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沈燮泉:点燃稠油开发探索之炬

沈燮泉:点燃稠油开发探索之炬

2023-08-31 16:49:23 来源:中新网新疆

  口述:沈珏新 整理:李春华 编审:申广志

  顾问:王新明 郭仲军 王连芳 杨建堂 余世庆

  尹文忠 蒲光勇 刘宝宏 丁仲贻 陈森

  沈燮泉,男,汉族,中共党员,1934年3月出生于江苏常熟。1958年参加工作。1959年,随石油部热采试验组来到克拉玛依,任油田工艺科研大队技术员。1964年,主动要求调到新疆石油管理局,继续火烧油层驱油技术的研究,为火烧油层试验“八零”队成员之一。1978年荣获“全国先进科技工作者”,同年调往北京石油勘探开发科学研究院。

  “开会了,开会了!”

  “火烧油层技术加热油温是关键,也是难点。”

  “要节省成本,又要多采油,做到经济高效,值得研究……”

  阿尔兹海默症已经偷走了88岁的沈燮泉许多记忆,可是他会在完全不自知的情况下,回忆起早年在克拉玛依油田攻关火烧油层驱油技术开会时的只言片语,精神立刻变得十分抖擞。

  正如克拉玛依油田勘探开发走过的路那样,克拉玛依油田的稠油开发历史同样漫长曲折。始于20世纪50年代中后期的火烧油层试验,开辟了国内火烧油层试验的先河,而参与其中的每一个科研人员都是英雄。沈燮泉作为当时的技术骨干,当属英雄之一。

  稠油开发,鼓起满腔斗志

  20世纪50年代,勘探大队在黑油山地区进行地质详查过程中,根据边缘露头,发现了大量稠油油苗。在那时,浅油层蕴藏的稠油资源作为石油家族中的重要一员,其珍贵价值已逐渐显现,它是炼制各类润滑油的原材料。在今天,新疆稠油作为全球稀缺的优质环烷基原油,是生产火箭煤油、冷冻机油等国防用高端特种油品的稀缺原材料,其规模高效开发意义更为重大。

  稠油密度大、粘度高,自身特点成为稠油开发道路上的“拦路虎”。再加上无开采资料和经验可循,可谓“稠油开发难,难于上青天”。那个年代,世界各国大都采用常规方式开采稠油,采收率仅在3%-5%。火烧油层驱油技术在美国、苏联、英国、日本等国已经工业化推广应用,这一当时先进的开采技术为准噶尔盆地亟待开发的稠油资源带来一线希望。新疆石油管理局决定:深入稠油资源开采领域,研究开采工艺技术,提高采收率,让准噶尔盆地的稠油资源早日奉献祖国。

  1958年春天,石油部下达“攻下火烧油层技术难关”的命令。很快,新疆石油管理局召开生产会,一致通过“开展火烧油层试验”的方案。同年7月,成立了热采攻关队。为了加强现场攻关力量,石油部成立热采工作组,一起参加现场攻关。

  也就是在这一年,沈燮泉从北京石油学院钻采系采油(气)工程专业毕业后,分配到石油科学研究院石油地质研究所筹备处开发室,从事稠油热力采油试验研究工作。刚参加工作的沈燮泉被选派到热采工作组,他感到来自组织的肯定和信任,决心向实践学习,向同志们学习,努力完成组织交给的光荣而艰巨的任务。

  第二年开春,沈燮泉同筹备处的张柏年、郎顺宗等人,带着石油部领导的嘱托,从北京来到荒凉的克拉玛依油田,与新疆石油管理局的同事合力攻关,一起进行现场试验。

  火烧油层,点燃激情岁月

  火烧油层,是用点火器把火井周围的油层点燃,利用地下原油的重质成份在高温下形成的油焦作燃料,通过地面连续不断供应空气助燃,形成一个移动的热源,在热力和燃烧气、水的复合驱动下,把原油推向生产井开采出来。

  理论犹如璀璨的星空,沈燮泉行走在这片荒凉之地,看到美好远景的同时也陷入了思考。可借鉴的经验少之又少,实际工作该怎么展开呢?

  沈燮泉每天清晨背着水壶和馒头,步行五六公里去试验现场。不管是严寒酷暑,还是刮风下雨,常常干到天黑,才到临时值班房内休息。边吃馒头,边和同事讨论当天的试验工作,研究第二天的试验内容。那些年,沈燮泉最为享受的是一天工作结束后,踏着月光回去的路上,大脑在清冷的月色下才能稍得休息。回到房间,入眠后梦着的还是白天的试验……

  他们的值班室是一间低矮土坯房,青春正茂的他们常常沉醉于由坚定的信仰勃然而兴的对稠油开采的热情之中,产生激烈的讨论。

  进行火驱油层,首先要点燃油层。现在摆在他们眼前的首要问题是,用什么样的点火器?

