王德民,男,1937年2月出生,1960年北京石油学院毕业,曾任大庆石油管理局副局长,中国工程院院士,国家级有突出贡献专家,第六、七、八届全国人大代表。
初夏的北京,阳光灿烂,百花吐艳。1994年6月3日,我国科技界最高的两个学术机构之一——中国工程院正式成立,这是我国科技史上的一大盛事。王德民光荣地出席了首届院士大会,并受到江泽民、李鹏等党和国家领导人的亲切接见。一时间,王德民成为我国陆上广大石油职工关注的人物。不了解他的人会觉得奇怪,来自企业的一名科技工作者,是怎样成为一名院士的?而了解他的人却认为这崇高的荣誉他受之无愧。
一
1937年的冬天,王德民出生在河北省唐山市的一个僻静的小山村里。他的童年是在充满了浓重的知识气息的家庭中度过的。在北京同仁医院当副院长的父亲和在中央外贸学院任教的母亲都是高级知识分子,父母渊博的知识给了他智慧和灵气。还在他呀呀学语的时候,母亲就用英文教他识字、会话,他喜欢一个人躲在屋子里看书。在王德民成长过程中母亲的宽容坚韧和父亲的奋进豁达对他产生了巨大的影响,养成了他坚韧向上的性格。
1955年,王德民以优异的成绩考入北京石油学院。从此,他的命运和石油紧紧地连在了一起。即将毕业的王德民和同学们听说松嫩平原发现了特大油田,这些在课堂上为祖国贫油论而挺不起腰板的大学生们,似乎注入了一剂兴奋剂,他们唱醉了圆月,跳狂了湖柳。一向文静的王德民,此时也按捺不住内心的激动连连高呼:“找到大油田啦!找到大油田啦!”当时,因为王德民成绩优异,学校有意将他留校,父母也舍不得让自己的小儿子离开,还特意在北京给他留出一套房子,可王德民有他自己的想法,他对父母说:“我是学石油的,要不奔向石油会战的战场,不到蕴藏石油的黑土地上去搏击,就无法实现自身的价值,又怎么能够谈得上报效祖国呢?”
二
1960年的大庆,初春的季节再不见以往的冷漠空寂,数万会战者汇聚成的热流激荡在千里荒原,把人们带进一个创业的春天。王德民就是在这样的“春天”里来到大庆油田的。开始他住的是牛棚,一到雨天,外面下大雨、里面下小雨,大盆小盆都用来接雨,一个晚上得挪动好几个地方躲雨,但丝毫未影响他的工作热情。
他被分配到油田测压队工作,任务是把特制的仪表下到1000多米深的油井里,测定油层的压力,为掌握油田动向、制定开发方案和工作部署提供重要的依据。王德民应用当时国内外普遍采用的“赫诺法”来解释工人们取来的资料。但他发现,有的井,测出的压力不是偏高,就是偏低,波动很大。是工人们取的资料不准呢?还是油井的真实情况就是如此?经过反复验证,资料是准确的,问题出在“赫诺法”这一解释方法上。经过研究,他发现“赫诺法”没有考虑井与井之间的干扰。所以,用它解释已经投入开发的油田的地下情况,就自然会出现误差,而且随着油田开发时间越长,误差就会越来越大,将造成严重后果。
王德民的心里很不平静,他想:祖国发现了大油田,抱了个“金娃娃”,却因为资料不足而影响了开采,这是我们技术人员的耻辱!外国人能搞出个“赫诺法”,我们为什么不能搞出个“松辽法”“大庆法”来!
