中国矿业报:冰火之路上的行者

发布时间:2020-05-25

 

记自然资源部中国地质调查局天然气水合物试采现场指挥部指挥长叶建良 

  冰火两重天。这是我们祖先都明白的道理。 

  但偏偏有人把冰玩出了火,而且这把火火遍了中国,也让中国火遍了世界。这个“玩火者”就是中国地质调查局副总工程师、中国地质调查局广州海洋地质调查局局长叶建良。 

  2020年3月18日,由自然资源部中国地质调查局组织实施的我国海域天然气水合物第二轮试采取得圆满成功。本轮试采于今年2月17日试采点火成功,试采持续至3月18日完成预定目标任务。 

  这是继2017年5月我国在南海北部神狐海域天然气水合物第一轮试采成功后,取得的又一次胜利,为我国乃至全球新能源领域辟开了一道光明的前景。 

  据了解,中国地质调查局副总工程师、广州海洋地质调查局局长、试采现场指挥部指挥长叶建良带领团队在我国第一轮试采成功的基础上,彻底打破惯性思维,进一步开拓创新,研发系列新技术、新工艺、新方法,攻克了深海浅软地层水平井钻采技术装备等世界性难题。 

  这标志着,经过2年多的不懈努力,我国通过天然气水合物理论、技术、工程和装备的自主创新,本轮试采实现了“探索性试采”向“试验性试采”的重大跨越,将这一领域国际“领跑”优势进一步增强,向产业化迈出了极为关键的一步。 

  天然气水合物俗称“可燃冰”,这样的称谓,承载着老百姓对这个冰块样物质早日能生火做饭的渴望。实际上,这样的想法跟叶建良团队的想法不谋而合,他们正在为“可燃冰”早日“从钻台走到灶台”而奋发努力。 

坚定踏上冰火之路 

  叶建良何许人也? 

  55岁的叶建良是浙江海宁人,中共党员,博士,研究员,现任自然资源部中国地质调查局副总工程师,中国地质调查局广州海洋地质调查局局长,中国地质调查局天然气水合物工程技术中心主任,享受国务院政府特殊津贴,并担任中国地质调查局海洋地质调查和天然气水合物勘查试采计划协调人、海域天然气水合物资源试采工程首席专家,中国地质调查局李四光学者(卓越地质人才)。作为我国第一轮海域天然气水合物试采领军专家,为我国第一轮海域天然气水合物试采成功做出了卓越贡献。 

叶建良(前左一)工作照 

  叶建良是国内最早开展天然气水合物地质工程研究的学者之一。早在2003年,他的博士论文中就系统地阐述了关于天然气水合物地质工程的研究成果和思路,这为他承担天然气水合物试采工作打下了深厚的理论基础。 

  在中国地质调查局科技外事部工作期间,叶建良组织领导了我国陆域冻土区天然气水合物勘查试采工作,2008年在青海木里地区首次钻获陆域天然气水合物实物样品,并实施了试采工程。从此开启了叶建良真正的“冰火岁月”。 

  在多年的地质工作中,叶建良积累了广博的业务知识,遇事沉着冷静、高瞻远瞩,不论在地质科技和工程技术的具体方向把控,还是在中国地质调查局天然气水合物勘查开采、汶川地震救灾、油气调查发现等重大事项推进中,都显示出了卓越的领导能力和组织才能。 

  2017年,时任中国地质调查局广州海洋地质调查局局长、试采现场指挥部指挥长的叶建良,带领团队坚决贯彻落实原国土资源部和中国地质调查局党组决策部署,坚持科技创新,创新管理方式,团结协作、奋力拼搏、精心组织,周密部署,成功组织实施了我国第一轮海域天然气水合物试采。 

  2017年5月10日,我国在南海神狐海域开展天然气水合物试采试气点火,至7月9日主动关井,全面完成预期目标。该试采井连续试采60天,累计产气超过30万立方米,取得了持续产气时间最长、产气总量最大、气流稳定、环境安全等多项重大突破性成果,创造了产气时长和总量的世界纪录。这是世界上首次实现了资源量全球占比90%以上、开发难度最大的泥质粉砂型天然气水合物安全可控开采,为实现天然气水合物商业性开发利用提供了技术储备,积累了宝贵经验,打破了我国在能源勘查开发领域长期“跟跑”的局面,实现了历史性突破。 

攻克产业化技术难关 

  “新技术不试,怎么知道有没有用,面对挑战,要敢于担当、勇于创新、无畏艰险,只要坚持不懈,理想就会实现”。这是叶建良常挂在嘴边的一句话。他常常鼓励技术人员放手去干、去闯,“排除一切干扰,大胆创新”。 