  “汽油点火器,点火快,发热量大,不需要高容量电源。”张柏年情绪激动地说道,他沉浸在点燃地层后,那种稠油生产的蓬勃场景。

  “但是火力大,也代表着破坏力大,套管受不了啊!”郎顺宗摇摇头。

  看着大家陷入争论,沈燮泉说:“如果燃烧不快,就会耽误时间,产生的热量就少。想利用优点,又想规避缺点,我们必须把热量控制好,同时控制好地面空气注入量。我认为可以先在浅油层进行小范围试验。这样,火力易控制,油温好监控,油层状态也好检测!”沈燮泉的一句话让大家茅塞顿开,纷纷表示赞同。

  沈燮泉在离开克拉玛依后,常常回忆起那段青春岁月里的一个夜晚。那天晚上,戈壁滩凉风阵阵,蚊虫无踪。他们啃完干馕,围坐在空地上畅想未来,想象着克拉玛依有一天也会“楼上楼下,电灯电话”,这里还会建起飞机场和幢幢楼房。越想越有劲头,他们唱起歌跳起舞,跳得沙土和石子也飞扬起来!他们大多是高校毕业的天之骄子,那是属于他们一心报国的激情岁月,铮铮誓言里的信仰是他们克服万难的无穷力量。

  就这样日复一日、年复一年地进行着火烧油层试验,在极其困难的情况下,他们成功研制出汽油型井下油层点火器。开展了露头油层火烧现场直观试验,在油层深14米和18米开展了两次中间性燃烧驱油试验,取得了圆满成功。为搞清现场试验中暴露出来的问题,他们又进行了室内百余次模拟试验,为现场工业性试验奠定了基础。

  初心不改,奠定发展之基

  1964年下半年,石油科学研究院调沈燮泉回北京工作,而沈燮泉已经深深地热爱上了火烧油层这项科研课题,也爱上了克拉玛依油田那种团结一致、艰苦奋斗的工作环境,难舍克拉玛依这片燃烧着他青春梦想的热土。当时,妻子在大庆油田工作,身怀第一个孩子,可是他毅然向组织提出调往新疆石油管理局,继续从事热采攻关的请求。

  1964年底,沈燮泉作为新疆石油管理局的一员,又与老战友一起积极筹备我国第一个火烧油层工业性井组试验。1965年1月,新疆石油管理局科研大队成立,科研大队在原有火烧油层试验组的基础上,成立了“八零”队,并把火烧油层作为重点试验项目。

  为了确保油层点火万无一失,沈燮泉跟随“八零”队走出办公室,吃、住在离现场较近的黑油山地窖,在现场苦练油层点火基本功。同时,沈燮泉负责编制《井组工艺方案设计》,总结“油层点火技术”。在一个个烈日暴晒的白昼、一个个漆黑静谧的夜晚,沈燮泉守在井场,记录油层温度、观察油层动态。

  1965年6月25日,他们用独创的汽油点火器成功点燃了井深100米的井组,油层正常燃烧3个月,周围的9口井产量有了大幅上升。见到初步效果后,石油部召开汇报会,决定扩大试验,并将该课题报送国家科委,列为国家重点攻关项目。1966年后,该课题向深度和广度发展,攻关队也由10余人扩大为130余人。同年10月,点燃了500米井深的自喷井组,该井组持续燃烧1008天,获得了采收率84%、生产每吨原油耗空气2272立方米的好效果;1968年3月,在黑四区同时点燃了三口火井的油层,并连成了火线的行列火驱井组;1971年3月至1973年12月,又在同区块相继开辟了三个面积火驱井组。

  从1965年进入工业性试验起,到1976年停止试验,沈燮泉直接参加和组织了新疆克拉玛依油田三个区块、六个火驱井组的工业性试验,在此期间还研制成功了井下电热点火器,积累了火驱合理选择试验区块、油层点火,以及维持油层燃烧的管理经验,在稠油开采技术中填补了我国火驱开采方法的空白。

  1976年,由于技术、场地、设备等诸多因素的干扰,火烧油层试验被迫停止。当时,沈燮泉冒着所谓“白专道路”“以生产压革命”的压力,完成了“新疆17年火烧油层总结”。

  1978年3月,中华大地终于迎来了科学的春天。沈燮泉被邀请参加全国科学大会,在人民大会堂亲耳聆听了邓小平同志代表党中央作的报告。沈燮泉第一次听到“科学技术是第一生产力”、“我国知识分子是工人阶级的一部分”等振聋发聩的话语,内心万分激动。他回想起自己17年火烧油层试验的青春岁月,禁不住泪流满面。更令沈燮泉欣慰的是,个人和从事的火烧油层课题都获得了大会颁发的奖项,他本人获得“全国先进科技工作者”荣誉称号。

  全国科学大会后,石油部决定恢复石油勘探开发科学研究院,沈燮泉于1978年5月调到北京,负责筹建热采研究所。根据当时国际石油动态和人员紧缺的情况,决定集中力量开展《注蒸汽吞吐工艺设计及井筒隔热技术》课题研究。但是,沈燮泉心中仍不舍火烧油层驱油技术,1979年,他完成了《火烧油层试验总结》《黑油山露头火烧油层模拟试验》《火烧油层过程中火线位置的判断方法》等论文,并向石油工业部作了系统、全面的火烧油层试验汇报,同时制定出《六西区68133井组火烧设计方案》。1987年,他又开展了《火烧油层机理和可行性研究》课题,先后建立了功能齐全、国内首创、具有国际先进水平的五套室内火驱物理模型,进行了大量试验研究,完成了河南井楼、胜利单六块、辽河庙5块、杜84、杜66块、高三区等油田的火驱可行性方案设计,获国家“七五”“八五”科技成果二、三等奖。

  时光如水,岁月如梭。当沈燮泉听到近些年,火烧油层驱油技术在新疆油田喜讯频传的时候,他开心地笑了:“那不得了哦!希望新疆油田发展得越来越好,多采油、多出油……”在他激动的语气里,仍能清晰地表达当初他离开鱼米之乡,选择石油行业,又离开条件优越的北京来到戈壁荒漠,一心为了祖国甩掉贫油帽子而努力、为新中国建设而忘我奋斗感到的自豪和骄傲!

 

【编辑:孙亭文】
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