情系石油——記中國石油大學（北京）石油工程學院院長陳勉教授

本刊記者 郝 瑩 閆 佳

情系石油
——記中國石油大學（北京）石油工程學院院長陳勉教授

本刊記者 郝 瑩 閆 佳

石油是國民經(jīng)濟發(fā)展的命脈，石油工業(yè)的蓬勃發(fā)展為我國國民經(jīng)濟的發(fā)展做出了突出的貢獻。建國以來，在石油戰(zhàn)線上，有多少英雄兒女在華夏大地上書寫出了動人的篇章？

當時間與空間交錯，一切都定格在2010年1月10日的北京人民大會堂。

在那里，在2 0 0 9年度國家科技獎勵大會上，我們找到了其中的一位佼佼者，他就是中國石油大學（北京）石油工程學院院長陳勉。由他主持的項目《大幅度提高油氣產(chǎn)量的非平面壓裂技術(shù)與工業(yè)化應用》取得重大突破，榮獲國家科技進步獎二等獎。

近日，記者幾經(jīng)輾轉(zhuǎn)，終于約訪到陳勉。

“打一槍換一個地方”

如果把陳勉的求學經(jīng)歷比喻為一條曲線，那么，這條曲線上有4個重要階段，分別標志著4個專業(yè)，即力學，數(shù)學，礦業(yè)，石油。

“打一槍換一個地方?！标惷阈χ蛴浾吒爬ㄗ约旱那髮W經(jīng)歷。然而，數(shù)次的專業(yè)轉(zhuǎn)換，卻讓陳勉積累了豐富的知識，具備了開闊的視野，實現(xiàn)了自身的蛻變。

1978年，中國恢復高考制度。當時，16歲的陳勉滿懷著青春的夢想，大膽申請直接參加高考。結(jié)果，不但申請獲批，他還考取了北京大學力學系。

“當時，優(yōu)秀的學生都是學基礎(chǔ)學科?！标惷氵@樣告訴記者。大學4年，他掌握了扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識，迅速地成長起來。1982年，他進入遼寧大學擔任數(shù)學系教師。3年后，憑著堅定的毅力考取遼寧大學數(shù)學系碩士研究生。1988年，他再次考取中國礦業(yè)大學博士研究生，開始進入石油領(lǐng)域。1991年至1993年，陳勉以頑強毅力完成在中國石油大學的博士后研究工作，順利留在中國石油大學，走上了一條科研攻堅、教書育人的道路。

厚積才能勃發(fā)。多年的扎實積累讓陳勉對未來充滿了信心。

創(chuàng)新方能走出窠臼

“中國還不是一個石油資源豐富的國家，我們要做的，是從別人捏過的海綿里擠出最后一滴水。因此，我們不能完全照搬外國人的理念，必須積極尋找屬于自己的創(chuàng)新點?！闭f起多年的石油工作，陳勉這樣告訴記者。

一句話，只有創(chuàng)新才能走出窠臼?！?/p>

“跨學科的學習，會讓人吃很多苦。但是，多學科的好處也是顯而易見的，廣泛的學科基礎(chǔ)，可以讓你提出很多新的理念和思路?！庇辛诉@樣深刻的認識，陳勉幾十年如一日艱辛付出，大膽求索，在石油行業(yè)創(chuàng)造了屬于自己的輝煌。

鉆探現(xiàn)場 找到自我

剛?cè)胄袝r，陳勉是一個十足的門外漢，一廂情愿地想象著石油行業(yè)的美好與未來，低估了石油行業(yè)的艱辛與不易。

“來當石油人，這是好事，你的基礎(chǔ)很好?？墒?，你知道自己的弱項在哪里嗎？缺乏現(xiàn)場的實踐經(jīng)驗?！背鮼碚У綍r，一位老教授的悉心指點讓陳勉茅塞頓開，并迅速地做出了下基層鍛煉的決定。

在新疆塔里木盆地的鉆井隊，陳勉一待就是大半年。那里常年風沙肆虐，溫差很大，氣候條件十分惡劣。而且，工作人員住的是臨時搭起的鐵皮房，非常艱苦，每天需要連續(xù)工作12個小時，黑白兩班倒。盡管這樣，一心向?qū)W的陳勉從來沒有一句怨言。

