未來油氣產(chǎn)業(yè)技術(shù)交叉與融合愈加明顯
——訪中國工程院院士、油田化學(xué)與石油工程專家羅平亞

□ 文/唐大麟

記者：作為我國著名的油田化學(xué)與石油工程專家，您是怎么走上這條道路的，能否分享一下您科研生涯的起步經(jīng)歷？

羅平亞：我1940年出生，1957年高中畢業(yè)時(shí)沒考上大學(xué)，1958年再次參加高考時(shí)報(bào)考的是北京石油學(xué)院鉆井專業(yè)，但后來被四川石油學(xué)院（編者注：后改名西南石油學(xué)院，現(xiàn)為西南石油大學(xué)）鉆井專業(yè)錄取了。那一年，我國在南充東觀、廣安武圣和遂寧大英連續(xù)鉆探了3口探井，獲得高產(chǎn)油流。時(shí)任石油工業(yè)部部長的余秋里，親自坐鎮(zhèn)南充指揮川中石油會(huì)戰(zhàn)。為了加快開發(fā)四川石油天然氣資源，并為西南地區(qū)培養(yǎng)石油人才，國家1958年決定在南充成立新的石油院校，所以我也就成了我們學(xué)校建校以來的第一批學(xué)生，這一待就是一輩子，到現(xiàn)在已經(jīng)60多年了。當(dāng)時(shí)由于學(xué)校師資缺乏，為培養(yǎng)老師，學(xué)校從在校生中挑選優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)，留校從事教學(xué)工作。我有幸被選入教師培訓(xùn)班，由主修鉆井工程轉(zhuǎn)而學(xué)習(xí)化學(xué)，并于1961年開始擔(dān)任助教，1963年畢業(yè)后正式在化學(xué)教研室任教，所以我實(shí)際上當(dāng)老師已經(jīng)整整60年了。

1966年“文化大革命”開始后，很多行業(yè)都處于停滯狀態(tài)，但石油行業(yè)沒有停。有一次，毛主席在會(huì)見時(shí)任阿爾及利亞革命委員會(huì)主席兼總理布邁丁的時(shí)候，聊到了深井鉆井。當(dāng)時(shí)，全世界只有美國和蘇聯(lián)有超過5000米-7000米的井。所以，毛主席就提出“我們也要打7000米的井”。因此“打成一口7000深井”就作為最高指示傳達(dá)下來。1972年，我國第一口超深井“女基井”準(zhǔn)備在四川開鉆，這口井利用現(xiàn)代鉆井機(jī)具計(jì)劃鉆7000米深度，這是我國當(dāng)時(shí)的第一口超深井，其面臨的必須完全由自己解決的重要技術(shù)難題是泥漿（鉆井液）問題。

為了攻克超深井高溫泥漿這一難題，承擔(dān)超深井鉆井任務(wù)的四川石油管理局成立了“三結(jié)合”泥漿技術(shù)攻關(guān)組，要求我們學(xué)校派一名教師到鉆井現(xiàn)場(chǎng)協(xié)同攻關(guān)。那是1972年，學(xué)校把這個(gè)任務(wù)交給了化學(xué)教研室，在征求大家意見以后決定輪流派駐。當(dāng)時(shí)是一位楊老師先去的。到了1973年他該回來了，那時(shí)學(xué)校的教學(xué)科研已經(jīng)癱瘓，我不想浪費(fèi)時(shí)光，就提出申請(qǐng)接替楊老師，于是我被分配到了遂寧的川中礦區(qū)攻關(guān)大隊(duì)泥漿室。其實(shí)那會(huì)除了書本上學(xué)到的有限知識(shí)以外，我一點(diǎn)泥漿方面的知識(shí)都沒有，完全從零開始。于是，我白天和工人一起在現(xiàn)場(chǎng)工作，晚上翻譯國外文獻(xiàn)資料、制定實(shí)驗(yàn)方案，參與每一個(gè)實(shí)驗(yàn)。一年期輪崗結(jié)束時(shí)，學(xué)校沒有人愿意來替換我。那會(huì)兒年輕，和井場(chǎng)同事一起吃住，關(guān)系處得都很好，正好實(shí)驗(yàn)有了一些眉目，于是我就索性把戶口也遷過去了，一直干到了1978年。這期間，“女基井”于1976年完鉆，井深達(dá)6011米，受到了中央領(lǐng)導(dǎo)的高度評(píng)價(jià)并給我們開了隆重的慶功大會(huì)。我們也探索出了打超深井最關(guān)鍵的鉆井液技術(shù)新途徑，研制出了抗180-220攝氏度高溫的新型泥漿處理劑。隨后在四川梓潼，我們又打了另一口7000米超深井—關(guān)基井。我繼續(xù)承擔(dān)泥漿技術(shù)的攻關(guān)工作，并相繼完成了磺甲基酚醛樹脂Ⅰ型和Ⅱ型的室內(nèi)研制和中試工業(yè)化生產(chǎn)。1978年國家召開科技大會(huì)，深井泥漿作為超深井鉆井工程的一部分獲了獎(jiǎng)，那一年我也結(jié)束了在鉆井現(xiàn)場(chǎng)的工作回到了學(xué)校。

