從18歲踏入西南石油大學(xué)成為一名石油工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生，到18年后學(xué)生們交口稱(chēng)贊的師長(zhǎng)，趙玉龍一直“不走尋常路”：在油氣藏勘探開(kāi)發(fā)研究領(lǐng)域，他選擇了一條當(dāng)時(shí)鮮有人走過(guò)的道路——非常規(guī)油氣開(kāi)發(fā)；在頁(yè)巖氣開(kāi)采上取得研究進(jìn)展時(shí)，他大膽的“跨界”實(shí)踐；在以“嚴(yán)師”角色指導(dǎo)學(xué)生科研時(shí)，他又以“龍哥”的身份，與學(xué)生打成一片……這一路，且行且遠(yuǎn)，他咂摸出四個(gè)字：“其樂(lè)無(wú)窮?！?/span>
探路難：突破傳統(tǒng)滲流模型填補(bǔ)頁(yè)巖氣研究領(lǐng)域國(guó)內(nèi)空白
2008年，北美頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)技術(shù)取得重大突破，年產(chǎn)頁(yè)巖氣超過(guò)500億方，這條新聞引起了趙玉龍注意，當(dāng)時(shí)他還只是一名油氣田開(kāi)發(fā)工程碩士研究生?！澳菚r(shí)我國(guó)頁(yè)巖氣研究尚處于探索階段，甚至連一口能產(chǎn)氣的頁(yè)巖氣井都沒(méi)有?！睉汛е鴱?qiáng)烈的使命感，趙玉龍決定繼續(xù)攻讀博士，“我們不能在這個(gè)領(lǐng)域被國(guó)外‘卡住脖子’?！币M快攆上國(guó)際先進(jìn)水平，趙玉龍打算把自己在碩士階段研究的復(fù)雜氣藏試井分析及滲流理論方法作為基礎(chǔ)，從理論和工程技術(shù)上“兩條腿同步趕路”，破解頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)困局。
通過(guò)調(diào)研國(guó)外相關(guān)資料，趙玉龍發(fā)現(xiàn)，北美頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的進(jìn)展主要集中在工程技術(shù)創(chuàng)新方面，而在理論運(yùn)用上仍借助以往的常規(guī)油氣藏滲流方法。這讓趙玉龍意識(shí)到：“只要理論成果快人一步，我們就有機(jī)會(huì)掌握非常規(guī)頁(yè)巖氣資源開(kāi)發(fā)的主動(dòng)權(quán)?！?/span>
放眼當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)外學(xué)界，鮮有針對(duì)非常規(guī)頁(yè)巖氣的研究成果發(fā)表。國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)尚未啟動(dòng)，缺乏實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，“國(guó)外的能源公司出于技術(shù)保密，相關(guān)核心成果也不會(huì)公開(kāi)發(fā)表?！边@讓趙玉龍的研究一度陷入困境，“拿不到一手資料，缺乏真實(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，建不了模，組不起公式，驗(yàn)證不了結(jié)論，該怎么破解這個(gè)局面？”
“山不過(guò)來(lái)，我便過(guò)去！”趙玉龍與團(tuán)隊(duì)商量后，決定飛赴國(guó)外“取經(jīng)”。2014年春節(jié)前夕，趙玉龍作為訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者，前往加拿大里賈納大學(xué)進(jìn)行交流訪(fǎng)學(xué)。
短短1年，趙玉龍把時(shí)間掰成兩半，白天收集數(shù)據(jù)資料，晚上推理建模，和國(guó)內(nèi)團(tuán)隊(duì)分析研討。實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)成員郭晶晶忍不住感嘆，“他就像‘海綿’一樣，不分晝夜、如饑似渴地吸收、消化研究?jī)?nèi)容。”
這段經(jīng)歷，也讓趙玉龍敏銳地捕捉到國(guó)外在頁(yè)巖氣研究方面的“短板”——頁(yè)巖氣建模仍舊借用煤層氣模型，但頁(yè)巖氣藏的成藏機(jī)理、儲(chǔ)層物性條件和流動(dòng)過(guò)程相比煤層氣更加復(fù)雜，簡(jiǎn)單的照搬會(huì)給頁(yè)巖氣井的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)帶來(lái)極大不確定性。
學(xué)成歸來(lái)，返校任教的趙玉龍和團(tuán)隊(duì)結(jié)合我國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀，決定突破傳統(tǒng)煤層氣滲流模型局限，針對(duì)頁(yè)巖氣藏實(shí)際情況重新建模。