然而，很多時候，并不是有決心就能克服困難。由于長時間的勞累，一次陳勉在從井臺收工返回的過程中，突然昏厥，倒在了地上。一分鐘，兩分鐘……不知道過了多久，陳勉才從“睡夢”中蘇醒過來。幸好年輕，沒過幾天就恢復了體力。然而，由于突然摔倒，陳勉的一只眼鏡片被摔碎了。那么艱苦的條件，哪有地方配新的眼鏡？于是，陳勉就用透明膠帶把眼鏡片粘在一起，繼續(xù)戴著它工作。

……

寶劍鋒從磨礪出。經(jīng)過一段時間的學習，陳勉開始逐漸熟悉鉆井現(xiàn)場的情況。很快，一個突發(fā)情況的出現(xiàn)充分考驗了他的實際動手能力。

陳勉還對那口井印象深刻。當時，領(lǐng)導要求對開采井實行鉆前預測。熟悉行業(yè)內(nèi)情的人都知道，從前鉆井隊打井，都是打到什么地方出現(xiàn)了問題再解決。這樣看，提前預測固然比較好，可以及時采取措施。然而，其風險在于，一旦預測錯誤，已經(jīng)采取的防護措施將失去意義，造成巨大的人力和財力的浪費。應該說，這是一個非常嚴峻的問題。

重任落在了陳勉的肩上。

“那時候，比較年輕，比較膽大?！标惷氵@樣描述自己當時的狀態(tài)。其實，學習了多年的理論知識，當一展身手的機會終于來臨時，陳勉的內(nèi)心怎么會不激動？

僅僅兩周的時間，陳勉就拿出了具體方案。

事實證明，陳勉的預測完全符合實際，獲得了巨大的成功。“以前，我們都是打遭遇戰(zhàn)，現(xiàn)在，下一個山頭會出現(xiàn)什么土匪，我們一清二楚。應該說，這一個很大的進步?！闭f到這兒，陳勉難掩內(nèi)心的喜悅。

科研攻堅 實現(xiàn)突破

十幾年的研究歷程中，陳勉篤信一個理念：一定要一條路走到黑，并且要繼續(xù)向前走，直到天亮。他說，其實科研攻關(guān)的時候，他也猶豫過，尷尬過，遭到過諸多不同量級的反對。然而，他堅持著，走過來了，揮別陰霾，走到了春天。

多年來，他穩(wěn)扎穩(wěn)打，先后承擔和完成國家級、省部級及其他科研項目80余項，取得了多項突破性科研成果，被國內(nèi)外學術(shù)界廣泛引用，并受到高度評價。

在井壁穩(wěn)定力學研究方面，他創(chuàng)造性提出了利用地震資料進行鉆前井壁坍塌壓力、破裂壓力的預測方法，建立了三維區(qū)域地應力測量和預測方法，提出了復合鹽巖地層鉆井新工藝，創(chuàng)造直接經(jīng)濟效益24億元。

在水力壓裂研究方面，他發(fā)展了水力壓裂裂縫起裂機理，建立了大斜度井、水平井的裂縫起裂模型，建立了節(jié)理地層裂縫起裂的判別準則；系統(tǒng)地研究了三維水力裂縫空間擴展機理，在多重孔隙介質(zhì)、多相多重孔隙介質(zhì)、各向異性雙重孔隙介質(zhì)的有效應力定律，各向異性固液雙重孔隙介質(zhì)耦合問題，全三維水力裂縫擴展理論，水力裂縫延伸干擾及裂縫轉(zhuǎn)向方面，取得了創(chuàng)新性研究成果；建立了不同地層類型、井身類型和完井方式的壓裂模擬有限元模型，計算分析了地層、完井方式和施工因素對水力裂縫起裂和空間擴展的影響機理，建立了全三維水力裂縫計算方法；并率先開展水力壓裂物理模擬研究，利用真三軸大尺寸水力壓裂試驗系統(tǒng)對水力裂縫進行模擬實驗，實現(xiàn)了按照相似準則確定實驗參數(shù)，以聲發(fā)射信號實時監(jiān)測裂縫，實驗研究了水力裂縫空間擴展的規(guī)律，建立了層狀介質(zhì)水力壓裂擴展、水平井水力裂縫擴展、阻流帶地層水力裂縫延伸、不同射孔方式下水力裂縫起裂的理論與模型。

