大慶油田，這家坐落在松嫩平原北部、為新中國(guó)能源工業(yè)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出過(guò)特殊貢獻(xiàn)的特殊企業(yè)，對(duì)國(guó)人尤其是奮戰(zhàn)在工業(yè)戰(zhàn)線上的人們，一直具有一種特殊的精神感召力量??從半個(gè)世紀(jì)前大慶油田發(fā)現(xiàn)開(kāi)始，一直到今天。
在大慶油田發(fā)現(xiàn)50周年這樣一個(gè)十分特殊的日子里，記者來(lái)到大慶油田
勘探開(kāi)發(fā)研究院就“三采”情況進(jìn)行采訪。因?yàn)樽?002年以來(lái)，三次
采油年產(chǎn)油量已連續(xù)7年超過(guò)1000萬(wàn)噸，占油田總產(chǎn)量的1/4左右。由此可見(jiàn)，“三采”技術(shù)將代表油田未來(lái)科技的方向，是“百年大慶”的有力支撐點(diǎn)。
更為特殊的是，此前的6月26日，胡錦濤總書(shū)記來(lái)到了大慶油田，給這座老工業(yè)基地帶來(lái)了特殊的問(wèn)候。當(dāng)大慶的新一代科技人向總書(shū)記匯報(bào)了他們自主創(chuàng)新開(kāi)發(fā)世界領(lǐng)先“三采”技術(shù)的故事時(shí)，總書(shū)記高興地說(shuō)：“你們提出的‘超越權(quán)威、超越前人、超越自我’，很有氣魄，希望同志們繼續(xù)弘揚(yáng)這種精神，瞄準(zhǔn)更高目標(biāo)，攻克更多難關(guān)，使大慶油田不斷煥發(fā)新的生機(jī)，為確保我國(guó)能源安全發(fā)揮更大作用。”
在“三采”第一階段的
聚合物驅(qū)油技術(shù)的研究中取得成效，初嘗“三超”甜頭
發(fā)現(xiàn)油田，是第一步，下一步就是盡量把油從地底下采出來(lái)。很明顯，初期采油是比較容易的，越到后來(lái)，難度越大，也就越來(lái)越依靠科技了。換一句話說(shuō)，這就是科技對(duì)
采收率的貢獻(xiàn)。
上世紀(jì)60年代大慶
油田開(kāi)發(fā)初期，基本都是自噴井，屬于一次采油，采收率在10%至15%之間。
在自噴之后，采用
注水的方法進(jìn)行開(kāi)發(fā)，被稱為水驅(qū)采油，屬于二次采油。國(guó)內(nèi)外油田二次采油的采收率一般在30%至35%之間。大慶油田細(xì)分開(kāi)發(fā)油層，將采收率提高到了45%至50%。
雖然這在全球，已是一個(gè)了不起的成就，但無(wú)論如何，看著還有一大半的原油采不出來(lái)，讓所有人感到著急。尋找新的采油方法，進(jìn)一步提高原油采收率，已經(jīng)變得刻不容緩。解決二次采油之后的采油問(wèn)題，只能靠三次采油了。
“三采技術(shù)是支撐百年油田的核心技術(shù)。我們必須搶占制高點(diǎn)，在世界三采高科技領(lǐng)域占有屬于我們大慶油田的一席之地。”大慶油田勘探開(kāi)發(fā)研究院總工程師王鳳蘭告訴記者。
但是，解決這個(gè)問(wèn)題，又何其難也！經(jīng)過(guò)多年的注水開(kāi)采，到20世紀(jì)80年代末90年代初，大慶油田的含水率已高達(dá)90%，開(kāi)采已經(jīng)變得十分困難。為共和國(guó)的建設(shè)奉獻(xiàn)了青春的大慶油田，如今已經(jīng)“廉頗老矣”！有人甚至提出，大慶油田“已經(jīng)不行了”。
此言雖然消極，但也決非危言聳聽(tīng)。
“當(dāng)油田含水率高達(dá)95%時(shí)，如何提高油田采收率，就成為一個(gè)世界性的難題。”大慶油田勘探開(kāi)發(fā)研究院副總工程師伍曉林說(shuō)。