当时,他只是一名实习员,没有人把这么沉重的担子交给他,但一种责任感在驱使着他。从那天起,白天,他和工人们抬着百斤多重的工具上井测试,还要开荒种地挖野菜;入夜,还要搞资料解释。为了系统地掌握国外的各种解释方法,他跑遍了油田所有的资料室,几乎查遍了美国、苏联1956年以后关于这方面的资料。来大庆的头三年里,他用16开笔记本记下的笔记,整整有一尺高,达几十万字。就这样,1000多个日日夜夜过去了,终于在1961年春节那天推导出了符合大庆油田实际情况的油井压力计算公式。经过鉴定,大家称这个方法为“松辽法”,并很快在全油田推广使用,一直到今天,已使用了80多万井次。此后,他又根据油井的不同情况,搞出了第二种、第三种、第四种方法。在全油田推广后,使地下压力测试误差缩小了5倍,为地下注水提供了准确的依据。他的同类成果,国外杂志在三年以后才有报道
可只有王德民自己最清楚,这一成果来得多么不易。那段时间,他没在夜里1点钟以前睡过觉,没休过一个节假日,没看过一场电影。头发长得挺老长,平生以来第一次生了虱子。回忆那段日子,王德民体会最深的是饥饿的滋味。那时正是“五两三餐保会战”的时候,年轻的王德民经常饿得脚底发飘,头昏眼花。但他没有抱怨,他很乐观。一个偶然的机会,王德民敞开吃了一顿高粱米面菜饼子,他一下吃了二斤多,还像过年一样高兴地说:“这回我可吃饱了。”
由于王德民初出茅庐便取得了突出的科研成果,1963年,他由技术员被破格提升为工程师,并被评为油田的科研标兵。
三
1963年底,组织上分配王德民到采油工艺研究所负责测试技术工作。大庆油田注水开发就是用水驱油。当时,油田地下水窜严重,含水上升得比较快。含水上升快就意味着油田的采收率不高,会有大量乃至几十亿吨的原油残留在地下。含水上升快的主要原因是大庆地下有100多个油层,油层之间的性质相差很大,因此在有的油层中水跑得很快,另一些则很慢,一个油层出水了,其他层就不容易出油了。要解决这个问题,首先是要取得大量准确的分层动态资料,弄清楚每一个油层的情况。于是,分层测试工艺便显得极为重要。分层测试,就是从地面上往千米以下的井筒中下不同的专用仪器,这些仪器不仅要测出一口井的压力高低,还要测出每个油层的出油、出水、进水的情况和压力高低。王德民和同志们一道开始了这项研究,他们深入油田第一线,在井场安了家。
那段日子在王德民的心中留下了深深的印迹。夏天,酷日当头,大草原上蚊子像轰炸机群一样密密麻麻。冬天,严寒难耐,最冷时达零下40摄氏度;测试仪器下井,地下水高压水枪一样顺着钢丝绳往上喷射,将人喷成“落汤鸡”;北风一吹,外面冻成铁甲,里面湿乎乎的,冻得人浑身哆嗦;站立时间一长,人走路就同木偶一样,声音嚓嚓响,必须把衣服上冻成的冰甲敲碎。
王德民得了关节炎,经常在夜里疼里无法翻身,一年多时间,他吞了上千片阿斯匹林。
但他咬牙挺住了。当时油田上流行这样一句话:“北风当电扇,大雪当炒面,身穿冰激凌,风雪吹不进”。正是靠这种以苦为乐的精神,他们反复实践,大干苦干了两年多,先后搞出了油层试油和油水井分层测试等一套新工艺,满足了油田生产发展的需要,也使油田决策者们开始对油田每一个油层的动态情况了如指掌,为准确制定油田开发方案奠定了坚实的基础。该套工艺填补了我国下有封隔器的油井无法进行分层测试的空白,在国际上也创造了先例。
这些工艺技术与其他工艺技术配套,保证了大庆油田原油产量持续增长。
四
有一批见水的油井由于测试方法还没研究出来,没经测试就转成了注水井。最好的办法应该是油井出水后,测试每个油井的见水程度,从而抓住最好的实机转注。但由于技术问题,当时没能摸清地下情况就转注了,大量的油很可能就采不出来了。为了赶在下批油井转注前研究出测试工艺,他带领研究室全体同志黑天白日地在现场干。那些日子,他饭吃不下,觉睡不着,恨不得立即拿出一套测试工艺来。终于在下批油井转注之前,研究出了一套测试方法来,满足了油田的需要,使国家避免了损失。
在劳动中,他发现大量需要解决的问题,如多数井必须多次起下管柱才能取全、取准资料,劳动强度大,工作效率低。雨季一到,由于路不好,几十吨重的特种车辆进不了井场,有时一等就是半个月。他想,要改变这种状况,非改进工艺不可。在部队干部的支持下,很快他便研制成功了非自喷井连续气举试油法、适合低产油层的分层取样器、用压风机不动管柱一次举通1200米水柱等科研项目,解决了生产难题,受到大家的欢迎。