在打深井之前，鉆井泥漿技術(shù)是主要依靠經(jīng)驗(yàn)為主的實(shí)用技術(shù)。我們所使用的都是國外工藝技術(shù)和我們自己經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合，缺乏相關(guān)理論，也沒有自己的研究思路和技術(shù)路線。但打完深井之后，我國泥漿技術(shù)開始了更專業(yè)的科學(xué)化發(fā)展。因此在回到學(xué)校之后，我也開始思考關(guān)于泥漿的一些理論問題，在深入研究深井高溫泥漿作用機(jī)理成果的基礎(chǔ)上，我提出了“利用高溫改善泥漿性能”這個(gè)新的科學(xué)觀點(diǎn)。沿著這一思路，經(jīng)過幾年探索，到1985年時(shí)，提出了“井越深溫度越高，作用時(shí)間越長，性能越好，工藝越簡單，成本越低”的利用井下高溫改善泥漿性能做新型超深井高溫泥漿體系，這個(gè)思路完全不同于國外泥漿系列的基本理論、概念和實(shí)驗(yàn)方法，在世界上處于先進(jìn)水平，為解決我國深井鉆井的成功提供了必要的技術(shù)保障，并沿用至今。并與以后研究建立的聚合物泥漿技術(shù)相結(jié)合，優(yōu)化、集成逐漸形成了我國普遍使用的聚—磺鉆井液體系及其系列配套技術(shù)，建立起我國自己的水基鉆井液理論與技術(shù)體系，統(tǒng)領(lǐng)了我國井液技術(shù)的發(fā)展。

我基本上也是這個(gè)時(shí)候開始進(jìn)入這個(gè)行業(yè)并逐步成長的，應(yīng)該說是偶然中帶有必然。時(shí)代的際遇、國家的需求和我學(xué)習(xí)過鉆井和化學(xué)兩個(gè)專業(yè)的背景，加上我校艱苦奮斗、勇于創(chuàng)業(yè)的精神傳承，和我自己不懈的努力使之緊密結(jié)合起來成就了我的事業(yè)。

記者：我知道您手上這塊疤是上世紀(jì)70年代在井隊(duì)做實(shí)驗(yàn)時(shí)燒的，其實(shí)那時(shí)候您完全可以留在學(xué)校過輕松的生活，當(dāng)時(shí)是怎樣一種精神支撐您要去現(xiàn)場(chǎng)做實(shí)驗(yàn)，并且一去就是5年？

羅平亞：我從小受到的教育就是為國家、為社會(huì)多作奉獻(xiàn)，不管我做的事情貢獻(xiàn)大小，或者多少，只要能做事，我就想盡量多做點(diǎn)有意義的事。文革期間，學(xué)校所有的教學(xué)與研究工作都停止了，當(dāng)時(shí)有人勸我說大家都在耍，你何必要離開學(xué)校去鉆井隊(duì)自找苦吃呢？我當(dāng)時(shí)就覺得畢竟科學(xué)源于實(shí)踐，我們搞教學(xué)和科研的人更是不能離開實(shí)踐，否則將一事無成。既然我不想浪費(fèi)時(shí)光而是想做點(diǎn)事，那就應(yīng)該把握住去生產(chǎn)科研一線工作的機(jī)會(huì)。至于這些傷疤那都是偶然，我總共受過3次傷，一次是在瀘州開泥漿攪拌機(jī)時(shí)觸電燒傷，還有一次是在重慶被高溫苯酚液體燙傷，這里有的是設(shè)備問題，有的是自己沒弄好發(fā)生了事故，但我覺得這些傷都不算什么。我現(xiàn)在的身體還能做事，國家也允許我、支持我做事，那我就想盡可能多地做一點(diǎn)有用的事，而不必考慮其他。

記者：我們知道除了您剛才所介紹的以泥漿為代表的油田化學(xué)領(lǐng)域工作，您在儲(chǔ)層保護(hù)與油氣井堵漏方面也做出了不少貢獻(xiàn)，請(qǐng)介紹一下您在這方面的探索。

