未来油气产业技术交叉与融合愈加明显——访中国工程院院士、油田化学与石油工程专家罗平亚

□ 文/唐大麟

记者：作为我国著名的油田化学与石油工程专家，您是怎么走上这条道路的，能否分享一下您科研生涯的起步经历？

罗平亚：我1940年出生，1957年高中毕业时没考上大学，1958年再次参加高考时报考的是北京石油学院钻井专业，但后来被四川石油学院（编者注：后改名西南石油学院，现为西南石油大学）钻井专业录取了。那一年，我国在南充东观、广安武圣和遂宁大英连续钻探了3口探井，获得高产油流。时任石油工业部部长的余秋里，亲自坐镇南充指挥川中石油会战。为了加快开发四川石油天然气资源，并为西南地区培养石油人才，国家1958年决定在南充成立新的石油院校，所以我也就成了我们学校建校以来的第一批学生，这一待就是一辈子，到现在已经60多年了。当时由于学校师资缺乏，为培养老师，学校从在校生中挑选优秀学生进行培养，留校从事教学工作。我有幸被选入教师培训班，由主修钻井工程转而学习化学，并于1961年开始担任助教，1963年毕业后正式在化学教研室任教，所以我实际上当老师已经整整60年了。

1966年“文化大革命”开始后，很多行业都处于停滞状态，但石油行业没有停。有一次，毛主席在会见时任阿尔及利亚革命委员会主席兼总理布迈丁的时候，聊到了深井钻井。当时，全世界只有美国和苏联有超过5000米-7000米的井。所以，毛主席就提出“我们也要打7000米的井”。因此“打成一口7000深井”就作为最高指示传达下来。1972年，我国第一口超深井“女基井”准备在四川开钻，这口井利用现代钻井机具计划钻7000米深度，这是我国当时的第一口超深井，其面临的必须完全由自己解决的重要技术难题是泥浆（钻井液）问题。

为了攻克超深井高温泥浆这一难题，承担超深井钻井任务的四川石油管理局成立了“三结合”泥浆技术攻关组，要求我们学校派一名教师到钻井现场协同攻关。那是1972年，学校把这个任务交给了化学教研室，在征求大家意见以后决定轮流派驻。当时是一位杨老师先去的。到了1973年他该回来了，那时学校的教学科研已经瘫痪，我不想浪费时光，就提出申请接替杨老师，于是我被分配到了遂宁的川中矿区攻关大队泥浆室。其实那会除了书本上学到的有限知识以外，我一点泥浆方面的知识都没有，完全从零开始。于是，我白天和工人一起在现场工作，晚上翻译国外文献资料、制定实验方案，参与每一个实验。一年期轮岗结束时，学校没有人愿意来替换我。那会儿年轻，和井场同事一起吃住，关系处得都很好，正好实验有了一些眉目，于是我就索性把户口也迁过去了，一直干到了1978年。这期间，“女基井”于1976年完钻，井深达6011米，受到了中央领导的高度评价并给我们开了隆重的庆功大会。我们也探索出了打超深井最关键的钻井液技术新途径，研制出了抗180-220摄氏度高温的新型泥浆处理剂。随后在四川梓潼，我们又打了另一口7000米超深井—关基井。我继续承担泥浆技术的攻关工作，并相继完成了磺甲基酚醛树脂Ⅰ型和Ⅱ型的室内研制和中试工业化生产。1978年国家召开科技大会，深井泥浆作为超深井钻井工程的一部分获了奖，那一年我也结束了在钻井现场的工作回到了学校。