“由于油層的滲透率差異，滲透率隨著油層深度的加深而變大，采用水驅(qū)采油將水注入后，水容易從滲透率大的孔道流走，所以水驅(qū)技術(shù)對(duì)采收率的提高也是有限的。在這種情況下，大慶科技人員及時(shí)提出了聚合物驅(qū)油技術(shù)。”伍曉林告訴記者。
早在1988年3月，就有人對(duì)此提出建設(shè)性報(bào)告，全稱是“關(guān)于大慶油田開(kāi)展大規(guī)模注聚合物提高采收率的建議”。
應(yīng)該說(shuō)，20年前提出這樣的建議是需要相當(dāng)?shù)挠職夂湍懽R(shí)的。
“當(dāng)時(shí)，國(guó)內(nèi)外權(quán)威專家都認(rèn)為,這種方法只能提高原油采收率2-5%，推廣的可能性不大，是個(gè)賠錢(qián)的買(mǎi)賣(mài)。”驅(qū)油劑檢測(cè)與評(píng)價(jià)學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人孫剛說(shuō)，因?yàn)樵诰酆衔矧?qū)油技術(shù)的理論認(rèn)識(shí)方面受限，上世紀(jì)80年代，當(dāng)我們大上聚合物驅(qū)之際，正值國(guó)外三次采油紛紛下馬之時(shí)。
但是，當(dāng)時(shí)大慶的科技攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，沒(méi)有拘泥于前人和權(quán)威的理論，而是對(duì)聚合物驅(qū)的機(jī)理進(jìn)行了深入研究，并對(duì)礦場(chǎng)試驗(yàn)效果進(jìn)行合理預(yù)測(cè)，得出了大慶油田應(yīng)用聚合物驅(qū)可提高采收率10%的論斷。
“權(quán)威的論斷是在特定的條件下形成的，可以借鑒，但不能盲從。”王鳳蘭認(rèn)為。
1996年，在大慶薩爾圖油田，聚合物驅(qū)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。自此，聚合物驅(qū)應(yīng)用規(guī)模逐年加大，大慶油田進(jìn)入了水驅(qū)和聚合物驅(qū)并舉開(kāi)發(fā)的新階段，翻開(kāi)了油田開(kāi)發(fā)史上新的一頁(yè)。
大慶油田的科技人員在聚合物驅(qū)研究中超越了權(quán)威，超越了前人，但他們沒(méi)有就此滿足，而是尋找不斷完善的方法，不斷超越自己。
據(jù)悉，大慶油田最初并沒(méi)有生產(chǎn)聚合物的能力，使用的是日本、英國(guó)、美國(guó)、法國(guó)等國(guó)的進(jìn)口產(chǎn)品。為了保證進(jìn)口的聚合物產(chǎn)品能滿足大慶油田的應(yīng)用需要，研究人員克服了重重困難，提出了一系列檢測(cè)方法，經(jīng)過(guò)不斷修正、完善，成為國(guó)內(nèi)乃至世界公認(rèn)的聚合物評(píng)價(jià)方法，被國(guó)際上稱為“大慶聚合物評(píng)價(jià)方法”。
被認(rèn)為是“大慶聚合物評(píng)價(jià)方法”創(chuàng)建者的孫剛告訴記者，從聚合物的研制、篩選、評(píng)價(jià)，聚合物如何注入油層，聚合物驅(qū)油方案的個(gè)性化設(shè)計(jì)；到驅(qū)油效果的預(yù)測(cè)技術(shù)-數(shù)值模擬，再根據(jù)實(shí)時(shí)跟蹤對(duì)方案進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，這一系列過(guò)程的實(shí)現(xiàn)是幾代“三采”人任勞任怨，克服種種困難，不斷挑戰(zhàn)科研極限，超越權(quán)威，超越前人，也超越自我之后，幾十年科研攻關(guān)的成果，是集體智慧的結(jié)晶。