頁(yè)巖氣藏具有獨(dú)特的多重孔隙介質(zhì)特征、多種氣體賦存方式、多尺度復(fù)雜輸運(yùn)機(jī)制，生產(chǎn)動(dòng)態(tài)規(guī)律復(fù)雜，模擬難度大。
建模初期，趙玉龍苦尋頭緒無(wú)果。一天深夜回家，趙玉龍正準(zhǔn)備打開(kāi)家門(mén)，當(dāng)鑰匙插入鎖孔，他忽然靈光一閃：“建模的過(guò)程跟鑰匙開(kāi)門(mén)不很像嗎！宏觀(guān)上要吻合孔道，微觀(guān)上也要匹配齒距?！边@讓他聯(lián)想到，模型的推演需要通盤(pán)考慮整體氣藏特征，從宏觀(guān)到微觀(guān)進(jìn)行系統(tǒng)性演算。一想到這里，趙玉龍立刻轉(zhuǎn)頭飛奔回實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證猜想，“研究的魅力就在于從看似無(wú)緒的現(xiàn)狀中發(fā)現(xiàn)奧妙，此中滋味，其樂(lè)無(wú)窮?！?/span>
在實(shí)驗(yàn)室，他分析了上百種不同介質(zhì)組合情況，再一一建模、計(jì)算、推演，把不同介質(zhì)的模型反復(fù)模擬不下千次，不斷縮小與實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)的誤差。
這塊“硬骨頭”總算被啃了下來(lái)：他和團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出了“擬三孔”介質(zhì)模型，采用分區(qū)復(fù)合的思想，建立了頁(yè)巖氣藏多段壓裂水平井、復(fù)合壓裂水平井不穩(wěn)定滲流模型，這些模型后來(lái)在川南頁(yè)巖氣區(qū)塊的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)中得到推廣，累計(jì)完成500余井次的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，為示范區(qū)50億方產(chǎn)能建設(shè)提供了技術(shù)支撐。
趙玉龍參加研討會(huì)
開(kāi)路艱：配一把“萬(wàn)能鑰匙” 實(shí)現(xiàn)多類(lèi)型油氣田“跨界”運(yùn)用
“太復(fù)雜了，地下多行進(jìn)1米，頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的物性特征和構(gòu)造都完全不一樣，該怎么采？”在國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)初期，國(guó)內(nèi)鮮有能夠完全掌握頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)技術(shù)的高校和企業(yè)，開(kāi)采主要靠引進(jìn)國(guó)外油服企業(yè)技術(shù)，而現(xiàn)場(chǎng)工人遇到問(wèn)題常常束手無(wú)策，最后往往都需花費(fèi)“天價(jià)”讓國(guó)外油服企業(yè)來(lái)解決。
要把國(guó)家能源安全的飯碗，牢牢端在自己手里。趙玉龍和團(tuán)隊(duì)決心盡快把非常規(guī)的頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)理論研究拓展到技術(shù)操作層面。
2017年，趙玉龍團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了西南油氣田分公司頁(yè)巖氣地質(zhì)工程一體化數(shù)值模擬項(xiàng)目。趙玉龍團(tuán)隊(duì)聯(lián)合企業(yè)技術(shù)人員，不斷試錯(cuò)摸索，成功掌握了頁(yè)巖氣從地應(yīng)力建模、壓裂縫網(wǎng)擴(kuò)展模擬到生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬的全流程技術(shù)。這一研究成果，在川南頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)中得到成功實(shí)踐，有效指導(dǎo)了200余口頁(yè)巖氣井開(kāi)發(fā)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)。
成果落地的同時(shí)，趙玉龍把目光投向了更遠(yuǎn)的方向：頁(yè)巖氣開(kāi)采過(guò)程復(fù)雜就復(fù)雜在“牽一發(fā)而動(dòng)全身”，從地質(zhì)、工程到開(kāi)發(fā)，環(huán)環(huán)相扣，能不能形成一套完整體系，就像一把“萬(wàn)能鑰匙”，在不同地質(zhì)環(huán)境下，都能順利開(kāi)啟開(kāi)采之門(mén)？
