“忠”实品格为国 “厚”德载物育人 ——记中国工程院院士、中国石油大学(华东)教授沈忠厚
发布时间:2019-12-31 14:20 来源:《山东教育》高教刊4月刊作者:本刊特约记者 刘积舜 A+A-
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  沈忠厚院士是中国石油工业高压水射流领域的领军人物。从青年时期的壮志豪情,到年事已高时的孜孜以求,他始终心系我国石油工业的发展,一心致力于国家战略需求、学科建设发展和高层次人才培养,以毕生的心血诠释了他名字中“忠”“厚”二字的内涵——以“忠”实品格为国为校,以“厚”重德泽育人利物。

智者乐“水”

  沈忠厚1928年2月13日出生在四川省大竹县一个山寨里,山里人纯朴憨厚,父母为他起了“忠厚”这个名字。沈忠厚1947年考上了重庆大学,有人问他为什么选择采矿系时,沈忠厚回答:“我们中国太穷了,没有矿产不行;找到丰富的矿藏,中国才有可能走向富裕。”沈忠厚和他的同学是我国培养的第一批石油人才。

  1951年,沈忠厚大学毕业后被派往玉门油田实习一年,回校后担任石油钻井工程课的教学,1955年调入北京石油学院(中国石油大学前身)。

  中国的石油工业是新中国成立后才真正发展起来的。建国之初,全国整个钻井采油系统加在一起只有800名职工、3部钻机,一年总共才产油12万吨。

  石油蕴藏在几千米地下复杂而神秘的岩层中,石油钻井付出的代价是高昂的,每打一口井要耗资几百万甚至更多。要想降低钻井成本,就必须提高钻井效率。沈忠厚知道,钻井速度主要取决于钻井用的钻头,要想提高石油产量,必须在钻井的核心部位钻头上下功夫。提高钻头的效率,成为沈忠厚多年钻研的课题。

  20世纪60年代,日本一架喷气式飞机在空中飞行时遇到一场小雨,降落后发现机身上都是小孔。一些科学家由此得出水射流理论——水在速度极快的情况下能产生巨大的力量。70年代初国外出现水射流技术,美国、苏联、德国等开始研究如何把水射流技术用在工业上。

  一个偶然的机会,沈忠厚到成都飞机厂参观,看到了水射流切割机。那小巧玲珑的切割机切起合金钢材就像切豆腐一样游刃有余。他脑海里灵光一闪,困惑他多年的钻井难题终于有了解决的方案。

  沈忠厚坚定地选择了这个世界级难题——利用水射流破岩技术提高钻井效率。他开始利用看起来柔弱的水向坚硬的岩石宣战。从此,温柔而清澈的水,普通又神奇的水,成了他后半生的伴侣。

  智者乐水,沈忠厚的研究一做就是20年。20年间,沈忠厚系统揭示了淹没非自由射流流动及动力学规律以及压力和水功率衰减规律,建立了理论计算模型;首次提出了钻井工程以井底岩面获最大水功率为目标函数,优选水力参数的新方法和模型,建立了新的水力设计理论,解决了钻井工程长期没有解决的重要理论问题;发明了新型加长喷嘴牙轮钻头,该新型钻头在相同条件下与普通牙轮钻头相比,平均机械钻速提高25%至30%,获直接经济效益1.65亿元;发展了自振空化射流理论,建立了两种谐振腔的基本关系式和结构数学模型,发明了自振空化射流钻头。

  中国石油大学(华东)以沈忠厚为组长的课题组,完成了旋转射流调制机理及钻头研制、井下转向器系统的研究及研制和钻进参数优选方法程序,于1997年8月首次在辽河油田井下工业试验成功,钻出了中国第一口径向水平井。该井产油量与钻水平井前相比增加7倍,该课题获国家实用新型专利。沈忠厚为石油钻井工程应用新技术提高钻井速度和经济效益开辟了一条新的途径。