“聚合物驅(qū)在提高大慶油田的原油采收率上發(fā)揮了相當(dāng)大的作用。從上世紀(jì)90年代起，聚合物驅(qū)就是大慶油田開(kāi)發(fā)的主導(dǎo)技術(shù)之一。截止2008年，聚合物驅(qū)技術(shù)連續(xù)七年使原油產(chǎn)量增加1000萬(wàn)噸，相當(dāng)于大慶油田原油產(chǎn)量的1/4。”伍曉林告訴記者。
開(kāi)發(fā)三元復(fù)合驅(qū)， 攻克“三采”核心技術(shù)?? 一個(gè)不斷超越的經(jīng)典案例
為了更大幅度提高油田采收率，大慶油田又進(jìn)一步發(fā)展了技術(shù)含量更高、驅(qū)油能力更強(qiáng)的三元復(fù)合驅(qū)采油技術(shù)。這項(xiàng)正成為大慶油田提高原油采收率核心技術(shù)的項(xiàng)目，從一開(kāi)始就面臨夭折的危險(xiǎn)。
三元復(fù)合驅(qū)英文縮寫(xiě)名叫“ASP”，A是堿，S是表面活性劑，P是聚合物。
當(dāng)時(shí)，法國(guó)在提高采收率上所作的研究世界領(lǐng)先。大慶油田請(qǐng)法國(guó)知名專家來(lái)調(diào)研考察。法國(guó)權(quán)威專家考察后認(rèn)為，在大慶原油酸值比較低的情況下，即使加入堿進(jìn)去，也起不到洗油的效果。這位權(quán)威專家告訴大慶人：“你們還是將三元復(fù)合驅(qū)徹底忘了吧。”
大慶人再一次沒(méi)有迷信權(quán)威，而是首先尋求在理論上有所突破。據(jù)悉，1991年，當(dāng)時(shí)的三次采油碩士生楊振宇調(diào)到勘探開(kāi)發(fā)研究院采收率研究室工作，當(dāng)他聽(tīng)說(shuō)了法國(guó)專家的結(jié)論后，“如梗在喉般的難受”。經(jīng)過(guò)艱苦的科技攻關(guān)，以楊振宇為代表的大慶科技人員用事實(shí)創(chuàng)新了三元復(fù)合驅(qū)技術(shù)理論，得出了大慶三元復(fù)合驅(qū)在技術(shù)上可行的新結(jié)論。
對(duì)于這種理論突破，與楊振宇并稱三元復(fù)合驅(qū)技術(shù)“雙子星”的伍曉林評(píng)價(jià)說(shuō)：“新理論的建立實(shí)現(xiàn)了‘超越國(guó)外權(quán)威’的重大突破，在三元復(fù)合驅(qū)技術(shù)上如果沒(méi)有這個(gè)超越的話，就不會(huì)有大慶油田三采的今天。”
表活劑與原油的匹配關(guān)系理論建立后，又一個(gè)新的難題擺在了大家面前，如何去研制出與原油相匹配的表活劑？
在當(dāng)時(shí)，三元復(fù)合驅(qū)應(yīng)用最“卡脖子”的是表活劑。作為三采的核心技術(shù)產(chǎn)品，它只能從美國(guó)進(jìn)口，每噸價(jià)格最低兩萬(wàn)元，高額的成本讓三元復(fù)合驅(qū)推廣失去了意義。而且，拋開(kāi)進(jìn)口表活劑價(jià)格貴不說(shuō)，其適用范圍也非常有限，因?yàn)榇髴c原油的性質(zhì)在不同區(qū)塊不同時(shí)期有很大的差異，對(duì)表活劑產(chǎn)品的多樣性有更高要求。
1997年，在當(dāng)時(shí)大慶石油的高層擴(kuò)大會(huì)議上，與會(huì)人員圍繞著表活劑是進(jìn)口，還是“國(guó)產(chǎn)化”展開(kāi)了激烈的辯論。
當(dāng)時(shí)有權(quán)威專家主張引進(jìn)國(guó)外產(chǎn)品，而初生牛犢不怕虎的伍曉林則堅(jiān)定地認(rèn)為：“技不如人必將受制于人。外國(guó)人能做到的，中國(guó)人也一定能做到。”
