情系石油——記中國石油大學(xué)（北京）石油工程學(xué)院院長陳勉教授

本刊記者 郝 瑩 閆 佳

情系石油
——記中國石油大學(xué)（北京）石油工程學(xué)院院長陳勉教授

本刊記者 郝 瑩 閆 佳

石油是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈，石油工業(yè)的蓬勃發(fā)展為我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了突出的貢獻(xiàn)。建國以來，在石油戰(zhàn)線上，有多少英雄兒女在華夏大地上書寫出了動(dòng)人的篇章？

當(dāng)時(shí)間與空間交錯(cuò)，一切都定格在2010年1月10日的北京人民大會(huì)堂。

在那里，在2 0 0 9年度國家科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，我們找到了其中的一位佼佼者，他就是中國石油大學(xué)（北京）石油工程學(xué)院院長陳勉。由他主持的項(xiàng)目《大幅度提高油氣產(chǎn)量的非平面壓裂技術(shù)與工業(yè)化應(yīng)用》取得重大突破，榮獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

近日，記者幾經(jīng)輾轉(zhuǎn)，終于約訪到陳勉。

“打一槍換一個(gè)地方”

如果把陳勉的求學(xué)經(jīng)歷比喻為一條曲線，那么，這條曲線上有4個(gè)重要階段，分別標(biāo)志著4個(gè)專業(yè)，即力學(xué)，數(shù)學(xué)，礦業(yè)，石油。

“打一槍換一個(gè)地方。”陳勉笑著向記者概括自己的求學(xué)經(jīng)歷。然而，數(shù)次的專業(yè)轉(zhuǎn)換，卻讓陳勉積累了豐富的知識(shí)，具備了開闊的視野，實(shí)現(xiàn)了自身的蛻變。

1978年，中國恢復(fù)高考制度。當(dāng)時(shí)，16歲的陳勉滿懷著青春的夢想，大膽申請(qǐng)直接參加高考。結(jié)果，不但申請(qǐng)獲批，他還考取了北京大學(xué)力學(xué)系。

“當(dāng)時(shí)，優(yōu)秀的學(xué)生都是學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科?！标惷氵@樣告訴記者。大學(xué)4年，他掌握了扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，迅速地成長起來。1982年，他進(jìn)入遼寧大學(xué)擔(dān)任數(shù)學(xué)系教師。3年后，憑著堅(jiān)定的毅力考取遼寧大學(xué)數(shù)學(xué)系碩士研究生。1988年，他再次考取中國礦業(yè)大學(xué)博士研究生，開始進(jìn)入石油領(lǐng)域。1991年至1993年，陳勉以頑強(qiáng)毅力完成在中國石油大學(xué)的博士后研究工作，順利留在中國石油大學(xué)，走上了一條科研攻堅(jiān)、教書育人的道路。

厚積才能勃發(fā)。多年的扎實(shí)積累讓陳勉對(duì)未來充滿了信心。

創(chuàng)新方能走出窠臼

“中國還不是一個(gè)石油資源豐富的國家，我們要做的，是從別人捏過的海綿里擠出最后一滴水。因此，我們不能完全照搬外國人的理念，必須積極尋找屬于自己的創(chuàng)新點(diǎn)?！闭f起多年的石油工作，陳勉這樣告訴記者。

一句話，只有創(chuàng)新才能走出窠臼?！?/p>

“跨學(xué)科的學(xué)習(xí)，會(huì)讓人吃很多苦。但是，多學(xué)科的好處也是顯而易見的，廣泛的學(xué)科基礎(chǔ)，可以讓你提出很多新的理念和思路?！庇辛诉@樣深刻的認(rèn)識(shí)，陳勉幾十年如一日艱辛付出，大膽求索，在石油行業(yè)創(chuàng)造了屬于自己的輝煌。