在打深井之前，钻井泥浆技术是主要依靠经验为主的实用技术。我们所使用的都是国外工艺技术和我们自己经验的结合，缺乏相关理论，也没有自己的研究思路和技术路线。但打完深井之后，我国泥浆技术开始了更专业的科学化发展。因此在回到学校之后，我也开始思考关于泥浆的一些理论问题，在深入研究深井高温泥浆作用机理成果的基础上，我提出了“利用高温改善泥浆性能”这个新的科学观点。沿着这一思路，经过几年探索，到1985年时，提出了“井越深温度越高，作用时间越长，性能越好，工艺越简单，成本越低”的利用井下高温改善泥浆性能做新型超深井高温泥浆体系，这个思路完全不同于国外泥浆系列的基本理论、概念和实验方法，在世界上处于先进水平，为解决我国深井钻井的成功提供了必要的技术保障，并沿用至今。并与以后研究建立的聚合物泥浆技术相结合，优化、集成逐渐形成了我国普遍使用的聚—磺钻井液体系及其系列配套技术，建立起我国自己的水基钻井液理论与技术体系，统领了我国井液技术的发展。

我基本上也是这个时候开始进入这个行业并逐步成长的，应该说是偶然中带有必然。时代的际遇、国家的需求和我学习过钻井和化学两个专业的背景，加上我校艰苦奋斗、勇于创业的精神传承，和我自己不懈的努力使之紧密结合起来成就了我的事业。

记者：我知道您手上这块疤是上世纪70年代在井队做实验时烧的，其实那时候您完全可以留在学校过轻松的生活，当时是怎样一种精神支撑您要去现场做实验，并且一去就是5年？

罗平亚：我从小受到的教育就是为国家、为社会多作奉献，不管我做的事情贡献大小，或者多少，只要能做事，我就想尽量多做点有意义的事。文革期间，学校所有的教学与研究工作都停止了，当时有人劝我说大家都在耍，你何必要离开学校去钻井队自找苦吃呢？我当时就觉得毕竟科学源于实践，我们搞教学和科研的人更是不能离开实践，否则将一事无成。既然我不想浪费时光而是想做点事，那就应该把握住去生产科研一线工作的机会。至于这些伤疤那都是偶然，我总共受过3次伤，一次是在泸州开泥浆搅拌机时触电烧伤，还有一次是在重庆被高温苯酚液体烫伤，这里有的是设备问题，有的是自己没弄好发生了事故，但我觉得这些伤都不算什么。我现在的身体还能做事，国家也允许我、支持我做事，那我就想尽可能多地做一点有用的事，而不必考虑其他。

记者：我们知道除了您刚才所介绍的以泥浆为代表的油田化学领域工作，您在储层保护与油气井堵漏方面也做出了不少贡献，请介绍一下您在这方面的探索。

罗平亚：储层保护是近30年来随着油气勘探开发形成的新兴技术领域, 是面对全球油价大幅度波动、油气勘探开发地质对象越来越复杂等严峻挑战的特殊形势下产生并发展起来的，因而具有强大的生命力。它贯穿了钻井、完井、采油、采气、增产改造、EOR等全过程，即从钻开油气层开始直至采出“最后一滴油气”结束，而且都以同一个油气藏为对象。我们国内从“七五”开始搞储层保护，时任石油部部长王涛同志非常重视这个问题，根据他的指示，我们学校在石油部科技司、钻井司等有关部门领导下，由联合国开发计划署（UNDP）资助，在1988年成立了中石油的“油井完井技术中心”，组织专门承担“七五”国家重点科技攻关项目—“保护油层、防止污染的钻井完井技术”。当时，这个中心主任由西南石油学院的张绍槐院长兼任，我担任副主任。之后经过了几年攻关研究，取得一系列成果，开辟了我国油气层保护技术的新领域，在保护油层钻井液、完井液技术方面，我们提出“保护油层的屏蔽式暂堵技术”观点，并组织研发出了系列配套技术，它较好地解决了正压差条件下用泥浆打开油层时的油层保护问题。在此基础上王涛部长要求在全国石油行业中“树立油层保护的意识和观念”，并通过推广油层保护技术来达到树立保护意识这个目标。要求由我们学校牵头，油井完井技术中心具体承担组织全国的石油技术干部油层保护培训这件事。那是1994年，当时石油部已改组为中国石油天然气总公司，培训首先从总公司机关开始，所以我们国家的油层保护体系也是从那时候建立起来的。直到现在，西南石油大学油井完井中心，在全国油层保护领域仍是大家公认的权威机构，我们当时发明的这套屏蔽式暂堵技术，目前也还在全国范围内普遍应用。

