沈燮泉:點(diǎn)燃稠油開(kāi)發(fā)探索之炬
口述:沈玨新 整理:李春華 編審:申廣志
顧問(wèn):王新明 郭仲軍 王連芳 楊建堂 余世慶
尹文忠 蒲光勇 劉寶宏 丁仲貽 陳森
沈燮泉,男,漢族,中共黨員,1934年3月出生于江蘇常熟。1958年參加工作。1959年,隨石油部熱采試驗(yàn)組來(lái)到克拉瑪依,任油田工藝科研大隊(duì)技術(shù)員。1964年,主動(dòng)要求調(diào)到新疆石油管理局,繼續(xù)火燒油層驅(qū)油技術(shù)的研究,為火燒油層試驗(yàn)“八零”隊(duì)成員之一。1978年榮獲“全國(guó)先進(jìn)科技工作者”,同年調(diào)往北京石油勘探開(kāi)發(fā)科學(xué)研究院。
“開(kāi)會(huì)了,開(kāi)會(huì)了!”
“火燒油層技術(shù)加熱油溫是關(guān)鍵,也是難點(diǎn)?!?/p>
“要節(jié)省成本,又要多采油,做到經(jīng)濟(jì)高效,值得研究……”
阿爾茲海默癥已經(jīng)偷走了88歲的沈燮泉許多記憶,可是他會(huì)在完全不自知的情況下,回憶起早年在克拉瑪依油田攻關(guān)火燒油層驅(qū)油技術(shù)開(kāi)會(huì)時(shí)的只言片語(yǔ),精神立刻變得十分抖擻。
正如克拉瑪依油田勘探開(kāi)發(fā)走過(guò)的路那樣,克拉瑪依油田的稠油開(kāi)發(fā)歷史同樣漫長(zhǎng)曲折。始于20世紀(jì)50年代中后期的火燒油層試驗(yàn),開(kāi)辟了國(guó)內(nèi)火燒油層試驗(yàn)的先河,而參與其中的每一個(gè)科研人員都是英雄。沈燮泉作為當(dāng)時(shí)的技術(shù)骨干,當(dāng)屬英雄之一。
稠油開(kāi)發(fā),鼓起滿腔斗志
20世紀(jì)50年代,勘探大隊(duì)在黑油山地區(qū)進(jìn)行地質(zhì)詳查過(guò)程中,根據(jù)邊緣露頭,發(fā)現(xiàn)了大量稠油油苗。在那時(shí),淺油層蘊(yùn)藏的稠油資源作為石油家族中的重要一員,其珍貴價(jià)值已逐漸顯現(xiàn),它是煉制各類潤(rùn)滑油的原材料。在今天,新疆稠油作為全球稀缺的優(yōu)質(zhì)環(huán)烷基原油,是生產(chǎn)火箭煤油、冷凍機(jī)油等國(guó)防用高端特種油品的稀缺原材料,其規(guī)模高效開(kāi)發(fā)意義更為重大。
稠油密度大、粘度高,自身特點(diǎn)成為稠油開(kāi)發(fā)道路上的“攔路虎”。再加上無(wú)開(kāi)采資料和經(jīng)驗(yàn)可循,可謂“稠油開(kāi)發(fā)難,難于上青天”。那個(gè)年代,世界各國(guó)大都采用常規(guī)方式開(kāi)采稠油,采收率僅在3%-5%?;馃蛯域?qū)油技術(shù)在美國(guó)、蘇聯(lián)、英國(guó)、日本等國(guó)已經(jīng)工業(yè)化推廣應(yīng)用,這一當(dāng)時(shí)先進(jìn)的開(kāi)采技術(shù)為準(zhǔn)噶爾盆地亟待開(kāi)發(fā)的稠油資源帶來(lái)一線希望。新疆石油管理局決定:深入稠油資源開(kāi)采領(lǐng)域,研究開(kāi)采工藝技術(shù),提高采收率,讓準(zhǔn)噶爾盆地的稠油資源早日奉獻(xiàn)祖國(guó)。