鉆探現(xiàn)場 找到自我

剛?cè)胄袝r(shí)，陳勉是一個(gè)十足的門外漢，一廂情愿地想象著石油行業(yè)的美好與未來，低估了石油行業(yè)的艱辛與不易。

“來當(dāng)石油人，這是好事，你的基礎(chǔ)很好?？墒?，你知道自己的弱項(xiàng)在哪里嗎？缺乏現(xiàn)場的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)?！背鮼碚У綍r(shí)，一位老教授的悉心指點(diǎn)讓陳勉茅塞頓開，并迅速地做出了下基層鍛煉的決定。

在新疆塔里木盆地的鉆井隊(duì)，陳勉一待就是大半年。那里常年風(fēng)沙肆虐，溫差很大，氣候條件十分惡劣。而且，工作人員住的是臨時(shí)搭起的鐵皮房，非常艱苦，每天需要連續(xù)工作12個(gè)小時(shí)，黑白兩班倒。盡管這樣，一心向?qū)W的陳勉從來沒有一句怨言。

然而，很多時(shí)候，并不是有決心就能克服困難。由于長時(shí)間的勞累，一次陳勉在從井臺(tái)收工返回的過程中，突然昏厥，倒在了地上。一分鐘，兩分鐘……不知道過了多久，陳勉才從“睡夢”中蘇醒過來。幸好年輕，沒過幾天就恢復(fù)了體力。然而，由于突然摔倒，陳勉的一只眼鏡片被摔碎了。那么艱苦的條件，哪有地方配新的眼鏡？于是，陳勉就用透明膠帶把眼鏡片粘在一起，繼續(xù)戴著它工作。

……

寶劍鋒從磨礪出。經(jīng)過一段時(shí)間的學(xué)習(xí)，陳勉開始逐漸熟悉鉆井現(xiàn)場的情況。很快，一個(gè)突發(fā)情況的出現(xiàn)充分考驗(yàn)了他的實(shí)際動(dòng)手能力。

陳勉還對(duì)那口井印象深刻。當(dāng)時(shí)，領(lǐng)導(dǎo)要求對(duì)開采井實(shí)行鉆前預(yù)測。熟悉行業(yè)內(nèi)情的人都知道，從前鉆井隊(duì)打井，都是打到什么地方出現(xiàn)了問題再解決。這樣看，提前預(yù)測固然比較好，可以及時(shí)采取措施。然而，其風(fēng)險(xiǎn)在于，一旦預(yù)測錯(cuò)誤，已經(jīng)采取的防護(hù)措施將失去意義，造成巨大的人力和財(cái)力的浪費(fèi)。應(yīng)該說，這是一個(gè)非常嚴(yán)峻的問題。

重任落在了陳勉的肩上。

“那時(shí)候，比較年輕，比較膽大?！标惷氵@樣描述自己當(dāng)時(shí)的狀態(tài)。其實(shí)，學(xué)習(xí)了多年的理論知識(shí)，當(dāng)一展身手的機(jī)會(huì)終于來臨時(shí)，陳勉的內(nèi)心怎么會(huì)不激動(dòng)？

僅僅兩周的時(shí)間，陳勉就拿出了具體方案。

事實(shí)證明，陳勉的預(yù)測完全符合實(shí)際，獲得了巨大的成功?！耙郧?，我們都是打遭遇戰(zhàn)，現(xiàn)在，下一個(gè)山頭會(huì)出現(xiàn)什么土匪，我們一清二楚。應(yīng)該說，這一個(gè)很大的進(jìn)步?！闭f到這兒，陳勉難掩內(nèi)心的喜悅。

科研攻堅(jiān) 實(shí)現(xiàn)突破

十幾年的研究歷程中，陳勉篤信一個(gè)理念：一定要一條路走到黑，并且要繼續(xù)向前走，直到天亮。他說，其實(shí)科研攻關(guān)的時(shí)候，他也猶豫過，尷尬過，遭到過諸多不同量級(jí)的反對(duì)。然而，他堅(jiān)持著，走過來了，揮別陰霾，走到了春天。

多年來，他穩(wěn)扎穩(wěn)打，先后承擔(dān)和完成國家級(jí)、省部級(jí)及其他科研項(xiàng)目80余項(xiàng)，取得了多項(xiàng)突破性科研成果，被國內(nèi)外學(xué)術(shù)界廣泛引用，并受到高度評(píng)價(jià)。

