騎鯨蹈海定神針 強(qiáng)國富民深海魂

吳彪

初春的南海，波飛浪卷，灑滿金色陽光。

這片廣袤壯美的藍(lán)色國土，時(shí)刻牽動(dòng)著國人的心。

21世紀(jì)的海洋，承載著人類生存和發(fā)展的希望，豐富的資源和巨大的能量使其成為支撐世界各族命運(yùn)的“藍(lán)色脊梁”。而南海作為中國海洋國土的重要組成部分，被國人給予了極大的厚望。

“南海油氣資源量高達(dá)350億噸，深水占2/3以上，是我國能源的重要接替區(qū)，但由于技術(shù)難度大、我國深水鉆井起步晚，開發(fā)長期停滯！由于地緣經(jīng)濟(jì)與政治地位特殊，加快南海深水油氣資源勘探開發(fā)是保障我國能源供應(yīng)和捍衛(wèi)海洋權(quán)益的重大戰(zhàn)略舉措?！敝袊痛髮W(xué)（北京）教授、安全與海洋工程學(xué)院副院長、海洋能源工程技術(shù)聯(lián)合研究院副院長楊進(jìn)如是闡述他的團(tuán)隊(duì)“明知海有鯨，偏向深藍(lán)行”的原因。

20余年騎鯨蹈海、藍(lán)海造夢(mèng)，他和團(tuán)隊(duì)攻克的海洋深水淺層鉆井關(guān)鍵技術(shù)在這片廣闊的海域里接連突破了深水淺層作業(yè)事故率高、周期長、成本高，無裝備、無技術(shù)、無人員等在很多人看來“難比登天”的難題，將大國重器之“定海神針”穩(wěn)穩(wěn)地插入瀚海深處，噴薄而出的黑色血液供養(yǎng)著國之發(fā)展與未來。

深水淺層擎利器自主可控譜贊歌

眾所周知，海洋孕育了地球這個(gè)藍(lán)色星球最初的生命起源，也令人類的未來充滿無盡可能。這片藍(lán)色的區(qū)域蘊(yùn)藏了全球超過70%的油氣資源。“誰擁有海洋，誰就擁有未來”已成為世界各國的共識(shí)。但您可知道？近5年來，全球重大油氣發(fā)現(xiàn)有70%來自水深大于500米的深水區(qū)。伴隨著陸上及淺水油氣的日趨稀少，深海成為世界油氣的重要接替區(qū)。挺進(jìn)深藍(lán)，已經(jīng)成為大勢(shì)所趨。

雖然意義重大，但對(duì)我們國家來說，要挺進(jìn)深海，談何容易。

在記載有中華民族五千年歷史的青銅甬道上，從不缺少我們祖先勇敢探索海洋的歷史畫卷。遺憾的是到了近現(xiàn)代，中國的海洋探索日趨沒落。一部中國海洋的近現(xiàn)代史就是一部飽含血淚的屈辱史。

新中國誕生之后，作為中國海洋崛起的一個(gè)重要組成部分，中國海洋石油在艱難環(huán)境中蹣跚起步，從最初迫于無奈逼著一群“旱鴨子”到水里找油，到艱難地在海里打下第一口石油探井。因?yàn)榧夹g(shù)受限，只能生硬地將陸地里的石油技術(shù)“照搬”到海上，發(fā)現(xiàn)根本行不通之后又被迫尋求國際合作。在楊進(jìn)的腦海里，不管是聽前輩講起還是自己親身體會(huì)，這樣的切膚之痛還有很多。

“海洋的鉆探與陸地完全不同，它是一個(gè)全新的技術(shù)體系。越往深海探索，各方因素就會(huì)更復(fù)雜，比如海上會(huì)經(jīng)常有臺(tái)風(fēng)等各種極端天氣，海底存在淺層氣、淺水流、滑坡等各種地質(zhì)災(zāi)害，這些很容易造成費(fèi)勁心力、勞力、財(cái)力打的井一瞬間就垮掉了……”高難度、高風(fēng)險(xiǎn)但高回報(bào)成為大眾對(duì)深海油氣開發(fā)的共識(shí)。從難易程度上來講，深水鉆井技術(shù)水平代表著一個(gè)國家海洋鉆井技術(shù)的水平。