  沈忠厚一直从事高压水射流理论与技术的研究工作,他将射流技术与石油工程相结合,对钻井工程作出创造性成果和贡献,对石油工程作出了卓著的贡献,其主要成果有:

  ——结合研制高效钻头,对淹没非自由射流动力学规律、自振空化射流理论和机械及水力联合破岩理论有重要突破和发展。在此基础上又发明了新型加长喷嘴牙轮钻头、自振空化射流钻头和机械及水力联合破岩钻头等3种高效钻头。3种钻头在油田应用中大幅度提高机械钻速,在10余个油田和地区应用3500只,获直接经济效益过亿元。

  ——在国内外钻井工程领域,首次创立了以井底岩面获最大水功率为目标函数的水力设计新方法,解决了长期以来亟待解决的重要理论问题。

  ——在国内首次开展径向水平钻井技术研究,填补了国内研究的空白。

  ——首创自振空化旋转射流处理油井近井地层及解堵新技术,在11个油田和地区400余口井上应用,创经济效益过亿元。

  ……

  沈忠厚发明的新型钻头获得美国发明专利1项和国家实用新型专利2项,同时该课题获得国家科技进步二等奖,并经国家科委批准,列入国家高新技术推广“火炬计划”。该新型钻头1997年获国家发明三等奖。

  沈忠厚的研究成果先后获国家科技进步二等奖1次、国家发明三等奖1次、省部级科技进步一等奖2次和二等奖3次,获中外专利13项,在中外刊物发表论文70余篇,出版英文专著1部、中文专著2部,并荣获“全国能源工业特等劳动模范”等6项省部级以上荣誉称号和奖励。

忠者乐为

  智者尽其谋,仁者播其惠。沈忠厚是位智者、仁者,更是一位忠者。他忠于他热爱的祖国和一直乐此不疲的学术领域。

  可持续发展战略是党和国家制定的民族发展大计。2003年5月,国务院提出了“中国可持续发展油气资源战略研究”课题,以促进能源领域的战略发展。该课题研究启动后,国务院委托中国工程院组织院士、专家和学者,组成7个专题组、一个综合组和咨询委员会。咨询委员会由两院院士和各大石油公司的专家23人组成,沈忠厚是其中一员。

  时任国务院总理的温家宝亲自负责此事,显示了国家对油气资源的重视。作为石油行业的院士和中国石油大学(华东)的专家,沈忠厚更深感此项任务的艰巨和责任的重大。他不顾70余岁高龄,全身心深入了解油气资源现状、认真研究国内外形势,围绕我国油气资源可持续发展的重点和关键问题,进行了深入的调查研究和跨学科、跨部门、跨行业的论证工作,为课题组提供大量参考意见。

  “我希望我的意见能够为这项工作做哪怕是一点点贡献。”沈忠厚十分认真地说,“一句话,一个数据,可能会影响我国石油战略未来几十年的发展方向。”

  历经一年的紧张工作,沈忠厚所在的课题组初步研究提出了《中国可持续发展油气资源战略》阶段报告,分别从我国油气资源供需战略、国内油气资源开发战略、海外油气资源开发与进口战略、节油与替代燃料、石化工业发展战略、石油安全与储备战略、油气法规与政策等方面进行了深入研究,全面分析了我国油气资源的供需态势,提出了关于我国油气资源可持续发展的总体战略、指导原则和政策措施的建议。

  通过参与国家能源战略研究、制定国家石油工业方向性的蓝图,为国家的发展尽心尽力,这对于沈忠厚是一种享受,因为“工作着是快乐的”。正是这种精神,促使沈忠厚不顾年龄、不惜身体,甚至冒着危险,多次参加国家重大事故的调查和处理:

  2003年12月23日,重庆市开县境内的中石油西南油气田分公司川东北气矿发生天然气井喷事故,230多人遇难。事故震惊了党中央、国务院和全国。

  “出事了!国家需要我。”作为石油领域的专家和院士,沈忠厚认为这是使命更是责任。75岁的他放下电话,来不及收拾行李就奔往机场。他被任命为国家安全生产管理局事故调查组专家组组长。