在井壁穩(wěn)定力學(xué)研究方面，他創(chuàng)造性提出了利用地震資料進(jìn)行鉆前井壁坍塌壓力、破裂壓力的預(yù)測方法，建立了三維區(qū)域地應(yīng)力測量和預(yù)測方法，提出了復(fù)合鹽巖地層鉆井新工藝，創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益24億元。

在水力壓裂研究方面，他發(fā)展了水力壓裂裂縫起裂機(jī)理，建立了大斜度井、水平井的裂縫起裂模型，建立了節(jié)理地層裂縫起裂的判別準(zhǔn)則；系統(tǒng)地研究了三維水力裂縫空間擴(kuò)展機(jī)理，在多重孔隙介質(zhì)、多相多重孔隙介質(zhì)、各向異性雙重孔隙介質(zhì)的有效應(yīng)力定律，各向異性固液雙重孔隙介質(zhì)耦合問題，全三維水力裂縫擴(kuò)展理論，水力裂縫延伸干擾及裂縫轉(zhuǎn)向方面，取得了創(chuàng)新性研究成果；建立了不同地層類型、井身類型和完井方式的壓裂模擬有限元模型，計(jì)算分析了地層、完井方式和施工因素對(duì)水力裂縫起裂和空間擴(kuò)展的影響機(jī)理，建立了全三維水力裂縫計(jì)算方法；并率先開展水力壓裂物理模擬研究，利用真三軸大尺寸水力壓裂試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)水力裂縫進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了按照相似準(zhǔn)則確定實(shí)驗(yàn)參數(shù)，以聲發(fā)射信號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)測裂縫，實(shí)驗(yàn)研究了水力裂縫空間擴(kuò)展的規(guī)律，建立了層狀介質(zhì)水力壓裂擴(kuò)展、水平井水力裂縫擴(kuò)展、阻流帶地層水力裂縫延伸、不同射孔方式下水力裂縫起裂的理論與模型。

目前，他的研究成果已經(jīng)廣泛應(yīng)用于長慶油田、大港油田、吉林油田、四川油田、遼河油田、塔里木油田、塔河油田、渤海油田、華北油田、塔里木油田、哈薩克斯坦扎納若爾油田等等，為國家創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益7.875億元。

然而，科研攻堅(jiān)的道路從來都是沒有盡頭的。

眾所周知，我國發(fā)現(xiàn)的油氣藏中60%以上為低滲透油氣藏，這類油氣藏往往具有非連續(xù)非均質(zhì)各向異性的特點(diǎn)，傳統(tǒng)平面水力裂縫設(shè)計(jì)方法和壓裂技術(shù)已不能滿足這類油氣藏開采的需求。因此，復(fù)雜儲(chǔ)層條件下提高油氣產(chǎn)量一直是石油工業(yè)努力追求的目標(biāo)，也是世界性難題。

1994年，陳勉又一次帶著科研難題出發(fā)了。

他帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)在國家自然科學(xué)基金、教育部及中石油、中石化等項(xiàng)目連續(xù)14年的資助下，主持開展了《大幅度提高油氣產(chǎn)量的非平面水力壓裂技術(shù)》，取得根本性的突破，并在油田企業(yè)得到規(guī)模應(yīng)用。

