□记者 李胜杰
2021年10月,在中石油西南油气田分公司金浅512-6-H1井,长江大学许明标教授带领技术团队,历经43天奋战,与油田工作人员一道,高效完成了二开井段3620米的钻探任务。该井水平段长度达1000米,同时创下全井零复杂工况、电测一次成功、套管固井一次到位的行业标杆。而此次突破性进展的取得,正是得益于许明标团队自主研发的“高性能水替油超滑水基钻井液”技术。
科研创新离不开平台的支撑。许明标正是油气钻采工程湖北省重点实验室的典型代表。该实验室诞生于2005年,历经20年的建设发展,现已成为湖北省油气资源领域重要的科技创新与人才培养基地,两度获评湖北省重点实验室绩效考核优秀标杆。
亮点成果频出 科技服务油田
今年3月,实验室许明标教授申报的“高效安全油气钻完井工作液关键技术及工业化应用”,从湖北省两百多家“全国重点实验室”“湖北省重点实验室”所报送的科技成果中脱颖而出,成为纳入湖北省实验室亮点科技成果库培育成果。
形成的“复杂地层长水平段页岩油气安全高效钻井关键技术”,不仅显著提高了页岩油气长水平段钻进效率,还为油田企业节约成本3.4亿元,累计创造经济效益超过5.6亿元;研发的“具有自主知识产权的完井井筒承压修复关键技术”,也已实现成果转化,挽回直接经济损失1亿元以上。
“我们所做的科研工作以解决现场问题为标准,以服务国家能源重大战略和行业可持续发展为目标。”许明标教授团队几十年如一日地奔忙在攻克钻井液技术难题的一线,努力实现关键技术国产化,为油田企业提质增效提供解决方案。
与许明标教授团队一样,由廖锐全教授领衔的多相流气举团队同样成果丰硕。团队与中石油合作,投资1300多万元,历时4年,建成了具有国际领先水平的“多相管流实验平台”。基于实验平台开发的模型和软件,被广泛应用到吐哈、长庆、新疆等油田企业。
“科研的价值在于解决实际问题。”廖锐全教授团队与吐哈油田持续合作30年,有效推动了“吐哈气举”品牌崛起。团队研发的“气举远程智能控制系统”,针对气举井人工调控成本高、效率低的痛点,通过实时远程监测油压、套压等参数,帮助企业实现故障预警、智能诊断和产量优化,提升企业管理效率40%,降低人工成本30%,成果还被应用到哈萨克斯坦等国外油田企业。
正是有这样一批团队,始终聚焦油气钻采科研方向,才得以产出大批成果。“实验室坚持把论文写在祖国大地上,推动科研成果从实验室走向生产线。”石油工程学院院长宇波表示。
同样,余维初教授团队自主研发的不含油相高效速溶低摩阻减阻剂,具有高效减阻、无生物毒性、速溶、残渣含量低的特点,从源头上解决了压裂液伤害储层和油田水污染问题。
赵辉教授团队研发的工程软件及云平台系统,填补了国内外类似软件空白,技术方法被集成和引入到全球最大油藏数值模拟开源软件MRST,以及挪威石油、雪佛龙等多家国外石油公司的油藏数值模拟器中,同时作为重要模块,被集成到中海油首款海上油藏数模软件OSIM,助力了该类软件的国产化替代。
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设备搭台筑基 师生共同成长
人才的成长离不开平台的支持,青年人才的成长更是如此。实验室现有设备340台套,包括CZSZ-2000型高温高压真三轴岩石综合测试系统、智能钻井模拟实验平台、场发射电子显微镜、驱油剂物化性高温高压旋转流变仪、变温高压核磁共振成像分析系统等多个大型先进仪器,总价值达7963万元。
盛广龙博士就是依托实验室快速成长起来的青年博士典型代表,其开发的自动优化技术在鄂尔多斯盆地长7页岩油189口井实现规模化应用。在项目验收时,专家组点赞道,“建立的基于压裂潜力的水平井综合甜点判识和智能布缝技术,单井产量从前期的10t/d提高到18.6t/d,单井产量提高20%以上。”
盛广龙所在团队提出的另一项新方法——页岩油气动态预测新方法,则被广泛应用到长庆油田页岩油国家级示范区的320口水平井中,与国际常用的Ozkan等人提出的模型相比,计算精度提升近20%,获得了包括中国工程院院士孙金声在内的成果鉴定委员会的一致认可,其本人也成功入选湖北省重大人才项目。
实验室成员申报包括国家自然科学基金、湖北省自然科学基金等在内的众多科研项目,也都依托该平台。2024年度,实验室成员新立项各类科研项目127项,其中省部级以上科研项目27项,合计经费653.33万元,油田企事业单位委托科研项目100项,合计经费4611.186万元;获湖北省科技进步二等奖1项、三等奖2项,中国石油和化学工业联合会科技进步二等奖2项、三等奖4项,中国石油和化工自动化行业科技进步一等奖1项,二等奖2项;授权发明专利68项;公开发表高水平科技论文130篇。
实验室现已形成由院士领衔,30余名教授作为核心成员的学术研究团队,包括国家“万人计划”领军人才、国家优秀青年科学基金获得者、教育部青年长江学者等在内的众多科技领军人才。
学生的培养同样离不开平台的支持。2024年,由石油工程学院赵辉、刘伟、史永波老师共同指导的项目《页岩油藏二氧化碳驱油封存优势窜流通道识别及调控优化》,在第十九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛“揭榜挂帅”专项中一举斩获特等奖。
“以平台为支撑,以竞赛为抓手,以解决企业生产难题为导向,着力培养油田企业所需的高素质人才是我们的目标。”团队指导教师史永波说。
近五年,团队学生还斩获“挑战杯”“国创赛”全国银奖1项,铜奖4项,湖北省金奖4项,11人获评研究生国家奖学金、2人获评孙越崎优秀学生奖学金、1人获评王涛英才奖学金、2人获评长江大学“十佳之星”称号。团队还于近日获评2025年“湖北青年五四奖章集体”。
实验室目前构建起了“导师引领+项目驱动+校企联动”的复合型人才培养模式,每年培养博、硕士研究生100余名。他们扎根一线,很多人已成长为油气田企业、科研院所的技术骨干和领军人才。
近三年实验室还通过设立开放基金,构建起跨学科协同创新网络,吸引包括中国石油大学(华东)、中国地质大学(武汉)等高校的青年学者,组成科研攻关团队,产出学科交叉成果,极大地提高了实验室的影响力。
紧跟时代步伐 锚定发展方向
实验室长期与中石油、中石化、中海油等企业建立深度合作关系,近五年承担纵、横向科研项目500余项,每年经费5000余万元。
在近20年的发展中,实验室以服务国家能源战略为导向,从建设之初的油气井钻井完井技术研究、油气田开发理论与应用研究、采油采气理论与工艺技术研究、油田化学理论及应用四个研究方向,逐渐拓展到非常规与深层油气开发、CCUS技术集成及智能化钻采装备研发等多个关键前沿领域,形成了集基础研究、技术开发、成果转化为一体的创新平台。
油气钻采工程湖北省重点实验室的发展历程,映射了长江大学石油与天然气学科不断进阶的发展轨迹,作为湖北省乃至国家能源科技力量的重要支点,实验室始终秉承能源报国使命担当,持续深化“学科交叉、产教融通、研用互促”的创新模式,强化基础研究,攻克“卡脖子”难题,为国家的能源战略实施注入着源源不断的强劲动力。
(审核 张伟 编辑 杨云锋)