伍曉林與權(quán)威叫板。但當(dāng)時(shí)大慶的最高領(lǐng)導(dǎo)在聽(tīng)取了伍曉林的意見(jiàn)后，又喜又驚，當(dāng)即拍板：“從今以后，表活劑要進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化研究。”
2001年5月，大慶特色的表活劑正式問(wèn)世。通過(guò)幾年的系統(tǒng)攻關(guān)，烷基苯磺酸鹽表面活性劑的研究和工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)逐漸趨于成熟，經(jīng)過(guò)檢測(cè)，總體性能與國(guó)外同類產(chǎn)品相當(dāng)，用于礦場(chǎng)試驗(yàn)取得了明顯的降水增油效果，僅一個(gè)區(qū)塊就比進(jìn)口驅(qū)油劑節(jié)約1.47億元。
但是，對(duì)于習(xí)慣了超越自我的大慶科技人員來(lái)說(shuō)，不斷發(fā)現(xiàn)不足，不斷改進(jìn)，直至完美，已經(jīng)成為他們蘊(yùn)藏于內(nèi)心深處的精神特質(zhì)。
面對(duì)已取得的成功，科研人員沒(méi)有停止超越的步伐。目前使用的多為強(qiáng)堿表面活性劑三元復(fù)合驅(qū)，這一技術(shù)僅適用于一類條件較好的油層，對(duì)于地質(zhì)條件差的二類、三類油層，該技術(shù)效果并不好。而且，試驗(yàn)結(jié)果顯示，強(qiáng)堿表活劑對(duì)地層有傷害，對(duì)舉升工藝和污水處理亦有影響。伍曉林又帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)投入到弱堿化研究上來(lái)。
當(dāng)時(shí)，國(guó)內(nèi)外專家?guī)缀醵颊J(rèn)為，烷基苯磺酸鹽不可以弱堿化。他們的理由是：美國(guó)的產(chǎn)品只有強(qiáng)堿的，沒(méi)有弱堿的。這時(shí)，伍曉林再一次沒(méi)有服從權(quán)威。
“國(guó)外沒(méi)有，我們就不能有？這是什么邏輯？！”伍曉林現(xiàn)在回憶起往事，還有些憤憤不平。
2002年，第一批小試產(chǎn)品出來(lái)了，投入工業(yè)性礦場(chǎng)試驗(yàn)，效果不理想。原料成為制約三元復(fù)合驅(qū)的“瓶頸”。
怎么解決這個(gè)問(wèn)題呢？項(xiàng)目組經(jīng)過(guò)了無(wú)數(shù)次的分析研究，終于在一個(gè)偶然的場(chǎng)合“妙手偶得之”。一次，在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，他的同事忽然發(fā)現(xiàn)一個(gè)從來(lái)沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)的奇異現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)結(jié)果與常規(guī)的情況不一樣，用以往的理論也解釋不清，以致科研人員認(rèn)為是樣品配錯(cuò)了。
但伍曉林卻敏感地意識(shí)到，“錯(cuò)自有錯(cuò)的道理”，一定要搞清楚才行。
“一個(gè)小的‘不合邏輯’的細(xì)節(jié)，往往蘊(yùn)藏著一個(gè)重大的創(chuàng)新和發(fā)明。理解了錯(cuò)誤，也就實(shí)現(xiàn)了超越，超越了權(quán)威，超越了前人，也超越了自己。”伍曉林對(duì)記者說(shuō)。