羅平亞：儲(chǔ)層保護(hù)是近30年來隨著油氣勘探開發(fā)形成的新興技術(shù)領(lǐng)域, 是面對(duì)全球油價(jià)大幅度波動(dòng)、油氣勘探開發(fā)地質(zhì)對(duì)象越來越復(fù)雜等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的特殊形勢(shì)下產(chǎn)生并發(fā)展起來的，因而具有強(qiáng)大的生命力。它貫穿了鉆井、完井、采油、采氣、增產(chǎn)改造、EOR等全過程，即從鉆開油氣層開始直至采出“最后一滴油氣”結(jié)束，而且都以同一個(gè)油氣藏為對(duì)象。我們國內(nèi)從“七五”開始搞儲(chǔ)層保護(hù)，時(shí)任石油部部長王濤同志非常重視這個(gè)問題，根據(jù)他的指示，我們學(xué)校在石油部科技司、鉆井司等有關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)下，由聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署（UNDP）資助，在1988年成立了中石油的“油井完井技術(shù)中心”，組織專門承擔(dān)“七五”國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目—“保護(hù)油層、防止污染的鉆井完井技術(shù)”。當(dāng)時(shí)，這個(gè)中心主任由西南石油學(xué)院的張紹槐院長兼任，我擔(dān)任副主任。之后經(jīng)過了幾年攻關(guān)研究，取得一系列成果，開辟了我國油氣層保護(hù)技術(shù)的新領(lǐng)域，在保護(hù)油層鉆井液、完井液技術(shù)方面，我們提出“保護(hù)油層的屏蔽式暫堵技術(shù)”觀點(diǎn)，并組織研發(fā)出了系列配套技術(shù)，它較好地解決了正壓差條件下用泥漿打開油層時(shí)的油層保護(hù)問題。在此基礎(chǔ)上王濤部長要求在全國石油行業(yè)中“樹立油層保護(hù)的意識(shí)和觀念”，并通過推廣油層保護(hù)技術(shù)來達(dá)到樹立保護(hù)意識(shí)這個(gè)目標(biāo)。要求由我們學(xué)校牽頭，油井完井技術(shù)中心具體承擔(dān)組織全國的石油技術(shù)干部油層保護(hù)培訓(xùn)這件事。那是1994年，當(dāng)時(shí)石油部已改組為中國石油天然氣總公司，培訓(xùn)首先從總公司機(jī)關(guān)開始，所以我們國家的油層保護(hù)體系也是從那時(shí)候建立起來的。直到現(xiàn)在，西南石油大學(xué)油井完井中心，在全國油層保護(hù)領(lǐng)域仍是大家公認(rèn)的權(quán)威機(jī)構(gòu)，我們當(dāng)時(shí)發(fā)明的這套屏蔽式暫堵技術(shù)，目前也還在全國范圍內(nèi)普遍應(yīng)用。

記者：您在西南石油學(xué)院（大學(xué)）擔(dān)任院（校）長達(dá)15年之久，這期間也是該校各方面建設(shè)取得突破發(fā)展的時(shí)期，作為院校領(lǐng)導(dǎo)者，您如何平衡管理與科研之間的關(guān)系？

羅平亞：我1990年開始擔(dān)任西南石油學(xué)院院長，當(dāng)學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和搞科研是完全不同的兩種思維體系，所以一開始我花了好幾年的時(shí)間，去學(xué)習(xí)如何管理。我們學(xué)校有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是師生的凝聚力很強(qiáng)，所以那些年我就想，我只要努力把大家的凝聚力保持下來就行，但具體做起來還是花了不少心思的。因此擔(dān)任院（校）長這15年里，我在科研上的精力投入少了很多，1995年我當(dāng)選院士時(shí)的成果也都是以前的。擔(dān)任領(lǐng)導(dǎo)職務(wù)以后雖然不再產(chǎn)出一個(gè)個(gè)具體成果，但還是會(huì)產(chǎn)生一些想法。上個(gè)世紀(jì)80年代我校創(chuàng)辦了我國第一個(gè)油田化學(xué)專業(yè)，它是化學(xué)、化工學(xué)科與地質(zhì)、巖礦、粘土礦物學(xué)、流體力學(xué)、滲流力學(xué)、巖石力學(xué)等學(xué)科在鉆井、采油、油藏、儲(chǔ)運(yùn)各學(xué)科上的交叉而產(chǎn)生的一個(gè)新興綜合應(yīng)用型學(xué)科。這個(gè)學(xué)科各方向都存在不少?zèng)]有很好解決的重大技術(shù)難題，如何解決這些難題從那時(shí)起就成為我一直思考的問題。鉆井泥漿是其中一個(gè)重要方向，因?yàn)閺纳鲜兰o(jì)90年代開始我國油氣勘探開發(fā)己經(jīng)面向深部，而深部復(fù)雜地層的安全優(yōu)質(zhì)鉆井則存在若干難題。

