沈燮泉:點燃稠油開發(fā)探索之炬
口述:沈玨新 整理:李春華 編審:申廣志
顧問: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,隨石油部熱采試驗組來到克拉瑪依,任油田工藝科研大隊技術員。1964年,主動要求調到新疆石油管理局,繼續(xù)火燒油層驅油技術的研究,為火燒油層試驗“八零”隊成員之一。1978年榮獲“全國先進科技工作者”,同年調往北京石油勘探開發(fā)科學研究院。
“開會了,開會了!”
“火燒油層技術加熱油溫是關鍵,也是難點?!?/p>
“要節(jié)省成本,又要多采油,做到經(jīng)濟高效,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,可是他會在完全不自知的情況下,回憶起早年在克拉瑪依油田攻關火燒油層驅油技術開會時的只言片語,精神立刻變得十分抖擻。
正如克拉瑪依油田勘探開發(fā)走過的路那樣,克拉瑪依油田的稠油開發(fā)歷史同樣漫長曲折。始于20世紀50年代中后期的火燒油層試驗,開辟了國內火燒油層試驗的先河,而參與其中的每一個科研人員都是英雄。沈燮泉作為當時的技術骨干,當屬英雄之一。
稠油開發(fā),鼓起滿腔斗志
20世紀50年代,勘探大隊在黑油山地區(qū)進行地質詳查過程中,根據(jù)邊緣露頭,發(fā)現(xiàn)了大量稠油油苗。在那時,淺油層蘊藏的稠油資源作為石油家族中的重要一員,其珍貴價值已逐漸顯現(xiàn),它是煉制各類潤滑油的原材料。在今天,新疆稠油作為全球稀缺的優(yōu)質環(huán)烷基原油,是生產(chǎn)火箭煤油、冷凍機油等國防用高端特種油品的稀缺原材料,其規(guī)模高效開發(fā)意義更為重大。
稠油密度大、粘度高,自身特點成為稠油開發(fā)道路上的“攔路虎”。再加上無開采資料和經(jīng)驗可循,可謂“稠油開發(fā)難,難于上青天”。那個年代,世界各國大都采用常規(guī)方式開采稠油,采收率僅在3%-5%。火燒油層驅油技術在美國、蘇聯(lián)、英國、日本等國已經(jīng)工業(yè)化推廣應用,這一當時先進的開采技術為準噶爾盆地亟待開發(fā)的稠油資源帶來一線希望。新疆石油管理局決定:深入稠油資源開采領域,研究開采工藝技術,提高采收率,讓準噶爾盆地的稠油資源早日奉獻祖國。
1958年春天,石油部下達“攻下火燒油層技術難關”的命令。很快,新疆石油管理局召開生產(chǎn)會,一致通過“開展火燒油層試驗”的方案。同年7月,成立了熱采攻關隊。為了加強現(xiàn)場攻關力量,石油部成立熱采工作組,一起參加現(xiàn)場攻關。
也就是在這一年,沈燮泉從北京石油學院鉆采系采油(氣)工程專業(yè)畢業(yè)后,分配到石油科學研究院石油地質研究所籌備處開發(fā)室,從事稠油熱力采油試驗研究工作。剛參加工作的沈燮泉被選派到熱采工作組,他感到來自組織的肯定和信任,決心向實踐學習,向同志們學習,努力完成組織交給的光榮而艱巨的任務。
第二年開春,沈燮泉同籌備處的張柏年、郎順宗等人,帶著石油部領導的囑托,從北京來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,一起進行現(xiàn)場試驗。
火燒油層,點燃激情歲月
火燒油層,是用點火器把火井周圍的油層點燃,利用地下原油的重質成份在高溫下形成的油焦作燃料,通過地面連續(xù)不斷供應空氣助燃,形成一個移動的熱源,在熱力和燃燒氣、水的復合驅動下,把原油推向生產(chǎn)井開采出來。
理論猶如璀璨的星空,沈燮泉行走在這片荒涼之地,看到美好遠景的同時也陷入了思考。可借鑒的經(jīng)驗少之又少,實際工作該怎么展開呢?
沈燮泉每天清晨背著水壺和饅頭,步行五六公里去試驗現(xiàn)場。不管是嚴寒酷暑,還是刮風下雨,常常干到天黑,才到臨時值班房內休息。邊吃饅頭,邊和同事討論當天的試驗工作,研究第二天的試驗內容。那些年,沈燮泉最為享受的是一天工作結束后,踏著月光回去的路上,大腦在清冷的月色下才能稍得休息?;氐椒块g,入眠后夢著的還是白天的試驗……
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定的信仰勃然而興的對稠油開采的熱情之中,產(chǎn)生激烈的討論。
進行火驅油層,首先要點燃油層?,F(xiàn)在擺在他們眼前的首要問題是,用什么樣的點火器?