  天然气水合物是潜力巨大的高效清洁能源,是未来能源发展的战略制高点,首次试采虽然取得成功,但实现勘查开采产业化始终是一项世界性难题。 

为加快推进天然气水合物勘查开采产业化进程,叶建良在第二轮试采中创新启用水平井钻井技术,较第一轮试采采用的垂直井开采技术,水平井井型可以实现井眼沿储层展布方向分布,不仅提高了天然气水合物储层打开程度,而且增大了井筒暴露面积,从而在相同的井底压力下,气体进入井筒的通道增多,达到提高气体产量的目的。 

  水平井技术团队在叶建良的带领下,建立“前店后厂”的科研机制,集中攻关研制高造斜长寿命弯外壳螺杆钻具,并在东营、廊坊、渤海和南海4个试验基地试验,不断优化造斜钻具结构和钻井工艺参数控制,提高钻具造斜能力的稳定性,最终实现300米以浅软泥质地层长水平段水平井安全建井,并圆满完成试验目标,验证了水平井试采方案的可行性。 

  陆域水平井钻井试验的成功,并不表示在海域施工中万无一失,试采区水深达1225米,浅部地层松软易垮塌,钻探风险极高,近千吨的井口和井下系统在上面作业犹如“在豆腐上打钻,用金钢钻绣花”,随时有出砂堵塞和地层塌陷的可能,开采难度极大。 

  为了实现“日产2万立方米、持续1个月”这一目标,叶建良带领技术团队逐项逐细节进行技术攻关。首当其冲需要解决的是深水浅软地层井口稳定性难题。经多次研究讨论,叶建良决定采用吸力锚技术来提高井口稳定性,这是我国首次、也是世界首次将该技术纳入天然气水合物钻采技术体系。 

  2018年10月,叶建良召集多方技术人员,从提高第二轮试采核心技术国产化能力、为海域天然气水合物勘查开采产业化奠定基础的角度考虑,决定启动国产吸力锚的研制工作,最终成功研制国产吸力锚并顺利置入选定的试采井口,为试采工程实施奠定了坚实的技术基础。 

  在叶建良的带领下,团队刻苦钻研多次试验,形成集国产吸力锚置入、强造斜、动力导向下套管等技术于一体的深水浅软未固结地层水平井钻井工艺技术体系。经过对方案反复推演完善和现场精心组织,克服了施工中一个又一个技术难题,在松软未固结地层中,一次性成功完成了极其复杂的井下试采系统安装,是海洋工程在天然气水合物开发领域的创举。 

成功组织第二轮试采 

  天然气水合物第一轮试采成功后,党中央、国务院高度重视这一清洁能源的产业化勘查开采进程,多次作出重要指示批示,自然资源部和中国地质调查局党组贯彻落实指示批示,作出一系列安排部署。 

  2017年8月,自然资源部(原国土资源部)、广东省人民政府、中石油集团三方达成协议,共同推进南海神狐海域天然气水合物勘查开采先导试验区建设,制定了2030年前实现产业化“三步走”的战略目标,叶建良担任试验区建设指挥部指挥长。 

  根据目标规划,围绕第一阶段目标,叶建良带领团队明确了“查资源、攻技术、提产量、降成本、上规模”的工作思路,就试采区现有储层条件下如何提高产能并降低成本进行了广泛的研究探索,积极部署系列试验,优选高产井型并研发配套工艺、装备,紧锣密鼓地推进各项技术攻关工作。 

  为落实三方协议精神,实现先导试验区建设第一阶段目标,中国地质调查局成立海域天然气水合物第二轮试采现场指挥部,叶建良任指挥长。第二轮试采目标与第一轮试采相比,目标产气量和时长大幅度增加,任务之艰巨可想而知。 

  面对党中央、国务院的高度重视,面对自然资源部和中国地质调查局党组的高度关切和厚望,面对全国人民的密切关注与期盼,叶建良没有退缩,也不可能退缩。 

  第二轮试采采用水平井钻采技术,让井筒在水深1225米以下横向穿越储层,在水深如此深、埋深如此浅的未固结地层中进行水平井建井,在全世界范围内都没有先例。更何况还面临无专用设备、配套工艺等系列难题。叶建良带领团队以目标为导向,坚持“以我为主、广泛合作”的原则,组建了以广州海洋地质调查局为核心层,勘探技术所、油气调查中心等单位为紧密层,北京大学等科研单位为协作层,囊括70余家单位千余人的三层结构科学攻关团队,形成高效协调的运作模式,为圆满完成各项试采任务提供了坚强保障;在深入总结首次试采获取的647万组数据和成果的基础上,进一步明确需要突破的关键问题和技术,为第二轮试采技术攻关指明了方向。 

