大漠赤子 科研情懷
——記中國石化西北油田分公司副總工程師兼石油工程技術研究院院長趙海洋

胡 敬

瘦削挺拔、走路帶風，這是趙海洋給記者的第一印象。這位戴著圓框眼鏡的科研工作者，是中國石化西北油田分公司副總工程師兼石油工程技術研究院院長。從固井隊技術員、研究所所長、采油隊隊長，到工程技術研究院總工程師、采油氣工程管理處處長，再到分公司副總工程師、工程院院長，趙海洋已在采油技術研究和管理領域深耕22年。

8年的基層生產經歷，14年的技術管理與科研工作經驗，練就了趙海洋一身過硬的本領。尤其是在超深、超稠油碳酸鹽巖油藏采油工程領域，他不僅是技術專家，更是管理能手，帶領團隊一次次攻堅克難，為塔河縫洞型油藏持續高效開發做出了卓越貢獻。2018年，他被授予“中國石化突出貢獻專家”稱號。

趙海洋在TK346H水平井分段壓裂施工現場

可以說，20余年來，中國石化西北油田分公司和塔河油田走出的每一個腳印里，都有趙海洋的印跡。我們走近趙海洋，通過他的講述，畫出一幅由過去到未來的采油技術發展路線圖，也勾勒出一項項技術難題背后的攻艱之戰的艱辛畫面。一項項科研成果的應用，為企業變出了產油量，變出了效益，而趙海洋就是這場技術攻關實踐盛宴的“領頭雁”。

生產“魔法師”“戰寒冬”自我革命

對于趙海洋來說，2014年是一個重要的時間節點。

那一年，趙海洋被任命為石油工程技術研究院院長，帶領團隊應對石油行業面臨的“寒冬期”。面對整個行業低迷的大環境，趙海洋提出以“戰寒冬、求生存、謀發展”為目標的發展戰略。抽絲剝繭后，趙海洋做出了“三步走”的規劃，從2015年開始，他通過指導工程技術創新，為油田低成本開發提供了多套解決方案。

“三步走”都是哪三步呢？

趙海洋笑道：“首先是要明確塔河油田效益開發所面臨的工程難題。當時，在碳酸鹽巖油藏聚焦非主應力方向及低品位儲集體動用、稠油開發方面，明確了40余項難題；在碎屑巖油藏聚焦底水及河道砂油藏提高采收率方面，明確了20余項難題。”

明確難題后，該實施怎樣的技術發展規劃則是至關重要的第二步。當時，趙海洋制定了以“低成本”應對“寒冬期”的技術發展規劃——從工藝優化、新技術實施、系統優化、管理改進四方面發力，篩選降本增效措施30項。據介紹，這一措施僅實施兩年就收效顯著，至2017年降本增效已達5億元。

第三步也是最后一步，趙海洋從長期著手，部署了“十三五”塔河油田技術創新發展體系。即建立未連通儲集體全范圍溝通、已連通儲集體長效動用、稠油開采三大技術體系。

技術攻關的難點很多，塔河油田超深超高壓更是難上加難，但趙海洋不信邪，在“顛覆式創新”上下足了工夫，創新并首創了一系列技術體系。

在此期間，趙海洋主持攻關并形成了碎屑巖水平井、碳酸鹽巖油藏深部堵水兩大技術系列。碎屑巖油藏水平井堵水形成超級碳酸鈣、乳化油、凍膠等多項堵水新技術體系，有效率達到75%以上；碳酸鹽巖油藏堵水形成密度選擇性堵水、油水選擇性堵水等多項新技術體系。近年來，兩類油藏累計實施近400井次，增油超過30萬噸。

2017年，趙海洋在國內首創超深井槍式脈沖波壓裂技術體系，改液能壓裂為波能壓裂，現場試驗3井次，增油1000多噸，證明槍式脈沖波壓裂具有造縫、增產的效能。2016年以來，他新建了延遲凍膠和酸液緩釋體系，改動管柱施工為不動管柱施工，實現環空注入不動管柱堵水、酸化工藝。截至2018年，這一體系已現場試驗55井次，增油2萬多噸，節約效益2000余萬元，單井實施費用降幅50%以上。

