邱宜東 朱元澤
“誰牽住了科技創新這個牛鼻子,誰走好了科技創新這步先手棋,誰就能占領先機、贏得優勢。”這是習近平總書記2014年在上海調研時的重要講話。那年,毛崇昊剛剛邁出大學校園,步入工作崗位。從此,“科技創新”四個字就深深烙在了他的腦海里。
資源勘查工程專業畢業的毛崇昊,第一次得知自己將要從事煤層氣開發業務時興奮不已,“煤層氣是清潔的非常規能源,采煤之前如果先開采煤層氣,煤礦瓦斯爆炸率將降低70%到85%,煤層氣開發利用具有一舉多得的價值,是國家戰略資源,未來一定會有大發展。”
毛崇昊參加工作的8年,正值國內煤層氣產業從小到大、快速發展,他和科研團隊始終將創新作為驅動力,攻克多項關鍵技術,取得了一系列矚目成績,展示了新時代中國石油青年的良好形象。
2014年8月,出生在江漢平原的毛崇昊初到太行山腳,開始了自己的煤層氣開發之路。
剛參加工作,毛崇昊被分配到一個老作業區實習,每天工作就是按照師傅的要求,核實煤層氣開發井巡檢數據。雖然是平常工作,但他每天都要把報表看好幾遍,認真琢磨每一行數據的變化規律。他深知,報表是開展研發的第一手資料。通過大量對比,毛崇昊發現,煤層氣井長時間生產后,都會因為煤粉產出而導致卡泵堵泵。“既然這是普遍問題,為什么不能把故障處理變為前置預防呢?”
帶著這個想法,毛崇昊申報了當年的分公司生產性科研課題。然而,開題時他就遭到質疑,“產量不降別折騰”在當時是大多數人的想法,因此這個項目并不被看好。伴隨著同伴們的質疑,他開始自學流體仿真,研究管柱結構,花了三個月時間論證注水洗井排煤粉的可行性,研究怎樣才能在洗井時不影響流壓,并在2015年6月設計了第一套裝置。然而,接下來的試驗都殘酷地以失敗告終,水不好注、煤粉攜帶效果差、流壓波動等一系列問題撲面而來,在項目中期驗收會議上,項目一度被叫停。會后,毛崇昊直接找到總工程師,爭取到最后一次現場試驗機會。之后一個月,他頂著壓力重新設計了注水與出水管線的結構。就這樣,經過將近一年堅持不懈的努力,終于完成了這款恒流壓注水洗井裝置第三代版本。
2015年12月11日,是毛崇昊難忘的一天。當天天降鵝毛大雪,最后一次現場試驗如期進行。因為需要不斷讀取流壓值、計量注入和排出流量,沒辦法在車里取暖,他在雪地里一站就是6個小時。
下午四點,喜訊傳來,“試驗成功了!”