记者：您在西南石油学院（大学）担任院（校）长达15年之久，这期间也是该校各方面建设取得突破发展的时期，作为院校领导者，您如何平衡管理与科研之间的关系？

罗平亚：我1990年开始担任西南石油学院院长，当学校领导和搞科研是完全不同的两种思维体系，所以一开始我花了好几年的时间，去学习如何管理。我们学校有一个优点，就是师生的凝聚力很强，所以那些年我就想，我只要努力把大家的凝聚力保持下来就行，但具体做起来还是花了不少心思的。因此担任院（校）长这15年里，我在科研上的精力投入少了很多，1995年我当选院士时的成果也都是以前的。担任领导职务以后虽然不再产出一个个具体成果，但还是会产生一些想法。上个世纪80年代我校创办了我国第一个油田化学专业，它是化学、化工学科与地质、岩矿、粘土矿物学、流体力学、渗流力学、岩石力学等学科在钻井、采油、油藏、储运各学科上的交叉而产生的一个新兴综合应用型学科。这个学科各方向都存在不少没有很好解决的重大技术难题，如何解决这些难题从那时起就成为我一直思考的问题。钻井泥浆是其中一个重要方向，因为从上世纪90年代开始我国油气勘探开发己经面向深部，而深部复杂地层的安全优质钻井则存在若干难题。

例如川东北地区地层条件异常复杂，所打的井多数都是超深井，纵向上存在多套压力系统，因此在钻井过程中常常出现喷、漏同存（同层）的“上吐下泻”问题。针对这种国内外都没很好解决的井下复杂情况，我总想研究出一种化解难题的产品或技术，但找不到门路。到了上世纪90年代中期世界上产生了一门新学科—超分子化学，它更多地应用于生物工程中。我就在想，是否可以将超分子化学引入我们的油田化学和泥浆中，按照这个想法以超分子化学理论方法结合油田化学各方向和钻井与泥浆技术的特点形成了自己的思路，凝炼出其中的关健科学问题，综合多学科对这些基础科学问题进行攻关研究，取得新的理论认识，结合这些技术难题的作用机理，研发解决这些难题的方法、原理、材料、工具、技术等，较为成功地引入到油田化学工程中，为有效地解决这些重大技术难题提供了较好的理论依据和技术支撑。按照这条途径，我们团队产生了一系列有重大影响的原创成果，其中专为解决复杂地层超深井“喷漏同存负安全密度窗口”重大难题而研发的特种凝胶封堵压井材料与技术，在2006年开县罗家2井重大井喷事故中的成功应用处理就是最典型事例。

记者：您10多年前曾表达过要实现三个愿望：为我国大多数适用于化学驱的油田探索一条大幅度提高采收率的途径；为解决复杂地层深井、复杂井的“井下复杂问题”提供可能的途径；推进新一代油田化学工作液处理剂的研发。10多年过去了，您现在的关注点发生变化了吗？

罗平亚：这三个愿望是我70岁生日时说的，应该说这三个愿望都有不同程度的实现，有的已经达到了国际先进水平。我现在还在聚焦三件事：一是继续关注井下复杂问题的研究和解决方案，希望通过大数据、人工智能等技术应用，找到一个全面解决井下复杂难题的办法，形成一套大家都能掌握的普适技术；二是希望能在抗温、抗盐、抗剪切、高效增黏的水溶性聚合物的研制与开发上取得了突破，现在这个事情已经取得进展，在渤海油田、大港油田等已经得到了很好的应用效果。同时希望能在大幅聚合物化学驱的效率与使用范围和降低成本上探索出一条道路，目前还在进行中，还未取得突破性进展；三是希望能在压裂液方面有所突破。目前这几方面的研究都在向前推进，希望未来会有好的结果。