其實，近年來，趙海洋的科研方向始終是有針對性的。他會緊扣生產中遇到的問題，立項鉆研并解決問題：

針對碳酸鹽巖油藏采油及地面工程配套難題，創新形成了有桿泵深抽技術，下深最高達5300m；編制三參數摻稀優化圖版，年節約稀油3萬噸以上；研制了適應160℃儲層的超高溫壓裂液，形成了復合酸壓改造技術，累計增油77.8萬噸。

針對稀油緊缺問題，提出中質油混配摻稀，改善了摻稀效果；研制了適合60萬毫帕·秒稠油水溶性降粘體系、高效油溶性降粘劑體系；形成了超深稠油電泵舉升工藝，配套過泵加深尾管、井下混配器，實現了6000m稠油的有效開采。

針對超深超稠油開采以及地面集輸的難題，形成了適合塔河油田高溫、高粘、高礦化度特征的流動改進降粘技術，提出了多級分離+二級氣提的脫硫工藝，新建產能達到200多萬噸，處理后的原油滿足外輸標準。

針對縫洞型油藏注水開發中后期水驅效果變差的難題，攻關碳酸鹽巖流道調整技術，提升了開發效果；針對縫洞型儲層常規酸壓溝通范圍有限的難題，攻關了靶向酸壓技術，提高了酸壓改造效果，為提高采收率提供技術保障。

針對塔河油田自然遞減較高的問題，開展穩油控水、改善水驅效果、注氮氣三采等關鍵技術研究，形成塔河縫洞型油藏降遞減技術體系，示范區塔河6區自然遞減實現由15.8%下降至12.2%，12區自然遞減率由20.2%下降至17.2%。

聚焦順北特深板狀斷控油藏特征，研究形成了易漏儲層的儲層保護、特層深的儲層改造方案，優化了采油管柱設計，設計了中后期注水注氣能量補充方案和深井高溫環境下腐蝕防護方案，保障了順北特深油藏產能建設。

…………

一系列國家科技重大專項課題、中國石化重大專項/先導課題的落地，背后給企業帶來了巨大的成本效率和經濟效益。

萬級毫帕·秒超稠油降粘、舉升兩大技術系列的相關成果先后應用于600余口稠油井，年產稠油350余萬噸；在縫洞型油藏儲層改造技術理論與實踐重大創新中形成的超大規模酸壓、長裸眼井無工具纖維暫堵分段酸壓、復雜縫體積酸壓、脈沖波壓裂等技術系列，“十二五”以來酸壓累計新增原油801萬噸。

此外，趙海洋主持推動了西北油田從天然能量開發到人工水驅開發的戰略轉變，形成了集潛力井優選、政策分析研究和工藝配套為一體的注水替油新模式，累計實施2000多井次，累計增油700多萬噸；而主持攻關并實現了縫洞型油藏注水開發后期采用注氣采油的戰略接替，實現了注氣規模化推廣，至今累計實施1300多井次，增油261多萬噸。

正是憑借一身過硬的本領，趙海洋帶領團隊在“戰寒冬”的斗爭中另辟蹊徑地開拓了一條新路，還針對特征復雜又特殊的塔河油田做到了摸清楚、破難題、提效率。

科研“探險家”注氮氣禁地奪寶

未來石油技術發展的戰略制高點在哪里？答案無疑是占世界新增油氣60%以上的深層油氣。

在我國，探明儲量近40億噸的塔里木盆地是深層油氣當之無愧的主要富集區域。其典型代表塔河油田，埋深5500～7000m，探明儲量13.2億噸，但開采難度非常大。

作為超深層碳酸鹽巖縫洞型油藏，塔河油田縫洞型油藏以“縫洞體”為主，空間疊置、分布形式多樣，尺度從幾微米到幾十米，非均質性極強。這些采油過程中的“攔路虎”，正是趙海洋要通過科技力量“趕走”的對象。

縫洞型油藏的高效開發被公認為世界級難題。鑒于超乎尋常的非均質性，2011年，塔河油田20%油井（儲量1.9億噸）進入開發中后期，亟待探索革命性的提高采收率技術。

時間回到2014年，趙海洋作為主要負責人的“超深井超稠油高效化學降粘技術研發與工業應用”項目獲得了國家科技進步獎一等獎。項目中，他主持開展了化學、采油工程多學科攻關，創新提出了化學降粘開采技術，攻克了塔河超稠油開采面臨的致粘機理不清、高效化學降粘劑的研發、化學降粘增效、安全高效集輸處理四大難題。而另一個趙海洋傾注了大量心血的“注氮氣”項目，在同行看來，無疑是可以與這個國家獎項目相媲美的成果。

