石油天然氣事關人民福祉,更涉國家能源安全,是經濟發展須臾離不開的主要能源。我校儲層增產改造創新團隊黨支部書記、青年教師盧聰10余年來致力于石油天然氣儲層增產基礎理論與應用技術研究,創新成果在500余口油氣井應用,創造了顯著的經濟社會效益。他的故事讓我們看到,一個科技工作者、一個大學教師對國家的擔當和所具備的探索與奉獻精神。

生產需要就是研究方向
2009年7月,渤海灣一井場,十幾臺高壓泵以幾百個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。誰知壓裂施工一結束,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。當時,西南石油大學博士生盧聰就在那個井場。讀研期間就跟著導師郭建春教授做項目的盧聰,這一次定下了自己的科研方向:裂縫的高效流動。這一年他26歲。
中國油氣資源條件不算優越,經過幾十年開采,探明儲量逐步轉向以低滲致密油氣藏為主,“科普”地說,就是油氣開發的地下環境越來越差,油氣很難從地層流入到井筒,有效開發難度大。水力壓裂是開發低滲致密油氣藏的必備技術,它通過地面高壓泵,向井底泵注壓裂液,壓裂儲層,產生裂縫;再輸送支撐劑,將裂縫撐住、固形,從而使儲層中的油氣通過裂縫匯聚到井筒,提高單井產量。
10余年來,盧聰專注于水力壓裂裂縫的形成與導流能力保持研究,相關成果被業內評價為“整體達到國際先進水平”,在油氣田開發中大顯身手。
創新來自辯證思維
裂縫位于地下幾千米,盧聰如何研究它呢?
讓我們回到2009年的那個案例。那是盧聰所在團隊承擔的勝利油田橫向項目,同時也是學校承擔的國家油氣重大專項的一個配套項目。通過地質分析,發現該儲層壓裂裂縫形態復雜,已有的理論和技術解決不了問題,必須想點別的辦法。
盧聰是個靜得下心來的人,常常一坐便是一整天。發散思維、逆向思維,假設、質疑、推翻,山重水復,柳岸花明。辯證思維太偉大了,他豁然開朗:既然裂縫形態復雜,那就因地制宜、順勢而為,由橫向轉向縱向,通過輸送不同密度的支撐劑,縱向上鋪置整個裂縫。根據這個思路,團隊定制了不同密度的支撐劑(陶粒),實驗室研究可行。2010年7月在渤海灣試驗,隨后又在勝利油田試驗,均獲成功。勝利油田那口井壓裂后初期每天產油35噸,有效自噴兩年多,單井累產原油已達3萬多噸。隨后該技術被成功推廣到勝利油田幾十口井。

盧聰指導學生做實驗
該成果作為支撐劑高效鋪置的核心技術,成為2016年我校獲得的國家技術發明二等獎項目“深層超深層油氣藏壓裂酸化高效改造技術及應用”的四個發明點之一。中國工程院院士周守為、馬永生認為,該技術達到國際領先水平。
低滲儲層通常還需要分層壓裂,如何分層也是一個難題。盧聰和團隊一道,通過機理分析、實驗研究和現場實踐與完善,提出了“一種低滲儲層分層壓裂級數優化方法”,2020年榮獲中國專利優秀獎和四川省專利一等獎。
為了給壓裂技術建構理論支撐,盧聰提出了支撐劑嵌入深度和自支撐裂縫導流能力評價的基本理論,創新設計了兩類裂縫的造縫裝置、測試方法和專用測試系統,并牽頭起草制定了行業標準。中國工程院院士韓大匡任組長的鑒定委員會的評價是,“支撐劑嵌入深度測量方法與裝置,達到國際領先水平”。美國發明家學會院士、休斯敦大學Mohamed Soliman教授的評價是,“自支撐裂縫導流能力測試裝置和方法推動了非常規油氣壓裂的基礎研究,……建立的導流能力預測模型得到有效驗證”。

盧聰在壓裂施工現場
奉獻意味著付出
科研成果只有服務于生產才能創造價值。這些年,盧聰直接設計并現場指導的壓裂酸化技術服務達200余井次,成果在環渤海灣、四川等大型油氣盆地500余口油氣井得到推廣應用,創造了顯著的經濟效益。
盧聰經常去現場。自2011年留校至今,行程超過50萬公里。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:“今年我們公司必須給盧教授評一個優秀員工。”這樣的評價,是因為他的付出。
盧聰的研究不僅僅限于儲層增產改造,目前他正牽頭探索一項高校與油田之間的科研項目風險承包合作新機制研究,并已在勝利油田初步應用,效果不錯。這是需要付出的。

在石油工程國際班創新課堂形式,開展模擬國際會議討論式教學活動
教授不上課就不是教師,不給本科生上課就不是好教師。他擔任《采油工程(英文)》課程建設負責人,這是為本科生開設的全英文課程。他大膽實踐,增加“案例式+討論式”學時,將新理論、新技術以及他自己的研究內容設置為案例主題,引導學生深入討論,讓本科生接觸到研究生才能學的知識。通過課堂學習、課后文獻調研、全英文課堂演講演示、教師點評、課后再總結的開放互動式教學,全面提高學生創新思維和分析解決問題的能力。在這一模式下帶領學生創新課堂實驗教學內容,獲得了中國高等教育學會主辦的全國高校教師教學創新大賽一等獎。這是需要付出的。

盧聰帶研究生參加國際學術會議
帶研究生是他的本職工作。他的研究生馬蒞獲得授權發明專利4項,發表學術論文4篇,連續3年獲得中國石油工程設計大賽一等獎。馬蒞說:“經師易得,人師難求。在人生關鍵階段遇到盧老師是幸運的。”他的付出學生非常清楚。
這些還不是盧聰工作的全部。他是儲層增產改造創新團隊黨支部書記,這個黨支部是學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,及時有效地幫助和引導非黨員同學解決實際困難,促進其在思想及科研方面的提升。他的目標是通過師生融合共建黨支部,為建設學校“三全育人”綜合改革示范研究生導師團隊趟出一條路子。這是需要付出的。

儲層增產改造創新團隊黨支部合影
為支持他的事業,妻子主動承擔了大部分家務和撫養孩子責任。2015年12月的一天,在德國克勞斯塔爾工業大學做訪問學者的盧聰下午剛下班,接到妻子的國際電話(在中國是深夜),說兒子發高燒,上吐下瀉。當時妻子正懷著二胎。盧聰心疼不已但卻什么也做不了,最后是在學校讀研的堂弟陪堂嫂去的醫院。盧聰說:“對妻子最感愧疚。”
2020年盧聰獲得國家優秀青年科學基金項目“致密油氣藏壓裂酸化裂縫長效支撐機制”,這是一個新課題,為期三年,那將是盧聰對“裂縫高效流動”研究成果的深化和集成。
探索、奉獻,盧聰一直在路上。我們很多教師都是這樣的。