深水鉆井的特點(diǎn)使其核心技術(shù)和裝備成為世界油氣強(qiáng)國競相角逐的前沿制高點(diǎn)，長期被歐美壟斷。落后就要挨打，因?yàn)橛懈杏诩夹g(shù)落后及壟斷帶來的隱患。新世紀(jì)以來，深水鉆井行業(yè)里的很多有識(shí)之士都在有意識(shí)地鼓勵(lì)大家嘗試通過自主創(chuàng)新將深海鉆井相關(guān)技術(shù)掌握在我們中國人自己的手中。楊進(jìn)和他的團(tuán)隊(duì)傾力其中，突破深水淺層鉆井技術(shù)就是近年來他們?yōu)閷?shí)現(xiàn)中國深藍(lán)造夢(mèng)擎出的一把“利劍”。

工程實(shí)踐表明：水深大于500米的鉆井事故60%緣于海底以下幾百米的淺部松軟地層。由于水深、海況惡劣、土質(zhì)松軟、淺層地質(zhì)災(zāi)害等因素，導(dǎo)致深水淺層鉆井難度大、風(fēng)險(xiǎn)高，承載數(shù)百噸的井口很容易發(fā)生失穩(wěn)下沉等事故，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。深水淺層鉆井，成為世界級(jí)技術(shù)難題?！熬拖裎覀兘且粯?，萬丈高樓平地起，首先要把地基先打好，地基打得越牢，高樓越穩(wěn)，基礎(chǔ)是非常重要的?！泵闇?zhǔn)國家深海鉆井相關(guān)難題，楊進(jìn)和他的團(tuán)隊(duì)展開了艱苦卓絕的攻堅(jiān)。

在國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國家科技重大專項(xiàng)、原國家“863”計(jì)劃等項(xiàng)目的支持下，他們歷經(jīng)10余年“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同攻關(guān)，取得了一系列卓越的創(chuàng)新突破：他們發(fā)明了深水淺層鉆井設(shè)計(jì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)超越，并在相關(guān)領(lǐng)域形成了首部ISO國際標(biāo)準(zhǔn)DIS稿；他們發(fā)明了深水淺層安全高效鉆井作業(yè)控制技術(shù)，將淺層鉆井成功率提高到了100%，將淺層鉆井平均作業(yè)時(shí)間降低30%以上；他們打破了國外的技術(shù)壟斷，發(fā)明自主可控的高承載高效率深水淺層鉆井作業(yè)關(guān)鍵裝備并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。成本僅為國外的一半，供貨周期大幅縮短。

10余年奮勇拼搏終換來巍巍國之重器在海平面傲然屹立的那一刻。應(yīng)用相關(guān)技術(shù)發(fā)明成果，海上石油人不僅在南海鉆探發(fā)現(xiàn)了5個(gè)大中型深水油氣田，高效推進(jìn)了我國首個(gè)自主作業(yè)的深水氣田陵水17-2的淺層鉆井作業(yè)。項(xiàng)目成果還推廣應(yīng)用到巴西、墨西哥灣等全球典型深水區(qū)塊的95口井，充分驗(yàn)證了技術(shù)成果的可復(fù)制、可推廣性，為巴西Libra（全球最大的超深水油田）等深水油氣田勘探開發(fā)貢獻(xiàn)了中國方案，得到了國內(nèi)外同行的廣泛贊譽(yù)。

經(jīng)行業(yè)協(xié)會(huì)組織權(quán)威專家鑒定評(píng)價(jià)：該項(xiàng)成果實(shí)現(xiàn)了深水淺層鉆井關(guān)鍵技術(shù)的重大突破，推廣應(yīng)用前景廣闊，成果主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)國際領(lǐng)先水平，使我國躋身于世界深水鉆井先進(jìn)行列。成果獲省部級(jí)特等獎(jiǎng)和一等獎(jiǎng)各1項(xiàng)，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益顯著。

不積跬步無以至千里，不積小流無以成江海。從原先被逼于無奈到海里“瞎子”找油，到引進(jìn)、消化、吸收但仍受制于人，再到?jīng)_破藩籬自主創(chuàng)新可控，且應(yīng)用“花開遍地”，楊進(jìn)及其團(tuán)隊(duì)在瀚海深處奏響了一曲來自中國海上石油人的深海贊歌。

攻堅(jiān)克難創(chuàng)紀(jì)錄奮勇拼搏為國民

鶯歌海，東經(jīng)108.73度，北緯18.51度，海南島西南端的一個(gè)突起的犄角。

1960年，石油工人駕駛著一條駁船來到這里，他們把沖擊鉆安裝在駁船的側(cè)面鉆了兩眼20多米深的油井，這就是英沖一井、英沖二井，當(dāng)人們準(zhǔn)備打第三口井的時(shí)候，大風(fēng)把那套原始的井架吹倒了。但是，從英沖一井中撈出的150公斤原油被公認(rèn)為是中國石油向藍(lán)色海洋進(jìn)發(fā)的第一步。這150公斤原油曾讓海上石油人激動(dòng)不已。

