跟鑰匙開門不很像嗎！宏觀上要吻合孔道，微觀上也要匹配齒距。”這讓他聯(lián)想到，模型的推演需要通盤考慮整體氣藏特征，從宏觀到微觀進(jìn)行系統(tǒng)性演算。一想到這里，趙玉龍立刻轉(zhuǎn)頭飛奔回實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證猜想，“研究的魅力就在于從看似無緒的現(xiàn)狀中發(fā)現(xiàn)奧妙，此中滋味，其樂無窮。”
在實(shí)驗(yàn)室，他分析了上百種不同介質(zhì)組合情況，再一一建模、計(jì)算、推演，把不同介質(zhì)的模型反復(fù)模擬不下千次，不斷縮小與實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)的誤差。
這塊“硬骨頭”總算被啃了下來：他和團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出了“擬三孔”介質(zhì)模型，采用分區(qū)復(fù)合的思想，建立了頁巖氣藏多段壓裂水平井、復(fù)合壓裂水平井不穩(wěn)定滲流模型，這些模型后來在川南頁巖氣區(qū)塊的生產(chǎn)動態(tài)評價(jià)與預(yù)測中得到推廣，累計(jì)完成500余井次的現(xiàn)場應(yīng)用，為示范區(qū)50億方產(chǎn)能建設(shè)提供了技術(shù)支撐。
趙玉龍參加研討會
開路艱：配一把“萬能鑰匙” 實(shí)現(xiàn)多類型油氣田“跨界”運(yùn)用
“太復(fù)雜了，地下多行進(jìn)1米，頁巖氣儲層的物性特征和構(gòu)造都完全不一樣，該怎么采？”在國內(nèi)頁巖氣開發(fā)初期，國內(nèi)鮮有能夠完全掌握頁巖氣開發(fā)技術(shù)的高校和企業(yè)，開采主要靠引進(jìn)國外油服企業(yè)技術(shù)，而現(xiàn)場工人遇到問題常常束手無策，最后往往都需花費(fèi)“天價(jià)”讓國外油服企業(yè)來解決。
要把國家能源安全的飯碗，牢牢端在自己手里。趙玉龍和團(tuán)隊(duì)決心盡快把非常規(guī)的頁巖氣開發(fā)理論研究拓展到技術(shù)操作層面。
2017年，趙玉龍團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了西南油氣田分公司頁巖氣地質(zhì)工程一體化數(shù)值模擬項(xiàng)目。趙玉龍團(tuán)隊(duì)聯(lián)合企業(yè)技術(shù)人員，不斷試錯(cuò)摸索，成功掌握了頁巖氣從地應(yīng)力建模、壓裂縫網(wǎng)擴(kuò)展模擬到生產(chǎn)動態(tài)數(shù)值模擬的全流程技術(shù)。這一研究成果，在川南頁巖氣開發(fā)中得到成功實(shí)踐，有效指導(dǎo)了200余口頁巖氣井開發(fā)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)與動態(tài)預(yù)測。
成果落地的同時(shí)，趙玉龍把目光投向了更遠(yuǎn)的方向：頁巖氣開采過程復(fù)雜就復(fù)雜在“牽一發(fā)而動全身”，從地質(zhì)、工程到開發(fā)，環(huán)環(huán)相扣，能不能形成一套完整體系，就像一把“萬能鑰匙”，在不同地質(zhì)環(huán)境下，都能順利開啟開采之門？
隨著我國頁巖氣開采規(guī)模的不斷擴(kuò)大，“盡快形成我國自己的成套研究體系”變得越來越迫切。抱定這一目標(biāo)，趙玉龍和團(tuán)隊(duì)結(jié)合前期研究成果和實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，在國內(nèi)率先開展了頁巖氣藏壓裂縫網(wǎng)擴(kuò)展與生產(chǎn)動態(tài)數(shù)值模擬一體化的理論研究，把油氣開發(fā)各環(huán)節(jié)串聯(lián)起來，從微觀納米孔道中氣體分子賦存，到壓裂后宏觀的氣水分布與流動規(guī)律，結(jié)合地質(zhì)、工程理論進(jìn)行系統(tǒng)分析，形成了地質(zhì)工程一體化研究體系，開辟出我國在這一領(lǐng)域的研究特色。