1970年初,大庆油田出现了地层压力下降、原油产量下降、含水上升的严重局面。大庆工人非常焦急,在这种情况下,敬爱的周总理对大庆提出了“恢复两论起家的基本功”的重要指示。为了贯彻这一指示,迅速扭转油田“两降一升”的局面,需要尽快搞出一套分层配水和分层配产新工艺。当时,让王德民着手搞这个难度很大的工艺,国内有的油田搞过几次都失败了,他要承担很大风险。他强忍着政治压力所带来的内心痛楚,向新的目标前进了。
要搞出这项新工艺,关键是要研制一种偏心配水器,他带领一个攻关小组,从早到晚,连续攻关。没有插床,就用锉刀一刀刀锉;没有磨床,就用阀砂一点点磨。自己动手,初步研制出了偏心配水器,又马上到井场试验。在那些以分秒计算的日日夜夜里,王德民常常是吃在集体宿舍,住在研究室,或在井场过夜,很少回家。
由于过度的劳累,王德民的坐骨神经痛又犯了。一天晚上画图时,他腰痛得站不起来了。为了不让别人发现,等别人离开后他才回家。他的家离研究所只有60多米,可他用了将近半个小时才回到家,累得筋疲力尽,疼得浑身是汗,即使这样,他一天也没有停下来。
心血和汗水换来了丰硕成果,他们历经100多个日日夜夜,上千次试验,终于成功研制出我国自己的偏心配水器。它比国外同类产品轻二分之一,短三分之二,能与其他采油工艺配套使用,其性能大大优于国际上的同类产品。这套偏心配水工艺,填补了我国石油科技的一项空白,推广使用后效果很好,配水合格率由原来的30%提高到70%以上,对扭转“两降一升”起了重要作用。
1970年以后,油田进入中含水开采期,原有的采油工艺大部分已不适应进一步提高产液量的要求,须采用新技术。他和科研人员又确定了一批新的科研课题。经过努力,全所共取得了20多项科研成果,其中有3项达到国内外先进水平,这套工艺与其他工艺技术配合,有力地保证了油田在中含水期持续地、大幅度地增产。仅分层压裂一项推广使用后,每年就为油田增产100多万吨油。
五
1976年,大庆油田原油产量上升到5000万吨高峰,担负着国家原油产量的二分之一以上,又一个重大的课题摆在了大庆科技人员面前:油田上升到5000万吨之后能否保持稳产?
而这时候的王德民正是好戏连台:1976年他带着丰硕的科研成果出席了全国科学大会,受到了奖励。1978年,他从采油工艺研究所调到大庆石油管理局担任副总工程师,同年光荣地加入了中国共产党。1983年又晋升为高级工程师,1986年担任了局总工程师的职务。他再也不是作为一个普通的科技人员搞单项研究了,而是要领导组织大批科技人员进行整体攻关,这对他来说无疑是个前所未有的考验。
1978年,王德民从对油田地下分析中,敏感地发现整个油田地层超过原始压力时,如果继续强化注水,地下油层就会在巨大压力下破裂,造成大面积水淹,如不及时采取措施,两三年后,原油产量将以每年几百万吨的落差大幅度递减。王德民立即将这一发现向油田领导汇报,决心用新一代开发技术代替原有技术,以确保油田长期稳产、高产。他预感到油田将进入一个崭新的开发阶段
形势催人,王德民带领科技人员下现场,搞科研,讨论模拟方案。时间紧迫,他恨不得三步并作两步走,不料下楼时,忙中出岔儿,摔断了一条腿。工人师傅七手八脚把他抬进医院,医生为他打上石膏,叮嘱他卧床休息:“伤筋动骨得躺一百天!”这对王德民来讲,简直等于宣判死刑。他说:“我怎么能住院呢?一年一度的技术座谈会马上要召开,我要参加。”他在医院仅住了三天,就拄着拐杖到办公室工作。这是王德民一生中重要的三天,这三天,刻骨的腿痛没能抑制他活跃的思维,反倒使他浮想联翩;这三天,一个以自喷采油转变为机械采油、打“调整井”开发薄油层和低渗透油层为主体的攻关方案在他的头脑中形成了,这个方案在当年的油田技术座谈会上通过。这是一个大胆、及时而充满智慧的方案,这是一个在油田开发史上可以大书特书的方案。从此,导致油田发生天翻地覆变化的、由王德民亲自参与组织、有300多名工程技术人员参加的科研攻关大会战打响了。
这一会战的目标是——攻克大庆油田高含水期开采技术难关。这是一个需要作方案调整的战役,这是一个涉及开发方式转变的战役。那一阵子,人们不时看到拄着拐杖的王德民在现场频频出现的身影。
油田上井架林立,红旗猎猎。作业队冒着喷射油水将自喷井转为机械采油,大批磕头机如雨后春笋般地遍布油田,原油产量稳步上升;钻井队日夜奋战打加密调整井,并向难度更大,更具有战略意义的薄油层挺进。