但在那之后，這里的油氣勘探轉(zhuǎn)入沉寂。和渤海東海不同，南海地勢(shì)、環(huán)境復(fù)雜，油氣資源的70%都在深水區(qū)域，但由于沒有深海鉆井設(shè)備，幾十年里，南海深水成了一片無法開發(fā)的處女地。直到2006年，中海油與加拿大石油公司哈斯基在南海合作，成功發(fā)現(xiàn)了中國第一個(gè)深水氣田“荔灣3-1氣田”。油氣測(cè)試時(shí)熊熊的火焰重振了南海石油人的信心，而深水鉆井關(guān)鍵技術(shù)必須自主創(chuàng)新的警鐘也在他們的腦海里盤旋。

在楊進(jìn)的印象里，自己所在的中國石油大學(xué)海洋深水研究團(tuán)隊(duì)所走過的歷程，其實(shí)和中國深海探索是交織相連、同悲同喜的。

1999年，立足我國海上石油開發(fā)急需，中國石油大學(xué)海洋鉆完井研發(fā)團(tuán)隊(duì)成立，直到2002年瞄準(zhǔn)深水研究方向，與中海油當(dāng)時(shí)深水方向的定位算是不謀而合。之后，不管是與加拿大開展國際合作開發(fā)“荔灣3-1氣田”，還是引進(jìn)、消化、吸收、跟蹤學(xué)習(xí)，再到排除萬難自主創(chuàng)新并且付諸實(shí)踐，楊進(jìn)及其團(tuán)隊(duì)都作為重要一分子參與其中，做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。

為什么我國南海深海開發(fā)的推進(jìn)如此之艱難？通過10余年的探索，楊進(jìn)和他的團(tuán)隊(duì)有著深刻的感悟：“深水淺層鉆井技術(shù)是制約我國南海深水油氣勘探開發(fā)第一道關(guān)口、第一道瓶頸，這是我們必須要解決的關(guān)鍵問題。”盡快突破瓶頸，走出南海自主深水油氣開發(fā)的實(shí)質(zhì)性一步的緊迫感成為他們排除萬難致力攻關(guān)的動(dòng)力源泉。

“無裝備、無技術(shù)、無人員”是懸在他們頭上的三把利劍，而突破南海深水淺層鉆井技術(shù)面臨的一個(gè)又一個(gè)難題猶如攔路虎，擺在了他們的面前。

“海洋環(huán)境問題是一個(gè)重要方面。以水深為例，其實(shí)深水的概念是根據(jù)鉆井工程難易程度不斷改變的。它從20世紀(jì)80年代的300米變成了現(xiàn)在的500米。就是水深超過500米后，鉆井的投入、技術(shù)難度明顯要高很多。一根十幾公分粗的鉆桿要精準(zhǔn)地打到海底井口底下，綿延幾公里深，就跟面條一樣，它很難控制。從開發(fā)的設(shè)備來講，海上開發(fā)的設(shè)備不同于陸地，要面臨更多的環(huán)境考驗(yàn)，哪怕是淺海，它還得要抗臺(tái)風(fēng)等極端天氣。深水淺層地質(zhì)松軟、災(zāi)害多發(fā)，這一片區(qū)域還充斥著很多的淺層氣、天然氣水合物。我們知道，深海石油開采是一個(gè)高科技集成的系統(tǒng)工程，核心裝備包括半潛式鉆井平臺(tái)、深水工作船等，建造深海鉆井平臺(tái)的復(fù)雜和所需的技術(shù)難度等同于建造航空母艦。而深海鉆井平臺(tái)安全性和可靠性要求很高，因?yàn)樵谏钏畢^(qū)作業(yè)，一旦出現(xiàn)災(zāi)難性事故救助也很困難……”寥寥數(shù)語，就可以體會(huì)到深水鉆井技術(shù)的不易。高風(fēng)險(xiǎn)、高投入、高科技是海洋油氣開發(fā)的特點(diǎn)，而深水油氣開發(fā)則將這一特點(diǎn)推向極致。

有夢(mèng)想就有動(dòng)力，面對(duì)一個(gè)又一個(gè)世界級(jí)難題，楊進(jìn)和他的伙伴并沒有退縮。而是一步一個(gè)腳印地扎實(shí)推進(jìn)。