正如伍曉林所料，正是這次“意外”發(fā)現(xiàn)促成了主導(dǎo)產(chǎn)品??組分單一新型弱堿化表活劑產(chǎn)品的誕生，突破了這一被人稱為“禁區(qū)”的項(xiàng)目。
“這實(shí)際就是超越自我的過(guò)程，超越自我就是要敢于突破禁區(qū)。”驅(qū)油劑研制項(xiàng)目組組長(zhǎng)張國(guó)印對(duì)記者說(shuō)。
作為大慶油田表活劑研制的技術(shù)骨干，張國(guó)印還高興地告訴記者，大慶無(wú)堿表活劑研制已經(jīng)進(jìn)入試驗(yàn)階段。
短短幾年的時(shí)間，從表活劑國(guó)產(chǎn)化的開(kāi)工試研制到最終的工作化生產(chǎn)，中間不知道凝聚了科研人員的多少心血與汗水，他們一次次的超越權(quán)威，一次次的超越前人。在三元復(fù)合驅(qū)核心技術(shù)上原來(lái)處于世界落后水平的大慶，現(xiàn)在卻成了世界的領(lǐng)跑者，這讓許多外國(guó)專家不愿相信。
“在重量級(jí)的SPE（世界石油工程學(xué)會(huì)）年會(huì)上設(shè)立了大慶專場(chǎng)，讓大慶的科技人員介紹表活劑研究，許多國(guó)家的專家都來(lái)聽(tīng)我們的報(bào)告。這著實(shí)讓我們中國(guó)人感到揚(yáng)眉吐氣。”伍曉林自豪地說(shuō)。
宜將剩勇追窮寇，超越自己，才能走向未來(lái)
三元復(fù)合驅(qū)技術(shù)研發(fā)的成功，為大慶油田帶來(lái)了世界聲譽(yù)，也帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)悉，“十一五”期間，三元復(fù)合驅(qū)技術(shù)作為油田開(kāi)發(fā)主導(dǎo)技術(shù)全面推廣后，5年內(nèi)僅主劑一項(xiàng)就可為油田節(jié)約開(kāi)采成本30億元。
但是，超越無(wú)極限！
按照“應(yīng)用一代、研發(fā)一代、儲(chǔ)存一代”的構(gòu)想，大慶人沒(méi)有滿足在三元復(fù)合驅(qū)上的成功，開(kāi)始瞄準(zhǔn)“三采”技術(shù)的未來(lái)，在致力于開(kāi)發(fā)三元復(fù)合驅(qū)技術(shù)的同時(shí)，也在進(jìn)行著微生物采油技術(shù)的研發(fā)工作。
“產(chǎn)品可以買(mǎi)，核心技術(shù)卻是永遠(yuǎn)也買(mǎi)不來(lái)的，如果靠大規(guī)模引進(jìn)，關(guān)系到國(guó)家
石油安全的三采核心技術(shù)勢(shì)必掌握在別人的手中，我們將永遠(yuǎn)受制于人。”在大慶采訪，記者聽(tīng)到最多的是類似于這樣的表達(dá)。
微生物采油，是當(dāng)今世界采油技術(shù)的前沿領(lǐng)域。據(jù)悉，美國(guó)一直在進(jìn)行各種微生物采油技術(shù)的應(yīng)用，并在世紀(jì)之初制定了一套研究計(jì)劃。英國(guó)、瑞典、挪威等歐洲國(guó)家也開(kāi)始進(jìn)行研究。
美國(guó)能源部的研究顯示，微生物采油技術(shù)在油層滲透率低于50毫達(dá)西時(shí)就不適用微生物技術(shù)進(jìn)行采油。而大慶油田的油層滲透率卻低于25毫達(dá)西。
“很明顯，按照權(quán)威理論，在大慶，是不適用微生物采油技術(shù)的。”微生物采油實(shí)驗(yàn)室主任李蔚博士說(shuō)。
這一次，勇于超越的大慶人再一次沒(méi)有迷信權(quán)威，盲從前人。結(jié)果，也再一次證明，權(quán)威是可以超越的，前人是可以超越的。
