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杨春和:勇探地下空间的“能源卫士”

2021-01-06王晓丹关芬芬

党员生活 2021年12期
关键词:盐穴盐矿盐岩

王晓丹 关芬芬

杨春和,1962年1月生,江西宜春人,中共党员,中国工程院院士、岩石力学专家。现任中国科学院武汉岩土力学研究所研究员、博士生导师,兼任中国力学学会理事、中国岩石力学与工程学会副理事长等职务。

他长期从事盐岩水溶开采与油气地下储备工程技术及相关理论的研究工作,是我国盐岩力学与盐岩地下油气储备工程研究领域的开拓者。出版专著6部,发表相关研究论文300余篇,授权发明专利16项,软件著作权登记14项,参编行业规范4部。获国家科学技术进步奖二等奖4项、全国五一劳动奖章、中国工程院光华工程技术奖,被评为“湖北省劳动模范”。

30多年来,杨春和“脚踏一只船”,一直将目光瞄准盐岩地下油气储备领域。从零起步,盐穴储气库在他手里生根发芽,开遍整个中国,为保障国家能源安全作出巨大贡献,他被称为“能源卫士”。

力排众议  向地下要空间

1962年1月,杨春和出生于江西宜春一个工人家庭。由于父亲在煤矿工作,杨春和经常听说一些煤矿事故和地质灾害。他下定决心,长大后要学有所成,减少矿难造福人类。大庆油田“铁人”王进喜的事迹,更加让他坚定了投身能源事业的信念。

1986年,杨春和获工学硕士学位后,留在中科院武汉岩土力学研究所工作。1995年,杨春和公派赴美留学,并于1999年获得美国内华达大学地质工程博士学位。

大洋彼岸,美国墨西哥湾的盐穴储备库已建成30年,战略石油储备规模可维持国家90天的需求。而形成鲜明对比的是,我国还没有一座盐穴储备库。

“我国油气进口依赖度高,一旦遭遇自然灾害,或发生国际争端,会造成进口中断,能源储备至关重要。”杨春和归国后的第一件事,就是呼吁国家开展油气储备相关研究。

盐岩具有超低渗透性、蠕变特性以及损伤自我恢复能力,是目前最好的储备能源的地质条件。

“向地下要空间,储存天然气。”杨春和提出,在盐岩中溶出一口巨大的“天然溶洞”,或者利用盐矿开采后留下的空腔,将油气储存其中。

“当时中国这个方向是个空白。”杨春和的想法遭到了业内的反对。

原来,我国盐层属于层状结构,盐层厚度小,不溶夹层多,地质条件的复杂程度超乎想象,在国外遇到这种地质条件,都直接放弃建库。当时,国内专家反对声音很大,担心泄漏、坍塌。

面对巨大阻力,杨春和没有畏葸不前,而是迎难而上。“当时,没有选址规程、标准、规范,我们边做工程边做规程规范,摸着石头过河。”

从白天到黑夜,上千组实验下来,杨春和带领科研团队进行充分的可行性论证,用科学数据证明中国层状盐岩不是弱面而是强面,这个突破性进展回答了外界对安全性、可靠性和适用性的质疑。

至此,中国盐穴储气库开始了自己的特色建设之路。

杨春和的学生马洪岭回忆道,当年做可行性论证时,一年做了200组实驗,就是为了说一句“行”。

“国外没做成的事,我们做成了”

2003年,国家天然气大动脉西气东输工程需要建设配套储气库,金坛盐矿、淮安盐矿、定远盐矿都在西气东输的管线附近,在面对该如何选址的问题时犯了难。

“我们把中国中东部的盐矿筛选了个遍。金坛无论从埋深到组分都是最合适的。”杨春和根据地质调研,提出金坛作为第一座储气库优先建设,得到了中石油、中石化的认可。

“只许成功,不许失败。”随后团队展开工作,利用金坛盐矿开采后留下的溶腔建库,使中国至少提前3年拥有了盐穴储气库,在节省了近1.25亿元成本的同时,还解决了已有采卤溶腔可能带来地面沉降甚至塌陷的隐患。

2007年,江苏金坛储气库正式投产注气,成为我国乃至亚洲首座地下盐穴储气库,至今已安全运行14年。在2008年大雪抗灾中,该储气库,更是发挥了重大作用。

金坛储气库的成功,让杨春和备受鼓舞。近20年来,盐穴储气库在中科院武汉岩土力学研究所生根发芽,研究成果在中国所有已建和在建储气库中得到应用。

进入我国盐穴储气库的快速发展阶段,杨春和和团队开始向盐穴储气库的极限发起冲击,设计了中国最深的盐穴储气库潜江储气库,也是世界上最深的盐穴储气库之一。

2020年底,位于潜江的江汉盐穴天然气储气库地面工程(一期)低调开工。潜江盐岩深达2000米,国际上从来没有在这么深的地层建库的先例,巨大的高温高压会让储气库迅速收缩而失去作用。

对此,杨春和和团队开展了长期的高温高压蠕变试验,设计了潜江储气库的长期最小压力,保证了储气库的体积收缩在可接受的经济范围内。随后,又解决了巨厚夹层的垮塌难题,使得潜江储气库的建库高度从100米提高到了160米。

“国外没做成的事,我们做成了,而且目前我们的技术已超过国外。”杨春和骄傲地说。

把国家需要作为毕生追求

“当国家任务来临时,我们责无旁贷必须上。无论什么情况,没有任何借口。”杨春和身上透着老一辈科学家那种孜孜不倦、精益求精的“劲儿”,他把论文写在祖国大地上,为科技创新事业和研究所的发展贡献着自己的力量。

2015年,个别储气库发现微渗层,出现气体渗透的可能。

当时,经历完手术刚刚痊愈的杨春和临危受命。他提出利用盐岩重结晶对储气库进行封堵,并迅速开展金坛储气库关键微渗层的重结晶课题研究,成功解决了微渗层封堵问题。

“我们这一代人有很好的研究方向和用武之地,也不缺经费,在这种情况下我们应该做出一些可圈可点的事情、做出一流的成果,不然对不起国家、对不起时代。”这是杨春和经常对学生说的话。

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