“2002年瞄準(zhǔn)深水方向后，我們最初的工作還是通過南海的國際合作邊看邊學(xué)，收集一些國內(nèi)外的資料”，彼時(shí)因?yàn)橛蛢r(jià)低落，中海油的項(xiàng)目停滯，所以相關(guān)領(lǐng)域很難做到全心去投入，但楊進(jìn)依然堅(jiān)持研究儲(chǔ)備，在沒有科研經(jīng)費(fèi)、沒有設(shè)備的窘迫環(huán)境下做一些力所能及的理論分析推導(dǎo)、模型建立等。機(jī)會(huì)總是留給有所準(zhǔn)備的人，正因堅(jiān)持，在2006年油價(jià)回升，國家政策鼓勵(lì)，中海油相關(guān)項(xiàng)目紛紛上馬的時(shí)候，他們也做好了準(zhǔn)備。

從2006年開始，依托中海油科研項(xiàng)目和國家自然基金項(xiàng)目，楊進(jìn)及其團(tuán)隊(duì)在國內(nèi)沒有現(xiàn)成理論、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的情況下，邁開了理論研究和室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)的步伐。

紙上得來終覺淺，須知此事要躬行。秉承中國石油大學(xué)（北京）一貫提倡的與現(xiàn)場(chǎng)緊密結(jié)合的作風(fēng)，楊進(jìn)和他的團(tuán)隊(duì)成員可以說是從不放棄任何到現(xiàn)場(chǎng)去感受體驗(yàn)的機(jī)會(huì)。為了解深水鉆井工藝和鉆井流程，他們申請(qǐng)到國外深水鉆井平臺(tái)上去學(xué)習(xí)。生怕漏掉現(xiàn)場(chǎng)一點(diǎn)一滴，他們配合現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)也把研究人員分成兩班倒，不舍晝夜地跟蹤鉆井平臺(tái)作業(yè)全過程。通過自己觀察、記錄、學(xué)習(xí)，他們掌握了深水鉆井作業(yè)的全部流程?；氐綄W(xué)校后，顧不上休息，他們又緊鑼密鼓地投入到另一場(chǎng)“戰(zhàn)斗”中——開展模擬實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)，開展模擬實(shí)驗(yàn)研究，尋找規(guī)律，建立理論模型。對(duì)楊進(jìn)和他的團(tuán)隊(duì)成員來說，身體的勞累只是一方面，使命感帶來的壓力、研究成果需要直面質(zhì)疑等問題撲面而來也讓他們?nèi)缏谋”?/p>

“深水環(huán)境的模擬實(shí)驗(yàn)費(fèi)用非常高，我們的條件有限，一開始只能進(jìn)行一些室內(nèi)小型的模擬實(shí)驗(yàn)、理論分析，但真正需要用的時(shí)候，我們的研究成果面臨很多質(zhì)疑，譬如小尺寸的模型是否能夠全面地反映現(xiàn)場(chǎng)所有實(shí)際問題，是否能夠完全對(duì)得上海上的真實(shí)工況和環(huán)境等。為了打消作業(yè)方的顧慮，我們決定做一個(gè)全尺寸、足尺寸的模型。這是史無前例的，難度非常大，幸運(yùn)的是我們得到了中海油研究總院的大力支持。”為了確保模型能夠順利推進(jìn)，楊進(jìn)決定先帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)到渤海海域進(jìn)行真實(shí)的實(shí)驗(yàn)。時(shí)值炎炎夏日，楊進(jìn)帶著一批年輕師生挺進(jìn)渤海海邊，在那連續(xù)奮戰(zhàn)了3個(gè)多月。夏日的渤海灣白天驕陽似火能把人曬脫3層皮，夜晚悶熱蚊蟲叮咬，“記得有一次導(dǎo)管噴射到位后，拔不上來，又不能停工，我們從早上一直工作到凌晨3點(diǎn)才回到基地吃飯，這種長期作業(yè)的景象我一輩子也忘不了?！彪m然不易，但楊進(jìn)和他的團(tuán)隊(duì)收獲了寶貴、詳實(shí)的數(shù)據(jù)，為全尺寸模型建立奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

艱苦卓絕的攻堅(jiān)換來了喜人碩果：截至2019年12月，項(xiàng)目發(fā)明的深水淺層鉆井設(shè)計(jì)與作業(yè)控制技術(shù)、關(guān)鍵裝備已全面應(yīng)用于我國南海深水海域油氣田勘探開發(fā)作業(yè)，在我國全部自主的深水鉆井中起到關(guān)鍵作用（共93口，100%全覆蓋），創(chuàng)造了西太平洋最深水2619米作業(yè)紀(jì)錄（荔灣22-1-1井）、南海超深水表層導(dǎo)管安裝時(shí)間最短紀(jì)錄和表層套管下入深度1392米最深紀(jì)錄……