在科研人員的共同努力下，從上世紀(jì)90年代開(kāi)始，一直到2003年，做了大量的實(shí)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上突破了該項(xiàng)技術(shù)瓶頸。近一兩年有大的突破 有可能使用生物表活劑替代化學(xué)表活劑，從而實(shí)現(xiàn)三元復(fù)合驅(qū)的弱堿化甚至無(wú)堿化。
在微生物采油實(shí)驗(yàn)室，記者見(jiàn)到了被分門(mén)別類的瓶瓶罐罐，被分別標(biāo)記著“嗜蠟菌”、 “嗜膠菌”等標(biāo)記，仿佛進(jìn)入了一個(gè)奇妙無(wú)窮的微生物世界，而不是一個(gè)油田的研究室。
大慶人從事微生物采油，起初更多地是為了節(jié)省成本。由于弱堿化原有原料來(lái)源不足，所以他們想借助生物工程的方法生產(chǎn)出新的表活劑來(lái)進(jìn)行弱堿化。但后來(lái)的結(jié)果超出了大慶人的預(yù)料。尤其是在篩選出以原油為碳源的菌種后，更是改變了以往以糖類、淀粉等碳水化合物為碳源的局面，大大降低了成本。
在研究過(guò)程中，他們發(fā)現(xiàn)，由于微生物作用于原油后能夠代謝出有機(jī)酸，從而能夠提高大慶原油的酸值。所以將微生物技術(shù)與三元復(fù)合驅(qū)技術(shù)結(jié)合起來(lái)應(yīng)用，還可以進(jìn)一步提高采收率，能夠在原有三元復(fù)合驅(qū)的基礎(chǔ)上將采收率提高5個(gè)百分點(diǎn)。
“采收率提高5個(gè)百分點(diǎn)后，大慶油田的原油采收率將有望達(dá)到70%-75%。”采收率二室主任工程師侯兆偉說(shuō)。
侯兆偉，一個(gè)“解決了微生物采油機(jī)理從定性化到定量化跨越的世界級(jí)難題”的年輕人。他告訴記者，過(guò)去微生物采油界一般認(rèn)為，原油經(jīng)過(guò)微生物降解后，“長(zhǎng)鏈烴生成短鏈烴”，現(xiàn)在他們發(fā)現(xiàn)，微生物對(duì)原油的降解是一個(gè)生物氧化降解過(guò)程，這就需要只對(duì)降解過(guò)程進(jìn)行控制，從而在機(jī)理研究上實(shí)現(xiàn)了重大突破。
為防止微生物將原油降解成其它產(chǎn)物，科技人員還對(duì)微生物進(jìn)行特定功能的訓(xùn)化，讓其能夠“選擇性地只降解原油中的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)組分”。
目前，大慶已經(jīng)成功開(kāi)展了微生物吞吐和微生物驅(qū)油礦場(chǎng)試驗(yàn)，基本可以做到控制微生物只降解原油中的重質(zhì)組分。
“想讓微生物吃什么，它們就吃什么。這個(gè)突破在世界也是領(lǐng)先的。”伍曉林說(shuō)這句話時(shí)，顯得非常地興奮。
伍曉林對(duì)未來(lái)的天真設(shè)計(jì)是：用生物工程的方法，將地底下剩余30%的原油以天然氣的形式開(kāi)采出來(lái)。當(dāng)然，他也坦承，這還只是一個(gè)設(shè)想，即便實(shí)現(xiàn)，也是在幾十年之后，需要許多人的努力。但是，看得出，他對(duì)未來(lái)充滿信心。
對(duì)于大慶的科技人員來(lái)說(shuō)，他們始終相信這樣的價(jià)值觀，資源有限，科技無(wú)限！
而化有限為無(wú)限的，正是勇于“超越權(quán)威，超越前人，超越自己”的“三超”精神！
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建國(guó)60周年“尋找石油回憶”征文
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