记者：在双碳背景下，川渝地区天然气开发应注意哪些问题？

罗平亚：双碳问题的核心是能源问题，就是能源效率优化和结构调整问题。化石能源发展是双碳目标中的核心问题。我们应明确双碳目标下石油天然气处于什么地位，怎么发展？当前我国要建立现代化强国，走国内循环为主、国内国际双循环相互促进的道路，能源供应安全对产业发展的支撑至关重要。由于化石能源较长时间内还不会被新能源全部代替，石油天然气在发展中具有特殊地位。碳达峰之前，我国要实现现代化发展目标，必要的途径就是大力发展天然气，这对川渝地区的天然气发展而言是个机遇。目前这个地区正在大力发展页岩气，根据评估，如果四川页岩气达到100亿立方米规模，大概能带动形成产业链的产值是3000亿元。如果估算正确或基本趋势正确，那么发展页岩气必然对川渝两地形成新的经济增长点。

当前大规模开发页岩气需要注意两大问题，一个是成本问题，一个是环境问题。油气开采成本能否降低目前首先取决于钻井周期能否大幅缩短，大幅缩短钻井周期是一个系统工程，首先取决于能否作到长水平井段“一趟钻”钻完，当前“一趟钻”能否实现又首先取决于井璧不稳定问题的解决。目前页岩长水平井段使用油基泥浆钻井，但井壁不稳定的问题还没有完全解决，使“一趟钻”无法全面实现，成为大幅缩短钻井周期无法实现的首要技术瓶颈，所以如果能有效解决长水平井段井壁不稳定问题，再配合其他配套技术，我们钻井的周期将缩短50%-75%以上，这就可能大幅降低钻井成本。

至于环境问题，油基泥浆的钻屑和页岩气压裂液的返排液处理是大问题，如果处理不好的话，页岩气的规模开发不可能进行。页岩气作为非常规天然气，其压裂和传统压裂不一样，在体积压裂中它不仅要求压裂液中有一定黏度来降摩阻，而且排量很大，液量也很大，且目前越来越大，如此细想是有大问题的，体积压裂是否真的需要这么多液体？用量大，对压裂施工一系列配套环节的要求也就更高，对环境影响也会更大。但目前页岩气开发的实践走在理论前面。理论问题没很好解决，没法有效指导实践，一些深层次的问题也就不好解决。现在我们已经初步明晰压裂中使用大液量的根源，也在通过实验不断破解其中的瓶颈问题，希望未来可以解决页岩气压裂中过分“大液量、大排量”的问题，这样不仅能将其对环境的影响降到最低，还会大大降低压裂的成本。

记者：去年是您从教60周年，作为一名杰出的教育家，您为我国石油石化行业培养出了无数优秀人才，结合您一生的科研与教学经历，有什么对年轻人的建议吗？

罗平亚：油气勘探和开发从来就是艰苦创业的行业，立志投身于本行业的人必须具有艰苦奋斗勇于创新的精神和素养。当前我国油气行业的发展必须立足于创新，特别是自立自强的自主创新和原始创新。这是一个长期而艰苦的过程，艰苦奋斗与创新能力密不可分，只有经历长期艰苦奋斗才能取得创新成果。同时，油气勘探和开发技术又必须与多种相关学科融合才能实现创新，这种发展趋势未来将越来越明显，因此致力于油气勘探开发事业的人，特别是年轻一代，继承艰苦创业传统，努力培养创新能力，拓宽知识面，学习人文知识，是做好本职工作并作出成绩的前提条件。创新之路不会一帆风顺，大家要随时准备迎接挑战。