他們建立了控制水力裂縫延伸扭曲參數(shù)的實(shí)驗(yàn)測試技術(shù)和三維精細(xì)預(yù)測方法，獲發(fā)明專利2項(xiàng)、受理1項(xiàng)，形成了非平面壓裂空間力學(xué)參數(shù)預(yù)測技術(shù)，定量認(rèn)識(shí)了壓裂對(duì)象；提出了非平面水力裂縫空間延伸轉(zhuǎn)向機(jī)理，以及非平面水力裂縫延伸模型，為控制壓裂設(shè)計(jì)與施工提供了科學(xué)依據(jù)；建立了滲流時(shí)機(jī)控制、斷裂韌性控制、地層分界面控制、壓裂液性能控制等非平面水力壓裂設(shè)計(jì)方法，獲發(fā)明專利2項(xiàng)、受理5項(xiàng)，解決了非連續(xù)非均質(zhì)各向異性儲(chǔ)層壓裂設(shè)計(jì)的世界性難題；形成了可以大幅度提高油氣產(chǎn)量的非平面控制壓裂技術(shù)，包括可控重復(fù)壓裂，各向異性低滲透油氣藏壓裂，?。ǘ啵訅毫?、深度改造和超前注水開發(fā)壓裂等技術(shù)，解決了低滲透油氣藏和碳酸鹽巖儲(chǔ)層開采難題，實(shí)現(xiàn)了難開發(fā)儲(chǔ)層油氣產(chǎn)量的大幅度提高。在大港、塔里木、長慶、遼河、江漢、四川、中石化西北和華北分公司等14個(gè)油田應(yīng)用，壓裂成功率提高到90%，平均單井增產(chǎn)152%，挽救了江漢總口、準(zhǔn)噶爾盆地達(dá)坂城次凹柴窩堡構(gòu)造等一些瀕臨放棄的區(qū)塊，創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益20.18億元。

更為難能可貴的是，該項(xiàng)目成果發(fā)展了傳統(tǒng)壓裂理論，開辟了利用非平面控制壓裂技術(shù)大幅度提高油氣產(chǎn)量的新途徑，拓寬了壓裂應(yīng)用領(lǐng)域，促進(jìn)了油氣開發(fā)技術(shù)的進(jìn)步，解決了長期以來一直困撓水力壓裂工程界的一些基本問題，得到國際學(xué)術(shù)界的高度評(píng)價(jià)，榮獲省部級(jí)科技獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)1項(xiàng)，一等獎(jiǎng)3項(xiàng)，并且，榮獲2009年度國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

上世紀(jì)60年代，一批留學(xué)前蘇聯(lián)的學(xué)生把巖石力學(xué)帶回了祖國。短短幾十年間，巖石力學(xué)的發(fā)展速度令人驚愕。今天，作為國際巖石力學(xué)會(huì)唯一一位中國成員，陳勉感到的是驕傲，更是責(zé)任。他心里時(shí)刻想著的，是巖石力學(xué)的未來，是石油行業(yè)的未來。

觀念改變未來

“今后，我們不僅要在國內(nèi)做好，還要走向海外。在這樣激烈的競爭中，拼的就是實(shí)力。因此，我們必須形成自己的核心競爭力，通過技術(shù)創(chuàng)新，為‘中國技術(shù)’樹立起良好的形象！”對(duì)于中國石油的未來，陳勉有自己的見解和主張。

事實(shí)上，為實(shí)現(xiàn)石油增產(chǎn)，哈薩克斯坦在石油儲(chǔ)層改造過程中曾先后應(yīng)用多家世界著名公司的先進(jìn)技術(shù)，均以失敗告終。最終，是中國技術(shù)幫助他們?nèi)〉昧司薮蟪晒Α?/p>

“石油工程中的巖石力學(xué)問題不是簡單的工藝問題，而是一個(gè)基礎(chǔ)的問題，關(guān)系重大。因?yàn)殚_鑿一口井需要花費(fèi)幾個(gè)億，甚至十幾個(gè)億，一旦出現(xiàn)安全問題，井就報(bào)廢了。”陳勉用生動(dòng)的事實(shí)向記者講述技術(shù)創(chuàng)新的重要性。

他深信一點(diǎn)，觀念的革命大于理論革命，理論革命大于技術(shù)革命。

現(xiàn)在，社會(huì)上流行一種說法：再過十幾年，石油資源就枯竭了，這是悲觀的說法；比較樂觀的人們則認(rèn)為這一時(shí)間可以延長到100年?！拔蚁胝f的是，這些計(jì)算方法都是按照目前的理論。但是，如果有新的資源理念誕生，那么，未來我們將擁有多少資源？這簡直難以估量。”可以看出，陳勉絕不是盲目樂觀。