“千倉萬箱，非一耕所得；干天之木，非旬日所長。”多少個(gè)日夜兼程終換來了揚(yáng)眉吐氣?；厥鬃哌^的十幾年拼搏歷程，楊進(jìn)并沒有因?yàn)槠渲薪?jīng)歷的艱險(xiǎn)感到懊悔，反倒是非常享受其中，對(duì)他和團(tuán)隊(duì)成員來說，深海石油鉆井技術(shù)研究既是一項(xiàng)于國于民都至關(guān)重要的事業(yè)，那么再苦再難唯有勇敢面對(duì)，不經(jīng)寒霜苦，安能香襲人？

楊進(jìn)之外，這支團(tuán)隊(duì)里還有很多特點(diǎn)鮮明的海上石油人，他們是深海上空璀璨的星，默默指引中國在深海潛行。

教授級(jí)高工李中是團(tuán)隊(duì)里應(yīng)用實(shí)踐的“領(lǐng)頭羊”，作為海洋石油鉆完井工程資深專家，他長期工作在海洋油氣鉆完井技術(shù)攻關(guān)一線，是出了名的“攻關(guān)專家”。通過長期技術(shù)攻關(guān)和工程實(shí)踐，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)相繼攻克了高溫高壓鉆完井、深水鉆完井和復(fù)雜斷塊鉆完井關(guān)鍵技術(shù)，為海洋鉆完井技術(shù)進(jìn)步、南海油氣勘探和南海西部油田連續(xù)十年穩(wěn)產(chǎn)1000萬方油當(dāng)量做出了重大貢獻(xiàn)。先后榮獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)1項(xiàng)（團(tuán)體獎(jiǎng)）、一等獎(jiǎng)1項(xiàng)（排名第一），省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)多項(xiàng)（其中特等獎(jiǎng)3項(xiàng)、一等獎(jiǎng)7項(xiàng)），授權(quán)發(fā)明專利16件，出版專著7部，發(fā)表論文25篇。

教授級(jí)高工劉書杰是技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域的“領(lǐng)頭羊”。作為行業(yè)享有盛名的“大咖”，他行事低調(diào)，身后卻是一長串沉甸甸的成果和榮譽(yù)，他是中海油研究總院鉆完井總工程師，享受國務(wù)院政府特殊津貼，入選國家百千萬人才工程。他還是中國海油鉆完井領(lǐng)域杰出的技術(shù)專家；獲得國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)多項(xiàng)、授權(quán)專利60余件；發(fā)表論文80余篇，出版專著4部。

除此之外，團(tuán)隊(duì)還有周建良、劉正禮等領(lǐng)軍人，謝仁軍、吳怡、張偉國、黃熠、汪順文、張俊斌、金灝、李炎軍、陳浩東、劉和興、杜威、張萬棟、仝剛、徐國賢、傅超、宋宇、殷啟帥、李磊、李舒展、陳緒躍、王瑩瑩、孫挺、嚴(yán)德、田瑞瑞、王歡歡、汪文星、張東昱甫、徐東升、趙新、胡南丁、劉詢等核心成員，他們來自五湖四海，他們精通的專業(yè)有所不同，但他們有共同的追求，他們有一個(gè)共同的名字——海上石油鉆井人。正如楊進(jìn)所說：“沒有他們，就沒有我們的深海淺層鉆井技術(shù)的攻克。”事實(shí)上，風(fēng)雨同舟十余年，他們攻克的技術(shù)，背后發(fā)生的感人故事還有很多、很多。

眾人拾材火焰高，正因?yàn)檫@么多年深刻體會(huì)到深海石油鉆探是一項(xiàng)需要聚眾力、集眾智的工作，未來，楊進(jìn)和他的同伴們計(jì)劃建立一個(gè)深水油氣工程研發(fā)中心?！暗綍r(shí)我們團(tuán)隊(duì)就不只是院校、企業(yè)了，它將是一個(gè)類似聯(lián)盟的群體。伴隨著越來越多的人加入到我們這個(gè)群體來，我們有機(jī)會(huì)去做更多的事情?！标P(guān)于挺進(jìn)深海，楊進(jìn)和他的團(tuán)隊(duì)成員還有很多夢(mèng)想，他們想往深水深層走，從而把整個(gè)深水鉆井體系串聯(lián)起來；他們想形成一套具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和裝備產(chǎn)品體系，提高我國深水鉆井裝備的國有率的同時(shí)，加強(qiáng)我國在相關(guān)領(lǐng)域的話語權(quán)……藍(lán)圖已繪就，揚(yáng)帆待起航。