目前，他的研究成果已經(jīng)廣泛應用于長慶油田、大港油田、吉林油田、四川油田、遼河油田、塔里木油田、塔河油田、渤海油田、華北油田、塔里木油田、哈薩克斯坦扎納若爾油田等等，為國家創(chuàng)造直接經(jīng)濟效益7.875億元。

然而，科研攻堅的道路從來都是沒有盡頭的。

眾所周知，我國發(fā)現(xiàn)的油氣藏中60%以上為低滲透油氣藏，這類油氣藏往往具有非連續(xù)非均質(zhì)各向異性的特點，傳統(tǒng)平面水力裂縫設(shè)計方法和壓裂技術(shù)已不能滿足這類油氣藏開采的需求。因此，復雜儲層條件下提高油氣產(chǎn)量一直是石油工業(yè)努力追求的目標，也是世界性難題。

1994年，陳勉又一次帶著科研難題出發(fā)了。

他帶領(lǐng)科研團隊在國家自然科學基金、教育部及中石油、中石化等項目連續(xù)14年的資助下，主持開展了《大幅度提高油氣產(chǎn)量的非平面水力壓裂技術(shù)》，取得根本性的突破，并在油田企業(yè)得到規(guī)模應用。

他們建立了控制水力裂縫延伸扭曲參數(shù)的實驗測試技術(shù)和三維精細預測方法，獲發(fā)明專利2項、受理1項，形成了非平面壓裂空間力學參數(shù)預測技術(shù)，定量認識了壓裂對象；提出了非平面水力裂縫空間延伸轉(zhuǎn)向機理，以及非平面水力裂縫延伸模型，為控制壓裂設(shè)計與施工提供了科學依據(jù)；建立了滲流時機控制、斷裂韌性控制、地層分界面控制、壓裂液性能控制等非平面水力壓裂設(shè)計方法，獲發(fā)明專利2項、受理5項，解決了非連續(xù)非均質(zhì)各向異性儲層壓裂設(shè)計的世界性難題；形成了可以大幅度提高油氣產(chǎn)量的非平面控制壓裂技術(shù)，包括可控重復壓裂，各向異性低滲透油氣藏壓裂，薄（多）層壓裂、深度改造和超前注水開發(fā)壓裂等技術(shù)，解決了低滲透油氣藏和碳酸鹽巖儲層開采難題，實現(xiàn)了難開發(fā)儲層油氣產(chǎn)量的大幅度提高。在大港、塔里木、長慶、遼河、江漢、四川、中石化西北和華北分公司等14個油田應用，壓裂成功率提高到90%，平均單井增產(chǎn)152%，挽救了江漢總口、準噶爾盆地達坂城次凹柴窩堡構(gòu)造等一些瀕臨放棄的區(qū)塊，創(chuàng)經(jīng)濟效益20.18億元。

更為難能可貴的是，該項目成果發(fā)展了傳統(tǒng)壓裂理論，開辟了利用非平面控制壓裂技術(shù)大幅度提高油氣產(chǎn)量的新途徑，拓寬了壓裂應用領(lǐng)域，促進了油氣開發(fā)技術(shù)的進步，解決了長期以來一直困撓水力壓裂工程界的一些基本問題，得到國際學術(shù)界的高度評價，榮獲省部級科技獎特等獎1項，一等獎3項，并且，榮獲2009年度國家科技進步獎二等獎。

上世紀60年代，一批留學前蘇聯(lián)的學生把巖石力學帶回了祖國。短短幾十年間，巖石力學的發(fā)展速度令人驚愕。今天，作為國際巖石力學會唯一一位中國成員，陳勉感到的是驕傲，更是責任。他心里時刻想著的，是巖石力學的未來，是石油行業(yè)的未來。

觀念改變未來

“今后，我們不僅要在國內(nèi)做好，還要走向海外。在這樣激烈的競爭中，拼的就是實力。因此，我們必須形成自己的核心競爭力，通過技術(shù)創(chuàng)新，為‘中國技術(shù)’樹立起良好的形象！”對于中國石油的未來，陳勉有自己的見解和主張。

事實上，為實現(xiàn)石油增產(chǎn)，哈薩克斯坦在石油儲層改造過程中曾先后應用多家世界著名公司的先進技術(shù)，均以失敗告終。最終，是中國技術(shù)幫助他們?nèi)〉昧司薮蟪晒Α?/p>