1958年春天,石油部下達(dá)“攻下火燒油層技術(shù)難關(guān)”的命令。很快,新疆石油管理局召開(kāi)生產(chǎn)會(huì),一致通過(guò)“開(kāi)展火燒油層試驗(yàn)”的方案。同年7月,成立了熱采攻關(guān)隊(duì)。為了加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)攻關(guān)力量,石油部成立熱采工作組,一起參加現(xiàn)場(chǎng)攻關(guān)。
也就是在這一年,沈燮泉從北京石油學(xué)院鉆采系采油(氣)工程專業(yè)畢業(yè)后,分配到石油科學(xué)研究院石油地質(zhì)研究所籌備處開(kāi)發(fā)室,從事稠油熱力采油試驗(yàn)研究工作。剛參加工作的沈燮泉被選派到熱采工作組,他感到來(lái)自組織的肯定和信任,決心向?qū)嵺`學(xué)習(xí),向同志們學(xué)習(xí),努力完成組織交給的光榮而艱巨的任務(wù)。
第二年開(kāi)春,沈燮泉同籌備處的張柏年、郎順宗等人,帶著石油部領(lǐng)導(dǎo)的囑托,從北京來(lái)到荒涼的克拉瑪依油田,與新疆石油管理局的同事合力攻關(guān),一起進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。
火燒油層,點(diǎn)燃激情歲月
火燒油層,是用點(diǎn)火器把火井周圍的油層點(diǎn)燃,利用地下原油的重質(zhì)成份在高溫下形成的油焦作燃料,通過(guò)地面連續(xù)不斷供應(yīng)空氣助燃,形成一個(gè)移動(dòng)的熱源,在熱力和燃燒氣、水的復(fù)合驅(qū)動(dòng)下,把原油推向生產(chǎn)井開(kāi)采出來(lái)。
理論猶如璀璨的星空,沈燮泉行走在這片荒涼之地,看到美好遠(yuǎn)景的同時(shí)也陷入了思考。可借鑒的經(jīng)驗(yàn)少之又少,實(shí)際工作該怎么展開(kāi)呢?
沈燮泉每天清晨背著水壺和饅頭,步行五六公里去試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)。不管是嚴(yán)寒酷暑,還是刮風(fēng)下雨,常常干到天黑,才到臨時(shí)值班房?jī)?nèi)休息。邊吃饅頭,邊和同事討論當(dāng)天的試驗(yàn)工作,研究第二天的試驗(yàn)內(nèi)容。那些年,沈燮泉最為享受的是一天工作結(jié)束后,踏著月光回去的路上,大腦在清冷的月色下才能稍得休息。回到房間,入眠后夢(mèng)著的還是白天的試驗(yàn)……
他們的值班室是一間低矮土坯房,青春正茂的他們常常沉醉于由堅(jiān)定的信仰勃然而興的對(duì)稠油開(kāi)采的熱情之中,產(chǎn)生激烈的討論。
進(jìn)行火驅(qū)油層,首先要點(diǎn)燃油層?,F(xiàn)在擺在他們眼前的首要問(wèn)題是,用什么樣的點(diǎn)火器?