  “我们将按照国务院的要求,实事求是、科学调查。拿出的结论要经得起检验。”这是沈忠厚对专家组的定位。他深知调查结论的举足轻重,他反复告诉自己:调查报告中的一个数据、一个字都必须对得住历史。他更清楚这件事的难度。

  他和专家们多次前往现场,询问了作为当事人的钻井队工人,仔细查看了现场设备,核对、计算了大量的气井设计和操作技术数据,并进行了多次讨论。

  2004年1月5日,专家组形成了《关于川东钻探公司“12·23”井喷特大事故原因的专家鉴定报告》,指明了井喷失控的直接原因和事故扩大的直接原因。

  沈忠厚说,只要国家需要,他随时听从调遣。而类似的事故,沈忠厚处理了十几次。

厚德载物

  人到山顶德为峰。沈忠厚的学术成果在国内外水射流领域达到了前沿和一流,而比他的学术水平更高的是他深厚的德泽,以及这种德行在育人利物中的具体体现。

  在处理类似井喷等事故上,沈忠厚并不停留在解决问题上,而是把学科前沿、生产一线的实践经验用在指导整个钻井学科、水射流领域乃至石油教育中。

  2007年初,某气田一探井发生了井喷,经过多次压井才取得成功。经检查并未发现硫化氢,面对每天2600多万方气的诱惑,生产方又动了心。当沈忠厚赶到的时候,发现他们把管线都接好了,准备生产。

  “坚决不能冒险。现在没有硫化氢,能保证将来没有吗?”年近80的沈忠厚告诫大家,不要被眼前利益迷惑,气已经被压住,资源早晚跑不了。他反复强调,现在的设备都不防硫,一旦硫化氢泄露出来,其威力比原子弹还要厉害。

  生产方按照沈忠厚的建议停了工。事后证明:气体中含有高浓度的硫化氢。正当大家为他的判断力交口称赞的时候,沈忠厚却在考虑:多次井喷事故应该给学校研究“三高”气田和教学带来哪些思考?

  每次参与国家层面的战略研究和事故处理后,他都会为学科的发展以及人才培养提出建议。

  “如果我们的工程师都有很丰富的经验,这样惨痛的事故是可以避免的。”沈忠厚告诫他的学生和他带领的团队,“搞工程没有实践经验,有本事也只有一半。”

  “作为一所国家重点高校,就要有一些领军人物;作为石油行业的领头雁,就要培养一批石油界的领军人物。”培养石油界的领军人物、为中国石油大学(华东)的发展尽心尽力,是他矢志不渝的目标。

  几十年来,沈忠厚以高尚的人格魅力和深厚的学术造诣凝聚起一支老中青相结合、能打硬仗的队伍。在他的麾下,有院士、教授、博士生导师,有学术带头人、高级工程师,还有人走上世界著名石油企业的领导岗位。

  “我要退到后面,做你们的顾问。”近年来,中国石油大学(华东)在高压水射流领域两获国家科技进步大奖,而沈忠厚的名字总是排在后面。“人生在世,把自己想得少一点,心情就会愉快很多。”他说。

  作为智者,他是学术界的领军人物,站在学术的前沿瞭望;作为师者,他是学术界的宗师,培养了一批又一批的杰出学者。尽管已是耄耋之年,但沈忠厚院士依然为我国石油工程领域的发展殚精竭虑。他以自己丰硕的学术成果和行为世范,实现了自己为中国石油工业奋斗终生的初心和誓言。

  沈忠厚院士是杰出的油气井工程技术专家、水射流专家,我国油气井工程学科的奠基人,被誉为中国“钻头之父”。他主要从事油气井钻井工程理论与技术和水射流理论与技术等研究工作,曾获国家科技进步二等奖2次,省部级科技进步一等奖4次,并荣获“全国能源工业特等劳模”“石油工业有突出贡献专家”等荣誉称号。

作者:本刊特约记者 刘积舜

编辑:王骄

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