“汽油點火器,點火快,發(fā)熱量大,不需要高容量電源。”張柏年情緒激動地說道,他沉浸在點燃地層后,那種稠油生產(chǎn)的蓬勃場景。
“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。
看著大家陷入爭論,沈燮泉說:“如果燃燒不快,就會耽誤時間,產(chǎn)生的熱量就少。想利用優(yōu)點,又想規(guī)避缺點,我們必須把熱量控制好,同時控制好地面空氣注入量。我認為可以先在淺油層進行小范圍試驗。這樣,火力易控制,油溫好監(jiān)控,油層狀態(tài)也好檢測!”沈燮泉的一句話讓大家茅塞頓開,紛紛表示贊同。
沈燮泉在離開克拉瑪依后,常?;貞浧鹉嵌吻啻簹q月里的一個夜晚。那天晚上,戈壁灘涼風陣陣,蚊蟲無蹤。他們啃完干馕,圍坐在空地上暢想未來,想象著克拉瑪依有一天也會“樓上樓下,電燈電話”,這里還會建起飛機場和幢幢樓房。越想越有勁頭,他們唱起歌跳起舞,跳得沙土和石子也飛揚起來!他們大多是高校畢業(yè)的天之驕子,那是屬于他們一心報國的激情歲月,錚錚誓言里的信仰是他們克服萬難的無窮力量。
就這樣日復一日、年復一年地進行著火燒油層試驗,在極其困難的情況下,他們成功研制出汽油型井下油層點火器。開展了露頭油層火燒現(xiàn)場直觀試驗,在油層深14米和18米開展了兩次中間性燃燒驅油試驗,取得了圓滿成功。為搞清現(xiàn)場試驗中暴露出來的問題,他們又進行了室內百余次模擬試驗,為現(xiàn)場工業(yè)性試驗奠定了基礎。
初心不改,奠定發(fā)展之基
1964年下半年,石油科學研究院調沈燮泉回北京工作,而沈燮泉已經(jīng)深深地熱愛上了火燒油層這項科研課題,也愛上了克拉瑪依油田那種團結一致、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想的熱土。當時,妻子在大慶油田工作,身懷第一個孩子,可是他毅然向組織提出調往新疆石油管理局,繼續(xù)從事熱采攻關的請求。
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第一個火燒油層工業(yè)性井組試驗。1965年1月,新疆石油管理局科研大隊成立,科研大隊在原有火燒油層試驗組的基礎上,成立了“八零”隊,并把火燒油層作為重點試驗項目。
為了確保油層點火萬無一失,沈燮泉跟隨“八零”隊走出辦公室,吃、住在離現(xiàn)場較近的黑油山地窖,在現(xiàn)場苦練油層點火基本功。同時,沈燮泉負責編制《井組工藝方案設計》,總結“油層點火技術”。在一個個烈日暴曬的白晝、一個個漆黑靜謐的夜晚,沈燮泉守在井場,記錄油層溫度、觀察油層動態(tài)。
1965年6月25日,他們用獨創(chuàng)的汽油點火器成功點燃了井深100米的井組,油層正常燃燒3個月,周圍的9口井產(chǎn)量有了大幅上升。見到初步效果后,石油部召開匯報會,決定擴大試驗,并將該課題報送國家科委,列為國家重點攻關項目。1966年后,該課題向深度和廣度發(fā)展,攻關隊也由10余人擴大為130余人。同年10月,點燃了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)同時點燃了三口火井的油層,并連成了火線的行列火驅井組;1971年3月至1973年12月,又在同區(qū)塊相繼開辟了三個面積火驅井組。
從1965年進入工業(yè)性試驗起,到1976年停止試驗,沈燮泉直接參加和組織了新疆克拉瑪依油田三個區(qū)塊、六個火驅井組的工業(yè)性試驗,在此期間還研制成功了井下電熱點火器,積累了火驅合理選擇試驗區(qū)塊、油層點火,以及維持油層燃燒的管理經(jīng)驗,在稠油開采技術中填補了我國火驅開采方法的空白。
1976年,由于技術、場地、設備等諸多因素的干擾,火燒油層試驗被迫停止。當時,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”。
1978年3月,中華大地終于迎來了科學的春天。沈燮泉被邀請參加全國科學大會,在人民大會堂親耳聆聽了鄧小平同志代表黨中央作的報告。沈燮泉第一次聽到“科學技術是第一生產(chǎn)力”、“我國知識分子是工人階級的一部分”等振聾發(fā)聵的話語,內心萬分激動。他回想起自己17年火燒油層試驗的青春歲月,禁不住淚流滿面。更令沈燮泉欣慰的是,個人和從事的火燒油層課題都獲得了大會頒發(fā)的獎項,他本人獲得“全國先進科技工作者”榮譽稱號。
全國科學大會后,石油部決定恢復石油勘探開發(fā)科學研究院,沈燮泉于1978年5月調到北京,負責籌建熱采研究所。根據(jù)當時國際石油動態(tài)和人員緊缺的情況,決定集中力量開展《注蒸汽吞吐工藝設計及井筒隔熱技術》課題研究。但是,沈燮泉心中仍不舍火燒油層驅油技術,1979年,他完成了《火燒油層試驗總結》《黑油山露頭火燒油層模擬試驗》《火燒油層過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匯報,同時制定出《六西區(qū)68133井組火燒設計方案》。1987年,他又開展了《火燒油層機理和可行性研究》課題,先后建立了功能齊全、國內首創(chuàng)、具有國際先進水平的五套室內火驅物理模型,進行了大量試驗研究,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)等油田的火驅可行性方案設計,獲國家“七五”“八五”科技成果二、三等獎。
時光如水,歲月如梭。當沈燮泉聽到近些年,火燒油層驅油技術在新疆油田喜訊頻傳的時候,他開心地笑了:“那不得了哦!希望新疆油田發(fā)展得越來越好,多采油、多出油……”在他激動的語氣里,仍能清晰地表達當初他離開魚米之鄉(xiāng),選擇石油行業(yè),又離開條件優(yōu)越的北京來到戈壁荒漠,一心為了祖國甩掉貧油帽子而努力、為新中國建設而忘我奮斗感到的自豪和驕傲!