此后,這款裝置又歷經了數次大大小小的改良,目前,該裝置已經成為沁水盆地南部煤層氣開發井的常規裝備列裝每個開發井場,形成國家發明專利2件,企業標準1項,剛入職1年的他第一次感受到了科技創新的驅動力。
2018年,國內煤層氣開始推廣L型水平井開發技術,以其簡單可控、改造性強的特點,逐步成為煤層氣開發的主力井型。但在2018年,水平井排采設備一直是短板,不斷換代的煤層氣L型水平井排采設備泵故障頻發。一邊是停滯不前的排采設備亟待創新,一邊是等待投產的百口主力水平井,就在科研人員躊躇不前時,毛崇昊和他的團隊站了出來。“我們以往看到的都是表面現象,故障的發生看似是由零件損壞導致的,但零件的損壞又是什么原因造成的呢?”他們以醫生診斷的仔細、敏銳找到癥結所在,對水力管式泵的泵體結構、過濾系統、傳動方式進行了系統性優化改造,同時研發了穩定性、適應性更強的國產電潛螺桿泵設備,通過系統研發無桿舉升工藝設計、工藝設備、配套裝置,解決了開發井型與舉升工藝出現的結構性矛盾及儲層復雜性與工藝適應性的匹配性矛盾,實現煤層氣單支L型水平井在高煤階煤層氣田取得產量突破并開展全面應用,極大拓展了國內煤層氣開發技術發展方向。
2020年,毛崇昊開始作為科研骨干參與國家重大科技專項和中國石油股份科技專項的研發工作,他始終以發現問題、解決問題為工作導向,帶領自己的科研團隊致力探索并解決生產過程中的技術難題。
合采井分層產氣差異到底有多大?排采強度對滲透率到底有沒有影響?壓力在地層中到底是怎么傳遞的?這些問題曾是制約煤層氣開發的老大難問題,數值模擬曾經是唯一的求解手段,但其參數選取難,模擬誤差大,很難指導實際生產。“只有通過動態監測的方法準確獲得這些資料,我們才能正確認識儲層,”毛崇昊說。面對這一跨專業難題,他多次召集地質、工程領域科技骨干開展研討,創新設計出區域地層壓力監測、產水剖面監測、全生命周期動態滲透率監測三項動態監測方法。這些技術均是首次應用于煤層氣井,毛崇昊團隊獲取了大量的儲層動態變化一手資料,為分公司后續開發調整部署提供了有力數據支撐。
根據這些資料,毛崇昊認識到不同煤儲層氣水賦存條件下的煤層氣井間差異性,排采理論研究由原始儲層條件下單層直井擴展到不同儲層條件下的不同井型,以豐富的實測數據支撐煤層氣開發機理研究走深走實。該成果獲得中國石油第五屆青年勘探開發學術交流會一等獎。同時,各類監測成果獲得省部級科技進步獎3項,形成企業標準1項。毛崇昊本人獲得華北油田公司第十屆十大杰出青年榮譽稱號。
2021年,是毛崇昊人生道路上值得被記錄的一年。這一年,他成為一名父親。也是這一年,華北油田啟動煤層氣“兩步走戰略”,拉開煤層氣“上產20億”重點工程的序幕。
3月初,華北油田煤層氣上產指揮部成立,毛崇昊肩負著300余口煤層氣井排采技術方案制定的重任。此時,他的妻子正在醫院待產。為了能盡快拿出技術方案,他選擇在醫院的陪護室搭建了一間臨時“辦公室”,一邊照看妻子,一邊將待投產的單井鉆井資料、壓裂資料與開發區內老井一一對比分析,逐口優化排采技術對策。孩子出生第四天,為孩子辦理完出生證明后,他就拿著自己在臨時“辦公室”形成的技術方案,向上產指揮部做了方案匯報。此后,他傾盡全部精力投入到新產能建設井的日常管理中。
“我通過指標分析發現這口井的控制參數需要調整,指令單我馬上發給你!”這是2021年,毛崇昊在電話中最常說的一句話。這一年,他所管理的煤層氣井當年投產當年達產井比例占到60%,日產氣量超過萬方的煤層氣井在沁水煤層氣田不斷出現。
2022年,已擔任煤層氣排采管理中心副主任的毛崇昊更忙了。他積極響應煤層氣“地質工程一體化”發展試點,面對煤層氣“地質-工程”相對模糊的界限,帶領團隊向開發機理、井筒工程交叉學科復合型團隊轉變,系統學習滲流力學、流體力學、采氣工藝、井筒工程等多學科專業知識,將團隊打造成為一支“哪個井區有難題,我們就在哪個井區駐扎”的技術鐵軍。
習近平總書記在黨的二十大報告中指出,“必須堅持科技是第一生產力、人才是第一資源、創新是第一動力,深入實施創新驅動發展戰略,不斷塑造發展新動能新優勢。”毛崇昊和眾多中國石油青年科研人員一樣,始終牢記習近平總書記的囑托和殷切期望,堅持用黨的二十大精神凝心鑄魂,不忘初心,銳意進取,以實際行動踐行“請黨放心、強國有我”的青春誓言,為國家能源安全建設貢獻自己的智慧和力量。
責任編輯 華南