“汽油點(diǎn)火器,點(diǎn)火快,發(fā)熱量大,不需要高容量電源?!睆埌啬昵榫w激動(dòng)地說(shuō)道,他沉浸在點(diǎn)燃地層后,那種稠油生產(chǎn)的蓬勃場(chǎng)景。
“但是火力大,也代表著破壞力大,套管受不了啊!”郎順宗搖搖頭。
看著大家陷入爭(zhēng)論,沈燮泉說(shuō):“如果燃燒不快,就會(huì)耽誤時(shí)間,產(chǎn)生的熱量就少。想利用優(yōu)點(diǎn),又想規(guī)避缺點(diǎn),我們必須把熱量控制好,同時(shí)控制好地面空氣注入量。我認(rèn)為可以先在淺油層進(jìn)行小范圍試驗(yàn)。這樣,火力易控制,油溫好監(jiān)控,油層狀態(tài)也好檢測(cè)!”沈燮泉的一句話讓大家茅塞頓開(kāi),紛紛表示贊同。
沈燮泉在離開(kāi)克拉瑪依后,常?;貞浧鹉嵌吻啻簹q月里的一個(gè)夜晚。那天晚上,戈壁灘涼風(fēng)陣陣,蚊蟲(chóng)無(wú)蹤。他們啃完干馕,圍坐在空地上暢想未來(lái),想象著克拉瑪依有一天也會(huì)“樓上樓下,電燈電話”,這里還會(huì)建起飛機(jī)場(chǎng)和幢幢樓房。越想越有勁頭,他們唱起歌跳起舞,跳得沙土和石子也飛揚(yáng)起來(lái)!他們大多是高校畢業(yè)的天之驕子,那是屬于他們一心報(bào)國(guó)的激情歲月,錚錚誓言里的信仰是他們克服萬(wàn)難的無(wú)窮力量。
就這樣日復(fù)一日、年復(fù)一年地進(jìn)行著火燒油層試驗(yàn),在極其困難的情況下,他們成功研制出汽油型井下油層點(diǎn)火器。開(kāi)展了露頭油層火燒現(xiàn)場(chǎng)直觀試驗(yàn),在油層深14米和18米開(kāi)展了兩次中間性燃燒驅(qū)油試驗(yàn),取得了圓滿成功。為搞清現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中暴露出來(lái)的問(wèn)題,他們又進(jìn)行了室內(nèi)百余次模擬試驗(yàn),為現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)性試驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。
初心不改,奠定發(fā)展之基
1964年下半年,石油科學(xué)研究院調(diào)沈燮泉回北京工作,而沈燮泉已經(jīng)深深地?zé)釔?ài)上了火燒油層這項(xiàng)科研課題,也愛(ài)上了克拉瑪依油田那種團(tuán)結(jié)一致、艱苦奮斗的工作環(huán)境,難舍克拉瑪依這片燃燒著他青春夢(mèng)想的熱土。當(dāng)時(shí),妻子在大慶油田工作,身懷第一個(gè)孩子,可是他毅然向組織提出調(diào)往新疆石油管理局,繼續(xù)從事熱采攻關(guān)的請(qǐng)求。
1964年底,沈燮泉作為新疆石油管理局的一員,又與老戰(zhàn)友一起積極籌備我國(guó)第一個(gè)火燒油層工業(yè)性井組試驗(yàn)。1965年1月,新疆石油管理局科研大隊(duì)成立,科研大隊(duì)在原有火燒油層試驗(yàn)組的基礎(chǔ)上,成立了“八零”隊(duì),并把火燒油層作為重點(diǎn)試驗(yàn)項(xiàng)目。
為了確保油層點(diǎn)火萬(wàn)無(wú)一失,沈燮泉跟隨“八零”隊(duì)走出辦公室,吃、住在離現(xiàn)場(chǎng)較近的黑油山地窖,在現(xiàn)場(chǎng)苦練油層點(diǎn)火基本功。同時(shí),沈燮泉負(fù)責(zé)編制《井組工藝方案設(shè)計(jì)》,總結(jié)“油層點(diǎn)火技術(shù)”。在一個(gè)個(gè)烈日暴曬的白晝、一個(gè)個(gè)漆黑靜謐的夜晚,沈燮泉守在井場(chǎng),記錄油層溫度、觀察油層動(dòng)態(tài)。