其實，從2009年開始，注氣創新團隊就已經開啟了縫洞型油藏注水替油后戰略接替技術的科研攻關。趙海洋表示，探索革命性的提高采收率技術，必須明確回答以下問題：剩余油在哪？儲量如何？怎么拿出來？采用什么工藝？安全性怎樣？效益如何？

在這個過程中，趙海洋和他所帶領的注氣創新團隊，明確了“頂部閣樓油”為主要的單井剩余油，創新性地提出了注氣技術。然而，縫洞型油藏超深井注氣面臨三大挑戰：

一是“注不進”挑戰：高壓極端工況撬裝注氣成套設備難題。壓縮機需70MPa，但國內外試制壽命僅8000h，根本無法定型量產；制氮機在塔里木盆地極端工況下（-30℃～50℃，強風沙）無法運行。

二是“注不好”挑戰：深層縫洞注氮氣提高采收率理論難題。深層縫洞空間描述困難，建模精度僅50m。縫洞管滲耦合，常規“近滲流數模”注氣產量預測符合率僅47%；相關領域尚無成熟理論，注氣適合何種剩余油，如何注好氣無從談起。

三是“注不起”挑戰：安全、低成本、規模化注氣工藝難題。高壓深井如何注采一體化降低高昂的配套作業費用（40萬元/次～80萬元/次）；生態脆弱、民族聚居，如何電氣化節能減排，如何信息化安全施工。

圍繞以上三大難題，注氣創新團隊歷時12年攻關，終于形成了超深縫洞型油藏注氮氣關鍵技術，建成了世界首個深層注氮氣示范油田，使我國躋身于全球注氮氣采收率技術領先行列。

這些年，趙海洋和他的注氣團隊經歷了太多奮斗的日日夜夜，30余次做材料論證匯報，5個晝夜在TK404首口試驗井奮戰，1年多10余口先導試驗口口成功，24個月月度分析匯報，最終超深縫洞型油藏注氮氣關鍵技術日益成熟。

這些年，趙海洋和他的注氣創新團隊累計承擔國家、中國石化等各級項目10余項，項目成果申報專利51項，授權22項；出版專著2部，發表論文48篇；參與編制國內首個制氮注氮設備行業標準，制定企業標準3項；軟件著作權8項；專著《碳酸鹽巖縫洞型油藏開發工程工藝技術》獲中國石油與化學工業圖書獎一等獎；“油田高壓系列制注氮設備研制”獲得第九屆國際發明展覽會金獎。

在一個個科研項目的支持下，項目組在縫洞型油藏注氣工藝配套技術、工藝參數優化、單元注氣驅油等方面，都取得了顯著成果。項目成果樹立了深層縫洞型油藏采收率技術典范，釋放塔里木盆地2億噸儲量，臨界油價低至43美元/桶。與此同時，打響了開發關鍵裝備制造的國際品牌，促進我國成為第一個掌握70MPa高壓制氮注氮成套撬裝裝備的國家，產品遠銷至俄羅斯等7國，累售400余套，在“一帶一路”能源合作中起到了示范引領作用。

“成果整體處于國際先進水平,其中基于縫洞型油藏的相控建模數模的剩余油描述方法、縫洞型油藏超深井注氮氣機理、超深井高壓注氮氣配套工藝技術達到國際領先水平。”中國工程院院士羅平亞評價道。“項目成果整體處于國際領先水平，其中創新形成的超深井高壓注采一體化井口和管柱、井下防腐和含氮氣檢測處理技術系列，保障了從注入到生產全過程的安全、高效，極大地推動了注氮氣技術的現場推廣應用。”中國工程院院士顧心懌給予高度評價。

