沈忠厚：“钻头之父” 献身科研

综合

1    志之所在，金石为开

1928年2月，沈忠厚出生于四川省大竹县的一个小村寨。1947年，一心求学的沈忠厚搭乘乡人运送桐油的货车赴重庆投考重庆大学。大竹到重庆的距离不算远，只有两百多公里，但由于当时道路崎岖，一路翻山越岭，货车中途还出了故障，整整走了四天他们才到达重庆。

在报考专业时，沈忠厚选择了矿冶专业。多年后记者采访问及原因，他说：“当时的中国虽然有十分丰富的自然资源，但是一直缺少科学开发这些资源的专业人才。学习矿冶专业能够为国家找到丰富的矿藏，为中国富强贡献出自己的力量。”

1947年9月，19岁的沈忠厚开始了大学生活。重庆大学十分重视英语学习，无论是老师的课堂教学还是学校组织的各种测试，完全使用英文的情况十分常见。沈忠厚入大学前在补习班打下的英语基础远远不能满足学习的需要，在很长的一段时间里，他每天早早起床背诵英文文章，在紧张的课程之余甚至背完了整本英文原版的《鲁宾逊漂流记》。

1951年，沈忠厚以优异成绩大学毕业并留校任教。自此，他开始了长达六十余年的教学与科研生涯。

2  探索无止，奇技始出

1951年10月，为了尽快提高自己的教学水平，为之后的工作积累实践经验，沈忠厚接受学校安排，前往玉门油矿实习一年。

在油矿实习的一年里，沈忠厚同油矿工人们共同劳动，互相学习，并在玉门油矿第一次亲眼目睹了石油钻井施工的实际操作。

彼时玉门油矿使用的是国外进口的旋转钻机，采用的是旋转钻井法，即使用动力带动钻头旋转，在旋转的过程中对地下岩石进行破碎，同时循环钻井液，将岩屑带到地面并对井筒内部进行清洁。这种方法属于现代钻井方法，较之前我国使用的人力冲击钻、机械顿钻等有着质的提升，不仅钻的更深而且效率更高，同时兼顾破碎岩体与清洁井道。

经过观察与研究，细心的沈忠厚发现钻头是整套钻探设备中技术最为先进，价格最为昂贵的部分，是钻井作业的关键所在，钻井的深度和效率，钻机的钻速和寿命都与钻头的强度息息相关。这一刻，改进钻头的思想火花在年轻的沈忠厚脑海中闪烁。

1952年回到重庆大学不久，沈忠厚被派到北京石油学院进修，进而调入北京石油学院，并参与了之后的四川“川中会战”，东北“大庆会战”等多次石油会战。

在参加大庆会战时，沈忠厚不仅亲自参与石油钻探的各项工作，还将课堂搬到了井口，结合油田工程实践来为学生们讲解石油工业的技术知识。

当时的现场条件十分艰苦，气温有时达到零下40多度，但沈忠厚一直坚持亲自到现场采集数据资料，严谨认真地对待每一节实践课程。

在整个二十世纪五六十年代，沈忠厚始终活跃在油田与课堂里，为新中国石油工业输送了大批的专业人才，也积累了大量宝贵的实践经验，改进钻头的想法更加坚定地扎根在他的心底。

3  博采众长，终铸重器

二十世纪六十年代末，美国钻井界出现了一种新的钻井技术——喷射钻井法，这种方法较之前的旋转钻井法在钻井效率上有了较大的提升。但这项技术却并没有在西方得到广泛应用，因为西方专家对水射流在井筒内衰减规律的研究缺少了相关的数据支持，以至于无法对井道中的水射流进行定量计算与分析，这严重阻滞了水射流钻探技术的发展。

1981年3月，以沈忠厚为组长的钻井技术骨干被派往美国大学进行交流学习。回国后，为了尽快缩短同外国同行之间的技术差距，沈忠厚开始潜心研究新型钻探技术——高压水射流钻探法。

起初他同十几年前的美国学者一样，寄希望于先建构一个能够准确推算高压水流衰减规律的模型，然而他的研究也不可避免的走入了当年美国学者所走的老路。無论怎么建构，实验结果同模型之间总是存在着相当大的偏差。

在经历了多次失败后，他决定换一种思路，通过对大量实验数据的定量分析，推演出一套水射流衰减模型，再通过具体实验来印证。

这种反向思维很快便产生了积极的效果。经过大量的前期实验数据分析，1986年3月，第二届国际石油工程会议宣读了沈忠厚的研究成果《淹没非自由射流压力衰减规律的研究和井底水力参数计算》。

一个困扰了西方学者二十余年的难题终于在理论层面获得突破。

根据这一理论，沈忠厚很快研制出了第一代喷射钻头——加长喷嘴牙轮钻头。进而，沈忠厚领导科研团队再接再厉，在第一代喷射钻头的基础上，刻苦钻研了十年，先后研制了第二代自振空化射流钻头、第三代机械及水力联合破岩钻头及第四代旋转射流破岩钻头等喷射钻头。

这些钻头的研制和应用使我国在该领域的技术跻身世界先进行列，而沈忠厚也因在钻探技术上所做的杰出贡献于2001年当选成为中国工程院院士。

4  严谨治学，敬业乐道

从教六十余年，沈忠厚严谨求实的科学态度、和蔼可亲的性格给学生留下了深刻印象。据统计，他培养了三十余名博士、硕士研究生，其中还有一位中国工程院院士，师生双院士也成为佳话。

常年的科学研究使沈忠厚养成了实事求是艰苦奋斗的优良作风，他要求青年教师要多到现场，将课堂与生产实践相结合，不要仅仅停留在理论层面。他是这么说的，同时也是这么做的。

据沈忠厚的学生杨永印回忆，1997年8月他同沈忠厚在辽河油田进行我国第一口超短半径径向水平井的现场实验，当时正值台风过境，沈忠厚和其他科研人员冒着生命危险坚持把实验做成功，这种精神深深打动了杨永印。

这样的事迹还有很多很多。数十年来，沈忠厚的足迹几乎遍布中国所有的油气井现场，在产学研方面做了大量工作。

“水击石穿寻地火，披肝沥胆为人民。”沈忠厚毕生践行着这句话。如今，正处鲐背之年的他仍心存万里之志，致力于科研与教育，为他所热爱的石油事业继续发光发热。