例如川東北地區(qū)地層條件異常復(fù)雜，所打的井多數(shù)都是超深井，縱向上存在多套壓力系統(tǒng)，因此在鉆井過程中常常出現(xiàn)噴、漏同存（同層）的“上吐下瀉”問題。針對(duì)這種國內(nèi)外都沒很好解決的井下復(fù)雜情況，我總想研究出一種化解難題的產(chǎn)品或技術(shù)，但找不到門路。到了上世紀(jì)90年代中期世界上產(chǎn)生了一門新學(xué)科—超分子化學(xué)，它更多地應(yīng)用于生物工程中。我就在想，是否可以將超分子化學(xué)引入我們的油田化學(xué)和泥漿中，按照這個(gè)想法以超分子化學(xué)理論方法結(jié)合油田化學(xué)各方向和鉆井與泥漿技術(shù)的特點(diǎn)形成了自己的思路，凝煉出其中的關(guān)健科學(xué)問題，綜合多學(xué)科對(duì)這些基礎(chǔ)科學(xué)問題進(jìn)行攻關(guān)研究，取得新的理論認(rèn)識(shí)，結(jié)合這些技術(shù)難題的作用機(jī)理，研發(fā)解決這些難題的方法、原理、材料、工具、技術(shù)等，較為成功地引入到油田化學(xué)工程中，為有效地解決這些重大技術(shù)難題提供了較好的理論依據(jù)和技術(shù)支撐。按照這條途徑，我們團(tuán)隊(duì)產(chǎn)生了一系列有重大影響的原創(chuàng)成果，其中專為解決復(fù)雜地層超深井“噴漏同存負(fù)安全密度窗口”重大難題而研發(fā)的特種凝膠封堵壓井材料與技術(shù)，在2006年開縣羅家2井重大井噴事故中的成功應(yīng)用處理就是最典型事例。

記者：您10多年前曾表達(dá)過要實(shí)現(xiàn)三個(gè)愿望：為我國大多數(shù)適用于化學(xué)驅(qū)的油田探索一條大幅度提高采收率的途徑；為解決復(fù)雜地層深井、復(fù)雜井的“井下復(fù)雜問題”提供可能的途徑；推進(jìn)新一代油田化學(xué)工作液處理劑的研發(fā)。10多年過去了，您現(xiàn)在的關(guān)注點(diǎn)發(fā)生變化了嗎？

羅平亞：這三個(gè)愿望是我70歲生日時(shí)說的，應(yīng)該說這三個(gè)愿望都有不同程度的實(shí)現(xiàn)，有的已經(jīng)達(dá)到了國際先進(jìn)水平。我現(xiàn)在還在聚焦三件事：一是繼續(xù)關(guān)注井下復(fù)雜問題的研究和解決方案，希望通過大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)應(yīng)用，找到一個(gè)全面解決井下復(fù)雜難題的辦法，形成一套大家都能掌握的普適技術(shù)；二是希望能在抗溫、抗鹽、抗剪切、高效增黏的水溶性聚合物的研制與開發(fā)上取得了突破，現(xiàn)在這個(gè)事情已經(jīng)取得進(jìn)展，在渤海油田、大港油田等已經(jīng)得到了很好的應(yīng)用效果。同時(shí)希望能在大幅聚合物化學(xué)驅(qū)的效率與使用范圍和降低成本上探索出一條道路，目前還在進(jìn)行中，還未取得突破性進(jìn)展；三是希望能在壓裂液方面有所突破。目前這幾方面的研究都在向前推進(jìn)，希望未來會(huì)有好的結(jié)果。