換言之，除了傳統(tǒng)的油氣資源開發(fā)，新的油氣資源存在嗎？當(dāng)然，這一點(diǎn)已經(jīng)在現(xiàn)實(shí)中得到了證實(shí)。曾經(jīng)被認(rèn)為不含有油氣資源的頁巖已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)確實(shí)存在油氣資源?！斑@對(duì)石油發(fā)展的影響，是非常重要的?！标惷闳缡钦f。

在能源問題日益受到重視的今天，陳勉時(shí)刻保持著清醒的頭腦，并把這些認(rèn)識(shí)云淡風(fēng)輕地融入到了具體的工作之中。他說，科技發(fā)展實(shí)際上需要兩種人才，其核心是創(chuàng)新型人才，還有一種是規(guī)范的執(zhí)行者。未來，國家之間的競爭，就是科技創(chuàng)新的競爭，我們必須迎頭趕上。

如今，陳勉將更多的精力放在了人才培養(yǎng)上?！袄蠋煂?duì)我們有兩點(diǎn)要求：一是要想新問題，哪怕很小，不能人云亦云；二是敬業(yè)的人才能成功，聰明的人不一定能成功。”陳勉的學(xué)生對(duì)他的教誨記憶猶新。

其實(shí)，當(dāng)教師，始終是陳勉一生最熱愛的事業(yè)。未來，中國的石油產(chǎn)業(yè)必定要進(jìn)軍海外市場，必定需要大量懂技術(shù)、管理和國際交流的人才?？礈?zhǔn)了這個(gè)發(fā)展方向，陳勉欣然地為自己設(shè)定了未來的奮斗目標(biāo)，培養(yǎng)新類型油氣資源開發(fā)人才和國際型人才。

“培養(yǎng)學(xué)生，必須提倡多樣化發(fā)展，盡可能為學(xué)生提供更大的空間。這就好比修剪小樹，你不能讓他們整齊劃一地生長，因?yàn)橛械倪m合長成參天古樹，有的則適合成為灌木。培養(yǎng)人才亦是如此。有的人適合搞研究，有的人則適合做應(yīng)用技術(shù)，必須做到因材施教?！痹谌瞬排囵B(yǎng)方面，陳勉感悟深刻。

依托中國石油大學(xué)這一廣闊平臺(tái)，我們相信，陳勉一定會(huì)取得更加驕人的成績。

采訪后記：

采訪間隙，記者了解到，聆聽美妙的古典音樂，是陳勉的最愛，也是他工作之余唯一的一點(diǎn)放松。

在那份輕松里，他忘卻自我，全然陶醉。

這不正像是他投身石油事業(yè)一樣嗎？

如此赤誠，如此熱情，如此癡迷！

陳勉 現(xiàn)任石油大學(xué)（北京）石油工程學(xué)院院長，教授，博士研究生導(dǎo)師，國務(wù)院學(xué)位委員會(huì)學(xué)科評(píng)議組成員，全國博士后管理委員會(huì)專家組成員，中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)常務(wù)理事，中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)深層巖石力學(xué)委員會(huì)主任，第九、十、十一屆全國政協(xié)委員。

1962年5月出生，遼寧人，滿族。1978年至1982年就讀于北京大學(xué)力學(xué)系，獲學(xué)士學(xué)位。1982年至1985年在遼寧大學(xué)數(shù)學(xué)系任教師。1985年至1988年在遼寧大學(xué)數(shù)學(xué)系攻讀研究生，獲碩士學(xué)位。1988年至1991年在中國礦業(yè)大學(xué)攻讀博士研究生，獲博士學(xué)位。1991年至今在中國石油大學(xué)工作。

長期致力于石油工程巖石力學(xué)方面的教學(xué)和科研工作，先后承擔(dān)和完成國家級(jí)、省部級(jí)及其他科研項(xiàng)目80余項(xiàng)，在國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊和重要會(huì)議上發(fā)表學(xué)術(shù)論文170余篇，獲得國家發(fā)明專利5項(xiàng)，在石油工程方面取得了豐碩的成果。