给油井钻头装上眼睛--访中国工程院院士苏义脑

发布者:系统管理员发布时间:2009-11-09浏览次数:1230

        在一些大片中,我们经常看到导弹像长了眼睛一样,直击目标。导弹的“眼睛”就是导向系统。

       能不能给油井钻头上也装上“眼睛”,让钻头直对石油?

       这个愿望已经变成现实。

       2006年11月,我国自主研发的“CGDS-Ⅰ近钻头地质导向钻井系统”顺利通过“中石油”产品鉴定,不仅填补了国内油气钻井技术的空白,还使我国成为继美国、法国后,全球第三个拥有此技术的国家。
这项成果,造就了中国油气钻探技术史上的奇迹,而主持研发这项成果的,是国家油气钻井专家、中国工程院院士、洛阳人苏义脑。
日前,走进苏义脑的办公室,看到他谦和的笑容,聆听他带着浓重乡音的讲述,顿时一种亲切感油然而生。
       
       苏义脑于1949年7月9日出生于偃师市缑氏乡泘沱村。1965年,16岁的他以优异成绩考上郑州市第一中学。当时,苏义脑把毛主席对青年人讲的一段话抄在笔记本的首页“今后的几十年,对祖国的前途和人类的命运是多么宝贵、多么重要的时间啊!现在20多岁的青年,再过二三十年,正是四五十岁的人,我们这一代青年人,将亲手把我们一穷二白的祖国建设成为伟大的社会主义强国,任重道远。有志气、有抱负的中国青年,一定要为完成我们伟大的历史使命而奋斗终身。”
 
       正是这段话激励苏义脑立下远大志向,坚定了他用知识报国的信念。
 
      1974年秋,正在武汉钢铁学院(现美高梅官方网站66159)读书的他与同学到长江边游玩,写下了一首七绝,《武汉天兴洲·1974年秋》:“彩虹飞架天门开,两片白帆日边来。一横长岛当书案,万里洪流入襟怀。”气势不凡的诗句,表达了苏义脑的愿望。
 
      1979年9月,苏义脑成为原石油部第一批硕士研究生,走进石油勘探开发研究院大门,研究钻井工程和石油机械。1984年,他再次考入院研究生部,成为首批博士研究生。1988年,博士毕业后,他进入北京航空航天大学博士后流动站,出站后一直在研究院钻井所工作。在这里,他实践着科技报国的心愿。
 
      1990年,苏义脑参加了国家八五重点科技项目“石油水平井钻井成套技术研究”的攻关,提出“极限曲率法”、“应变法”,主持设计和研制了4个系列多种规格与类型的导向螺杆钻具。现在,导向螺杆钻具已经成为全国水平井攻关的主要工具。
华北油田的“任平1井”是我国“八五”攻关的第一口水平井。轨道控制与测量技术服务是这口井的最大难点,由美国一家公司进行。当美方技术人员听到中方表示要独立打一口这样的井时,他们说,这好比“骑着自行车上月球”。这件事使苏义脑下定决心,一定要研制出国产工具,钻出一口争气的水平井。
 
      1991年8月初,研究院成立大庆油田“树平1井”现场实验组。苏义脑和几名同志带着制订的轨道控制方案赶到现场。在近一个月的关键钻进阶段,他们全天守在钻台上。在最关键的时候,他曾经50个小时没合眼,5天只睡了十几个小时。
最后,“树平1井”胜利完钻,控制精度大大超过美国主导的“任平1井”的精度。中央电视台对此作了报道:我国第一口薄油层中曲率水平井大庆树平1井,采用自己设计的工具和控制方法,在大庆油田钻探成功!此消息轰动了国内外。
回顾20多年的科研历程,苏义脑把自己的工作归纳为“一个志向”科技报效祖国;“三个在于”进步的起点在于追求,发展的关键在于创新,成功的秘诀在于坚持。
 
      苏义脑说,以上三句话是我几十年的感悟。有进步,离不开追求,没有了追求,当然不会有进步。不管是个人、企业还是国家,要发展,就必须要有创新;另一方面,干一件事情,只要认准了,就要坚持。这么多年来,我在搞科研的过程中,遇到种种阻力,但是我坚持下来了,做成功了。
          
    “创新就是要敢于超越。”1984年,苏义脑参加了国家“七五”重点科技项目攻关,从事“定向井井眼轨道控制理论与技术”专题研究。他把白家祉教授创立的“纵横弯曲法”进行了完善和发展。目前,这一方法已在全国获得广泛应用。这一中国人独创的方法被写进美国SPE教科书,成为国际上有代表性的方法之一。
 
       钻井工作在地下进行。由于地层情况复杂多变,理论模型中某些参数往往在实际中得不到,精度难以控制。如何使“靶子”打得更准?苏义脑想到航天领域。为此,1988年5月,他到北京航空航天大学做博士后研究,想在“上天”与“入地”两大学科间来一个交叉,寻求问题的答案。两年中,他率先提出“井眼轨道制导控制理论与技术”这一新领域,并于1990年搭建了这一领域的理论框架。直到1992年年初,国外才出现相关报道。1993年,在挪威第13届世界石油大会上,国外专家才正式提出智能钻井的概念。
 
随后,他又把研究对象从钻井扩展到所有的油气井下作业过程,提出了“井下控制工程学”,1997年得到全国石油钻井基础理论学组的认可,并将它列为油气钻井工程的一个新分支。
 
       1999年,苏义脑提出并承担了研发我国地质导向钻井系统CGDS1型的攻关任务,担任课题长兼总体设计组组长。地质导向钻井技术被誉为21世纪国际钻井尖端技术。课题组是在国外进行封锁与垄断的条件下开始攻关的。经过几年努力,他们克服了种种技术难题,终于取得重大突破,获得多项重要的阶段性成果。
 
        2003年,中国工程院增选院士,苏义脑成为中国石油、中国石化、中国海洋石油三大石油公司唯一的当选者。2004年,他被国家人事部、国务院国资委授予中央企业劳动模范光荣称号。
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