記者：在雙碳背景下，川渝地區(qū)天然氣開發(fā)應(yīng)注意哪些問題？

羅平亞：雙碳問題的核心是能源問題，就是能源效率優(yōu)化和結(jié)構(gòu)調(diào)整問題。化石能源發(fā)展是雙碳目標(biāo)中的核心問題。我們應(yīng)明確雙碳目標(biāo)下石油天然氣處于什么地位，怎么發(fā)展？當(dāng)前我國要建立現(xiàn)代化強(qiáng)國，走國內(nèi)循環(huán)為主、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進(jìn)的道路，能源供應(yīng)安全對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐至關(guān)重要。由于化石能源較長時(shí)間內(nèi)還不會(huì)被新能源全部代替，石油天然氣在發(fā)展中具有特殊地位。碳達(dá)峰之前，我國要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展目標(biāo)，必要的途徑就是大力發(fā)展天然氣，這對(duì)川渝地區(qū)的天然氣發(fā)展而言是個(gè)機(jī)遇。目前這個(gè)地區(qū)正在大力發(fā)展頁巖氣，根據(jù)評(píng)估，如果四川頁巖氣達(dá)到100億立方米規(guī)模，大概能帶動(dòng)形成產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)值是3000億元。如果估算正確或基本趨勢(shì)正確，那么發(fā)展頁巖氣必然對(duì)川渝兩地形成新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。

當(dāng)前大規(guī)模開發(fā)頁巖氣需要注意兩大問題，一個(gè)是成本問題，一個(gè)是環(huán)境問題。油氣開采成本能否降低目前首先取決于鉆井周期能否大幅縮短，大幅縮短鉆井周期是一個(gè)系統(tǒng)工程，首先取決于能否作到長水平井段“一趟鉆”鉆完，當(dāng)前“一趟鉆”能否實(shí)現(xiàn)又首先取決于井璧不穩(wěn)定問題的解決。目前頁巖長水平井段使用油基泥漿鉆井，但井壁不穩(wěn)定的問題還沒有完全解決，使“一趟鉆”無法全面實(shí)現(xiàn)，成為大幅縮短鉆井周期無法實(shí)現(xiàn)的首要技術(shù)瓶頸，所以如果能有效解決長水平井段井壁不穩(wěn)定問題，再配合其他配套技術(shù)，我們鉆井的周期將縮短50%-75%以上，這就可能大幅降低鉆井成本。

至于環(huán)境問題，油基泥漿的鉆屑和頁巖氣壓裂液的返排液處理是大問題，如果處理不好的話，頁巖氣的規(guī)模開發(fā)不可能進(jìn)行。頁巖氣作為非常規(guī)天然氣，其壓裂和傳統(tǒng)壓裂不一樣，在體積壓裂中它不僅要求壓裂液中有一定黏度來降摩阻，而且排量很大，液量也很大，且目前越來越大，如此細(xì)想是有大問題的，體積壓裂是否真的需要這么多液體？用量大，對(duì)壓裂施工一系列配套環(huán)節(jié)的要求也就更高，對(duì)環(huán)境影響也會(huì)更大。但目前頁巖氣開發(fā)的實(shí)踐走在理論前面。理論問題沒很好解決，沒法有效指導(dǎo)實(shí)踐，一些深層次的問題也就不好解決。現(xiàn)在我們已經(jīng)初步明晰壓裂中使用大液量的根源，也在通過實(shí)驗(yàn)不斷破解其中的瓶頸問題，希望未來可以解決頁巖氣壓裂中過分“大液量、大排量”的問題，這樣不僅能將其對(duì)環(huán)境的影響降到最低，還會(huì)大大降低壓裂的成本。

記者：去年是您從教60周年，作為一名杰出的教育家，您為我國石油石化行業(yè)培養(yǎng)出了無數(shù)優(yōu)秀人才，結(jié)合您一生的科研與教學(xué)經(jīng)歷，有什么對(duì)年輕人的建議嗎？

羅平亞：油氣勘探和開發(fā)從來就是艱苦創(chuàng)業(yè)的行業(yè)，立志投身于本行業(yè)的人必須具有艱苦奮斗勇于創(chuàng)新的精神和素養(yǎng)。當(dāng)前我國油氣行業(yè)的發(fā)展必須立足于創(chuàng)新，特別是自立自強(qiáng)的自主創(chuàng)新和原始創(chuàng)新。這是一個(gè)長期而艱苦的過程，艱苦奮斗與創(chuàng)新能力密不可分，只有經(jīng)歷長期艱苦奮斗才能取得創(chuàng)新成果。同時(shí)，油氣勘探和開發(fā)技術(shù)又必須與多種相關(guān)學(xué)科融合才能實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，這種發(fā)展趨勢(shì)未來將越來越明顯，因此致力于油氣勘探開發(fā)事業(yè)的人，特別是年輕一代，繼承艱苦創(chuàng)業(yè)傳統(tǒng)，努力培養(yǎng)創(chuàng)新能力，拓寬知識(shí)面，學(xué)習(xí)人文知識(shí)，是做好本職工作并作出成績的前提條件。創(chuàng)新之路不會(huì)一帆風(fēng)順，大家要隨時(shí)準(zhǔn)備迎接挑戰(zhàn)。