1965年6月25日,他們用獨(dú)創(chuàng)的汽油點(diǎn)火器成功點(diǎn)燃了井深100米的井組,油層正常燃燒3個(gè)月,周圍的9口井產(chǎn)量有了大幅上升。見(jiàn)到初步效果后,石油部召開(kāi)匯報(bào)會(huì),決定擴(kuò)大試驗(yàn),并將該課題報(bào)送國(guó)家科委,列為國(guó)家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目。1966年后,該課題向深度和廣度發(fā)展,攻關(guān)隊(duì)也由10余人擴(kuò)大為130余人。同年10月,點(diǎn)燃了500米井深的自噴井組,該井組持續(xù)燃燒1008天,獲得了采收率84%、生產(chǎn)每噸原油耗空氣2272立方米的好效果;1968年3月,在黑四區(qū)同時(shí)點(diǎn)燃了三口火井的油層,并連成了火線的行列火驅(qū)井組;1971年3月至1973年12月,又在同區(qū)塊相繼開(kāi)辟了三個(gè)面積火驅(qū)井組。
從1965年進(jìn)入工業(yè)性試驗(yàn)起,到1976年停止試驗(yàn),沈燮泉直接參加和組織了新疆克拉瑪依油田三個(gè)區(qū)塊、六個(gè)火驅(qū)井組的工業(yè)性試驗(yàn),在此期間還研制成功了井下電熱點(diǎn)火器,積累了火驅(qū)合理選擇試驗(yàn)區(qū)塊、油層點(diǎn)火,以及維持油層燃燒的管理經(jīng)驗(yàn),在稠油開(kāi)采技術(shù)中填補(bǔ)了我國(guó)火驅(qū)開(kāi)采方法的空白。
1976年,由于技術(shù)、場(chǎng)地、設(shè)備等諸多因素的干擾,火燒油層試驗(yàn)被迫停止。當(dāng)時(shí),沈燮泉冒著所謂“白專道路”“以生產(chǎn)壓革命”的壓力,完成了“新疆17年火燒油層總結(jié)”。
1978年3月,中華大地終于迎來(lái)了科學(xué)的春天。沈燮泉被邀請(qǐng)參加全國(guó)科學(xué)大會(huì),在人民大會(huì)堂親耳聆聽(tīng)了鄧小平同志代表黨中央作的報(bào)告。沈燮泉第一次聽(tīng)到“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”、“我國(guó)知識(shí)分子是工人階級(jí)的一部分”等振聾發(fā)聵的話語(yǔ),內(nèi)心萬(wàn)分激動(dòng)。他回想起自己17年火燒油層試驗(yàn)的青春歲月,禁不住淚流滿面。更令沈燮泉欣慰的是,個(gè)人和從事的火燒油層課題都獲得了大會(huì)頒發(fā)的獎(jiǎng)項(xiàng),他本人獲得“全國(guó)先進(jìn)科技工作者”榮譽(yù)稱號(hào)。
全國(guó)科學(xué)大會(huì)后,石油部決定恢復(fù)石油勘探開(kāi)發(fā)科學(xué)研究院,沈燮泉于1978年5月調(diào)到北京,負(fù)責(zé)籌建熱采研究所。根據(jù)當(dāng)時(shí)國(guó)際石油動(dòng)態(tài)和人員緊缺的情況,決定集中力量開(kāi)展《注蒸汽吞吐工藝設(shè)計(jì)及井筒隔熱技術(shù)》課題研究。但是,沈燮泉心中仍不舍火燒油層驅(qū)油技術(shù),1979年,他完成了《火燒油層試驗(yàn)總結(jié)》《黑油山露頭火燒油層模擬試驗(yàn)》《火燒油層過(guò)程中火線位置的判斷方法》等論文,并向石油工業(yè)部作了系統(tǒng)、全面的火燒油層試驗(yàn)匯報(bào),同時(shí)制定出《六西區(qū)68133井組火燒設(shè)計(jì)方案》。1987年,他又開(kāi)展了《火燒油層機(jī)理和可行性研究》課題,先后建立了功能齊全、國(guó)內(nèi)首創(chuàng)、具有國(guó)際先進(jìn)水平的五套室內(nèi)火驅(qū)物理模型,進(jìn)行了大量試驗(yàn)研究,完成了河南井樓、勝利單六塊、遼河廟5塊、杜84、杜66塊、高三區(qū)等油田的火驅(qū)可行性方案設(shè)計(jì),獲國(guó)家“七五”“八五”科技成果二、三等獎(jiǎng)。
時(shí)光如水,歲月如梭。當(dāng)沈燮泉聽(tīng)到近些年,火燒油層驅(qū)油技術(shù)在新疆油田喜訊頻傳的時(shí)候,他開(kāi)心地笑了:“那不得了哦!希望新疆油田發(fā)展得越來(lái)越好,多采油、多出油……”在他激動(dòng)的語(yǔ)氣里,仍能清晰地表達(dá)當(dāng)初他離開(kāi)魚(yú)米之鄉(xiāng),選擇石油行業(yè),又離開(kāi)條件優(yōu)越的北京來(lái)到戈壁荒漠,一心為了祖國(guó)甩掉貧油帽子而努力、為新中國(guó)建設(shè)而忘我?jiàn)^斗感到的自豪和驕傲!