  为加强试采区资源勘查力度,2018年-2019年,叶建良组织开展三维地震调查800平方千米,钻探16口井,在三维区内圈定5个矿体,并成功锁定试采目标,为第二轮试采奠定了坚实的资源基础;带领试采团队反复论证、仔细甄别各种信息,围绕水平井井眼轨迹、钻井和完井技术、水平井试采举升系统等重点,开展关键问题攻关、关键技术自主创新,从技术试验、工程设计、施工方案、试采材料到现场各个环节严密审查、层层把关,确保了第二轮海域天然气水合物试采的准备工作,每一步每个脚印,都踏实而稳健。 

  经过紧张准备,2019年11月24日,试采平台“蓝鲸II号”抵达试采目标区——南海神狐海域。11月26日,第二轮天然气水合物试采正式开钻。整个试采关键时期,叶建良都坚守在平台一线,每晚亲自主持技术研讨,结合现场获取的各类信息,引导地质、测试、工程、模拟人员精细刻画、科学认识储层特征,凝聚目标并对关键环节反复推演直至深夜,尤其是在试采储层钻进和完井的关键阶段,他常常是深夜两三点钟回到房间,短暂休息两三个小时,凌晨五点又准时到指挥部现场,仔细询问夜间生产动态,对每个风险环节严格把控、精益求精,确保本轮试采不出纰漏。 

  试采期间,全国发生新型冠状病毒感染的肺炎疫情。平台当班的许多为高岗人员,他们实行每周轮换的工作机制,在疫情严峻的形势下,如何在确保轮换人员身心健康的同时,保障关键阶段试采施工正常开展,显得尤为重要。叶建良组织召开紧急专题会议,迅速成立新型肺炎疫情防控工作领导小组,落实疫情防范措施及制度。 

  针对疫情防范措施,叶建良再三要求,一定要做到细节具体、便于执行、切实有效。此时正值新春佳节、万家团圆的日子,叶建良仍坚守在试采现场指挥部最前线,和大家一起讨论疫情防控策略,最终形成了一套适合海上作业实际的疫情防控方案。经过精准分析和精心部署,疫情未对平台安全及试采工作造成影响,平台所有人员及设备均安全无恙,确保了平台平稳持续产气,超额完成目标任务。 

  叶建良和试采团队以对党忠诚、不畏艰难的拼搏精神,实现了天然气水合物第二轮试采连续产气30天,累计产气量86.14万立方米,日均产气量2.87万立方米,创造了“产气总量最大、日均产气量最高”两项新的世界纪录,实现了从“探索性试采”向“试验性试采”的重大跨越,向产业化迈出了极为关键的一步。 

践行使命的探索者 

  2020年的春节和以往不同,少了些年味儿,多了些紧张的气氛。 

  和奋斗在战“疫”一线上的广大医疗、军警、交通运输工作者一样,天然气水合物工程技术中心试采团队同样义无反顾地坚守在自己的工作岗位上。在这个举国团聚的节日中,他们肩负着党和人民的重托,为祖国的能源安全奉献着自己的热血。 

  作为这个团队的掌舵人,春节期间叶建良坚守在试采现场指挥部最前线。面对着肆虐的疫情,一边带领团队在南海的风浪中搏击,一边沉稳地应对疫情对施工的冲击,在确保团队成员健康安全的前提下,尽可能保障生产。施工现场有他的足迹,会议室里有他的身影。无数日夜的沉思、讨论,倦怠了他的身体、憔悴了他的容颜。 

  每到施工的关键环节,叶建良总是亲自督战,在寒风中一站就是半天,寒风入骨导致关节炎发作,走路都十分艰难。但他凭借顽强的意志,在大家面前装作没事人似的,继续指挥作战。 

  “总有一天,天然气水合物会作为一种清洁能源走进千家万户。”叶建良把这个想法化作心底的一份执念。作为指挥长,他时常教导团队的年轻人,“我们的工作不能为自己争名夺利,而要看看自己能否为国家带来什么?” 

  勇于担当、善于作为、功成不必在我的奉献精神,正是当下地质工作者践行新时代地质文化的体现,更是作为一名共产党员的叶建良勤筑中国梦、献身新时代的真实写照。 

  正如中共中央、国务院对我国海域天然气水合物第一轮试采成功的贺电所说,“海域天然气水合物试采成功只是万里长征迈出的关键一步,后续任务依然艰巨繁重”。 

  “我们只是推开了天然气水合物研究的一道门缝而已,还有很多工作需要加倍努力、不断探索。”面对来自各方的赞誉,叶建良清醒而坚定。 

  追逐胜利时的奋勇拼搏,成功后的泰然处之!这就是叶建良所传递出的工作态度、处事标准。而今,叶建良正带领广州海洋地质调查局全体干部职工在推进“可燃冰”勘查开发新的征途上行进。 

  让可燃冰从“从钻台走到灶台”,值得我们期待。 

  记者:李平 

  来源:中国矿业报 

 

 

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