当时世界上早已对0.2~0.5米的薄油层判了死刑,认为没有开发价值,而我国大多数油层仅几米、几十米厚,大庆这种油层就占了四分之一。王德民认为这类油层扔了可惜,如果开发出来则不仅对大庆而且对全国都有着重大意义。他提出了“用限流压裂法压开这些薄油层”的攻关课题,大胆启用了年仅31岁、知青出身的助理工程师潘时景承担这个项目。他勇于承担风险,同潘时景共同调查研究,终于取得了一次压开20~30个薄油层,最多一次压开70个薄油层的巨大成功。大庆油田因此增加可采储量16亿吨,等于又找到了一个大型油田。1985年就已获得直接可计算的产值约28.28亿元,保证了大庆油田第一个十年稳产目标的实现,并为油田继续稳产打下了基础。国家有关部门对此的评价是:这一总体攻关的科研成果,在整体上达到了世界先进水平。这个项目获得了国家科学技术进步一等奖。
王德民没有在成就面前止步,1986年,身为大庆石油管理局总工程师的他,进入局党委常委班子。摆在他面前的任务是:要在大庆油田进入高含水(超过80%)后期,把油田的“青春期”再延长10年或更长时间,这是一项十分艰巨的任务。在油田领导的支持下,他把自己在1985年底作为主要提出者之一的为实现第二个稳产十年需要进行的科研攻关系统工程的设想付诸实践。王德民带领1000余名工程师以上的技术人员,对8个系统工程的222个科研课题进行攻关,目前已获得了一连串的成功,其中,三次采油提高油田采收率用聚合物驱油的方法已取得明显效果,这项带突破性的试验,1990年9月通过国家鉴定。近年,经过中国石油天然气总公司的普查,大庆油田大部分油层适用,提高的采收率相当于又找到了一个大油田。
六
1991年,根据油田发展需要,王德民离开总工程师岗位,以副局长的身份集中精力抓油田科技工作和三次采油。三次采油是新一代采油技术,主要包括热采、混相及化学驱三种方法,前两种方法在大庆油田这种陆相油田是不适用的,而第三种方法呢?“化学驱”对于正在寻求现代采油技术的大庆人来说,简直就是一个神秘的“科学百慕大三角”。国外各大石油公司的热采和混相技术早已达到工业化应用而对化学驱却异口同声地说:“不”
石油管理局花费400万美元的高价请来了外国著名的咨询公司,得出的结果论却是:大庆最好忘记用化学驱方法。在这种情况下,从油田到总公司都忧心忡忡,可王德民不信邪,他要用实践说话。室内实验成功了,小型现场试验成功了,然而,工业性试验却出了问题。在大泵的推力下,化学助剂就是不愿往地层里走,反而由此引起了大震动,使管线和设备受损。密闭取心结果显示,波及体积增加有限,采收率提高不多。他与有关院校联合探讨,带领成套办、科技办的同志与采油一厂试验大队一起搞现场试验,整天顶在现场。
经过改进设备、改进流程,转机出现了,震动减小了,波及体积增加了,驱油效率提高了。现场试验结果比预想的好得多,随后,大庆油田注聚合物驱油工程从现场试验进入了大面积工业化应用阶段,王德民主抓的以聚合物驱油为主的“三次采油”技术取得了巨大收获,仅1996年一年,大庆油田化学驱增油已达五六百万吨,占油田年总产油量的十分之一,成为大庆油田今后稳产最主要的措施之一。
几十年的科研生涯,尤其是在任总工程师时的丰富经验,使王德民深深感到,油田科技发展到今天,许多项目都是大的系统工程,需千军万马的参与,靠个人单枪匹马是不行的,必须制定开发管理措施,必须重视科技人才的培养,必须确立科技开发政策,在他的主持下,油田科技工作开始发生一系列变化。
在大庆油田,科技工作一向坚持“三个超前”:对油田开发中遇到的难题,提前开展研究;对油田开发中将遇到的技术问题,提前组织攻关;对取得的重大科技成果及新认识提前进行开发试验。王德民则把超前的期限明确地定为5年,并得到局领导的通过。
大庆的科研工作十分繁重,保证科技发展基金是个重大问题。大庆油田一向重视技术投入,1980年决定“一吨原油提一元钱”用于科技攻关,建立了科技发展专项基金。随着油田的发展,为了进一步加大科技资金投入力度,保证油田后期开采技术储备,特别是保证重大项目的顺利完成,在王德民的主张下,局领导决定从1995年开始,“一吨原油提一元伍角钱”,用于科技攻关。如此大的科技投入,在全国大企业中也是少见的,为大庆油田“八五”期间乃至“九五”期间持续稳产打下了坚实的基础。
以科技保稳产,王德民正在为这一崭新的事业呕心沥血。他深信,没有什么障碍能阻挡大庆6万名兵强马壮的科技人员,也没有什么难关能动摇他坚定的信念。对于大庆油田实现稳产的宏伟目标,全国人民都很关心,1997年3月9日,王德民作为大庆代表在八届全国人大五次会议上再次向全国人民宣告,大庆油田稳产5000万吨还将持续10年以上