2019年，新疆一處油田的致密油藏開發(fā)在即，這處油藏具有顯著的非常規(guī)油氣特征，常規(guī)手段難以開展油藏生產(chǎn)數(shù)值模擬。開發(fā)迫在眉睫，趙玉龍和團(tuán)隊(duì)趕來“解題”，他們大膽借鑒頁巖氣領(lǐng)域的地質(zhì)工程一體化技術(shù)，開展致密油藏?cái)?shù)值模擬，解決了項(xiàng)目開發(fā)難題。這處致密油藏在當(dāng)年就實(shí)現(xiàn)了效益投產(chǎn)。
技術(shù)上的成功“跨界”，讓趙玉龍和團(tuán)隊(duì)振奮不已。他們逐步嘗試把頁巖氣開發(fā)技術(shù)從海相擴(kuò)展到非海相、從中深層擴(kuò)展到深層、從頁巖氣領(lǐng)域擴(kuò)展到頁巖油和致密氣等領(lǐng)域。這一系列技術(shù)已運(yùn)用到西南油氣田、新疆油田、浙江油田、勝利油田等地。
趙玉龍獲四川省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)
引路長：教育沒有“套路”要成為學(xué)生心中的“標(biāo)桿”
近日，趙玉龍以第一完成人身份獲四川省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。不久前，他獲得國家自然科學(xué)基金委優(yōu)秀青年科學(xué)基金資助。相比于成果榮譽(yù)，為人師長的趙玉龍，更看重其中“越是艱難越向前”的科研精神傳承。
在他看來，正是因?yàn)檠芯侩y，才更需要去突破，而這也正是非常規(guī)油氣開發(fā)研究的吸引力所在。
趙玉龍的郵箱里，至今還保存著十四年前自己第一次投遞的研究論文，當(dāng)時(shí)屢投不中，他幾乎喪失了信心，“幸好我的導(dǎo)師張烈輝教授一直鼓勵(lì)我，我才能堅(jiān)持下去。”這份來自師長的溫暖，趙玉龍?jiān)趫?zhí)掌教鞭后，傳遞給了自己的學(xué)生——
學(xué)生們都喜歡稱呼趙玉龍為“龍哥”。在實(shí)驗(yàn)室里，“龍哥”對學(xué)生的學(xué)術(shù)研究要求極其嚴(yán)格，只要他一進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，全場立刻靜得一根針掉地上都能聽見，研究生羅山貴說：“在龍哥的影響下，搞科研這件事，大家絲毫不敢懈怠”。
可在實(shí)驗(yàn)室外，本應(yīng)延續(xù)“嚴(yán)肅風(fēng)”的“龍哥”，往往“不按套路”出牌，和學(xué)生們打成了一片。每周四下午學(xué)生組織的籃球活動，“龍哥”總是報(bào)名最積極，躍躍欲試要和學(xué)生“較量”球技。
博士生崔乾晨評價(jià)這位帶了自己6年的導(dǎo)師：“龍哥總是說最‘狠’的話，做最暖的事。”崔乾晨回憶，常有“龍哥”指導(dǎo)過本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué)，在畢業(yè)多年后遇到學(xué)業(yè)或工作問題會第一時(shí)間打電話請龍哥“支招”，他也無不盡心。“龍哥在潛移默化中教會了我們誠心科研、真心待人、赤心報(bào)國的為人態(tài)度。”
如今，趙玉龍指導(dǎo)的學(xué)生絕大部分投身祖國各地油氣田勘探開發(fā)一線，為國家能源事業(yè)埋頭做著自己的貢獻(xiàn)。
趙玉龍說：“教育和科研，都沒有捷徑和套路，路越難走，越能說明開辟者的價(jià)值。”這路還長，他正帶著團(tuán)隊(duì)和學(xué)生，奔赴理想。
趙玉龍與畢業(yè)學(xué)生合影