“石油工程中的巖石力學問題不是簡單的工藝問題，而是一個基礎(chǔ)的問題，關(guān)系重大。因為開鑿一口井需要花費幾個億，甚至十幾個億，一旦出現(xiàn)安全問題，井就報廢了。”陳勉用生動的事實向記者講述技術(shù)創(chuàng)新的重要性。

他深信一點，觀念的革命大于理論革命，理論革命大于技術(shù)革命。

現(xiàn)在，社會上流行一種說法：再過十幾年，石油資源就枯竭了，這是悲觀的說法；比較樂觀的人們則認為這一時間可以延長到100年。“我想說的是，這些計算方法都是按照目前的理論。但是，如果有新的資源理念誕生，那么，未來我們將擁有多少資源？這簡直難以估量?！笨梢钥闯觯惷憬^不是盲目樂觀。

換言之，除了傳統(tǒng)的油氣資源開發(fā)，新的油氣資源存在嗎？當然，這一點已經(jīng)在現(xiàn)實中得到了證實。曾經(jīng)被認為不含有油氣資源的頁巖已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)確實存在油氣資源?！斑@對石油發(fā)展的影響，是非常重要的?！标惷闳缡钦f。

在能源問題日益受到重視的今天，陳勉時刻保持著清醒的頭腦，并把這些認識云淡風輕地融入到了具體的工作之中。他說，科技發(fā)展實際上需要兩種人才，其核心是創(chuàng)新型人才，還有一種是規(guī)范的執(zhí)行者。未來，國家之間的競爭，就是科技創(chuàng)新的競爭，我們必須迎頭趕上。

如今，陳勉將更多的精力放在了人才培養(yǎng)上?！袄蠋煂ξ覀冇袃牲c要求：一是要想新問題，哪怕很小，不能人云亦云；二是敬業(yè)的人才能成功，聰明的人不一定能成功?！标惷愕膶W生對他的教誨記憶猶新。

其實，當教師，始終是陳勉一生最熱愛的事業(yè)。未來，中國的石油產(chǎn)業(yè)必定要進軍海外市場，必定需要大量懂技術(shù)、管理和國際交流的人才?？礈柿诉@個發(fā)展方向，陳勉欣然地為自己設(shè)定了未來的奮斗目標，培養(yǎng)新類型油氣資源開發(fā)人才和國際型人才。

“培養(yǎng)學生，必須提倡多樣化發(fā)展，盡可能為學生提供更大的空間。這就好比修剪小樹，你不能讓他們整齊劃一地生長，因為有的適合長成參天古樹，有的則適合成為灌木。培養(yǎng)人才亦是如此。有的人適合搞研究，有的人則適合做應用技術(shù)，必須做到因材施教。”在人才培養(yǎng)方面，陳勉感悟深刻。

依托中國石油大學這一廣闊平臺，我們相信，陳勉一定會取得更加驕人的成績。

采訪后記：

采訪間隙，記者了解到，聆聽美妙的古典音樂，是陳勉的最愛，也是他工作之余唯一的一點放松。

在那份輕松里，他忘卻自我，全然陶醉。

這不正像是他投身石油事業(yè)一樣嗎？

如此赤誠，如此熱情，如此癡迷！

陳勉 現(xiàn)任石油大學（北京）石油工程學院院長，教授，博士研究生導師，國務院學位委員會學科評議組成員，全國博士后管理委員會專家組成員，中國巖石力學與工程學會常務理事，中國巖石力學與工程學會深層巖石力學委員會主任，第九、十、十一屆全國政協(xié)委員。

1962年5月出生，遼寧人，滿族。1978年至1982年就讀于北京大學力學系，獲學士學位。1982年至1985年在遼寧大學數(shù)學系任教師。1985年至1988年在遼寧大學數(shù)學系攻讀研究生，獲碩士學位。1988年至1991年在中國礦業(yè)大學攻讀博士研究生，獲博士學位。1991年至今在中國石油大學工作。

長期致力于石油工程巖石力學方面的教學和科研工作，先后承擔和完成國家級、省部級及其他科研項目80余項，在國內(nèi)外學術(shù)期刊和重要會議上發(fā)表學術(shù)論文170余篇，獲得國家發(fā)明專利5項，在石油工程方面取得了豐碩的成果。