隨著我國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)采規(guī)模的不斷擴(kuò)大，“盡快形成我國(guó)自己的成套研究體系”變得越來(lái)越迫切。抱定這一目標(biāo)，趙玉龍和團(tuán)隊(duì)結(jié)合前期研究成果和實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展了頁(yè)巖氣藏壓裂縫網(wǎng)擴(kuò)展與生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬一體化的理論研究，把油氣開(kāi)發(fā)各環(huán)節(jié)串聯(lián)起來(lái)，從微觀(guān)納米孔道中氣體分子賦存，到壓裂后宏觀(guān)的氣水分布與流動(dòng)規(guī)律，結(jié)合地質(zhì)、工程理論進(jìn)行系統(tǒng)分析，形成了地質(zhì)工程一體化研究體系，開(kāi)辟出我國(guó)在這一領(lǐng)域的研究特色。
2019年，新疆一處油田的致密油藏開(kāi)發(fā)在即，這處油藏具有顯著的非常規(guī)油氣特征，常規(guī)手段難以開(kāi)展油藏生產(chǎn)數(shù)值模擬。開(kāi)發(fā)迫在眉睫，趙玉龍和團(tuán)隊(duì)趕來(lái)“解題”，他們大膽借鑒頁(yè)巖氣領(lǐng)域的地質(zhì)工程一體化技術(shù)，開(kāi)展致密油藏?cái)?shù)值模擬，解決了項(xiàng)目開(kāi)發(fā)難題。這處致密油藏在當(dāng)年就實(shí)現(xiàn)了效益投產(chǎn)。
技術(shù)上的成功“跨界”，讓趙玉龍和團(tuán)隊(duì)振奮不已。他們逐步嘗試把頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)技術(shù)從海相擴(kuò)展到非海相、從中深層擴(kuò)展到深層、從頁(yè)巖氣領(lǐng)域擴(kuò)展到頁(yè)巖油和致密氣等領(lǐng)域。這一系列技術(shù)已運(yùn)用到西南油氣田、新疆油田、浙江油田、勝利油田等地。
趙玉龍獲四川省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)
引路長(zhǎng)：教育沒(méi)有“套路”要成為學(xué)生心中的“標(biāo)桿”
近日，趙玉龍以第一完成人身份獲四川省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。不久前，他獲得國(guó)家自然科學(xué)基金委優(yōu)秀青年科學(xué)基金資助。相比于成果榮譽(yù)，為人師長(zhǎng)的趙玉龍，更看重其中“越是艱難越向前”的科研精神傳承。
在他看來(lái)，正是因?yàn)檠芯侩y，才更需要去突破，而這也正是非常規(guī)油氣開(kāi)發(fā)研究的吸引力所在。
趙玉龍的郵箱里，至今還保存著十四年前自己第一次投遞的研究論文，當(dāng)時(shí)屢投不中，他幾乎喪失了信心，“幸好我的導(dǎo)師張烈輝教授一直鼓勵(lì)我，我才能堅(jiān)持下去?！边@份來(lái)自師長(zhǎng)的溫暖，趙玉龍?jiān)趫?zhí)掌教鞭后，傳遞給了自己的學(xué)生——
學(xué)生們都喜歡稱(chēng)呼趙玉龍為“龍哥”。在實(shí)驗(yàn)室里，“龍哥”對(duì)學(xué)生的學(xué)術(shù)研究要求極其嚴(yán)格，只要他一進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，全場(chǎng)立刻靜得一根針掉地上都能聽(tīng)見(jiàn)，研究生羅山貴說(shuō)：“在龍哥的影響下，搞科研這件事，大家絲毫不敢懈怠。”
可在實(shí)驗(yàn)室外，本應(yīng)延續(xù)“嚴(yán)肅風(fēng)”的“龍哥”，往往“不按套路”出牌，和學(xué)生們打成了一片。每周四下午學(xué)生組織的籃球活動(dòng)，“龍哥”總是報(bào)名最積極，躍躍欲試要和學(xué)生“較量”球技。
博士生崔乾晨評(píng)價(jià)這位帶了自己6年的導(dǎo)師：“龍哥總是說(shuō)最‘狠’的話(huà)，做最暖的事?！贝耷炕貞?，常有“龍哥”指導(dǎo)過(guò)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué)，在畢業(yè)多年后遇到學(xué)業(yè)或工作問(wèn)題會(huì)第一時(shí)間打電話(huà)請(qǐng)龍哥“支招”，他也無(wú)不盡心?！褒埜缭跐撘颇薪虝?huì)了我們誠(chéng)心科研、真心待人、赤心報(bào)國(guó)的為人態(tài)度?！?/span>
如今，趙玉龍指導(dǎo)的學(xué)生絕大部分投身祖國(guó)各地油氣田勘探開(kāi)發(fā)一線(xiàn)，為國(guó)家能源事業(yè)埋頭做著自己的貢獻(xiàn)。
趙玉龍說(shuō)：“教育和科研，都沒(méi)有捷徑和套路，路越難走，越能說(shuō)明開(kāi)辟者的價(jià)值?！边@路還長(zhǎng)，他正帶著團(tuán)隊(duì)和學(xué)生，奔赴理想。
趙玉龍與畢業(yè)學(xué)生合影