可以說，這些技術成果的運用，為油田長期高效發展提供了強有力的技術支撐，也為國內類似油田的開發提供了借鑒意義。

項目研究以來，在塔里木盆地的塔河油田累計實施1332井次，增油261.1萬噸，新增利潤22.31億元，臨界油價低至43美元/桶，建成了世界首個深層注氮氣工業化示范油田。成果在華北、阿爾及利亞等油田成功應用265井次，增油30多萬噸。對國內外碳酸鹽巖油藏和深層油氣的注氣開發，具有重要的推廣與示范價值。

比經濟效益更為可觀的，是項目研究過程中培養了一批高素質科研人才、打造了一些高水平的科研團隊，為后續發展提供支撐和保障。趙海洋介紹，通過以縫洞型油藏注氣提高采收率技術為人才培訓基地，至今已建成3個省部級平臺/團隊，培養教授/學術帶頭人35名。培育專業隊伍12支，創造就業崗位1000余個，定點助力柯坪縣（國家級貧困縣）7個村提前脫貧，西北油田分公司連續3年獲得新疆維吾爾自治區“訪惠聚”優秀單位的稱號，大力支持了新疆經濟發展。

施工現場

團隊“領頭雁”精管理昂首向天

作為分公司極為重要的技術團隊之一，塔河油田縫洞型油藏注氣提高采收率技術項目組可以說是趙海洋所引領的團隊中的一個樣本。

通過近幾年的技術攻關和現場試驗，團隊創新和創立了一系列注氣開采關鍵技術，并將各項技術迅速轉化為生產力，取得了豐碩的技術成果和社會經濟效益，為塔河油田縫洞型油藏高效開采技術的發展做出了突出貢獻，為分公司增儲上產提供了重要的技術支持。團隊也因此被評為“中國石油化工集團有限公司優秀創新團隊”。

“工程院最大的財富是人才，要想方設法激發人才活力、開發人才潛力。”在培養青年技術人員方面，趙海洋從不吝惜時間，在構建培養機制上傾注了大量心血，尤其注重對人才的不同緯度的培養。他不僅以工程院文化和自身學習精神引領，還自己帶人編制思維導圖，開展“青年學科帶頭人”“自研項目”“師帶徒”等培養活動，建立價值積分績效考核體制……一系列舉措，為工程院人才隊伍整體建設和差異化培養立下了大功。

其實，早在2015年，趙海洋就制定了一套系統的人才發展措施，構建了工程院“四大中心”發展藍圖。趙海洋介紹，工程技術研發中心年均研發化學、工具產品30件以上，科研實驗工作量逐年攀升，縫洞型油藏提高采收率重點實驗室榮獲“中石化集團公司重點實驗室”；工程技術推廣中心2017年成功轉化核心產品26項，創收1066萬元，順利打通成果轉化“最后一公里”；此外，科技情報中心建成石油工程情報系統、知識庫管理系統，并配套八方以上、跨全球、多設備聯合視頻會議系統，技術交流的效率大大提升。

2018年，趙海洋親自帶領6個專業所上百名技術人員編制技術體系思維導圖，期間召開了12次研討會，形成了14張技術思維導圖，初步構筑了工程技術體系未來發展的藍圖。

與此同時，趙海洋還倡議并組織與新疆大學、中國科學院新疆理化所等疆內科研院所開展人才聯合培養新模式，累計培養本科生、碩士研究生共計18人，解決了技術人員緊張問題的同時，本土化聯合攻關打開新局面。

趙海洋設想：“未來工程院可根據采油氣工程發展需要，培養一批青年學科帶頭人”。近年來，依托創新工作室，他牽頭建立起敏捷型攻關團隊，績效考核由“粗放”向“精準”轉變。目前何龍創新工作室榮獲自治區“勞模與工匠人才創新工作室”，李林濤、方裕燕、高秋英3個院級創新工作室在建，前期依托工作室實施校企共建，聯合培養外部畢業生100余人。

其實對人才培養的目標和舉措，也源于趙海洋對未來油田發展的思考。

“‘低油價、新常態’加速了石油產業技術新舊力量的博弈，未來3年采油氣工程專業要打破傳統發展思維，持續建立并完善低成本可規模應用的采油氣工程技術新體系。這就要求我們注重科技成果轉化和人才隊伍的階梯式發展！”采訪的最后，趙海洋總結道。我們知道，作為團隊的“領頭雁”，他又在籌謀新的規劃，昂首向明天了……