第一個吃螃蟹的人——沈忠厚:我們無法抵抗浪潮、但永遠記得燈塔
【“第一個吃螃蟹的人”系列評論稿】
一位院士何以被銘記
備選題目:
1、我們無法抵抗浪潮、但永遠記得燈塔
2、射流鑽頭之父?教育家?工程師?他是敢於“第一個吃螃蟹”的大先生!
【人物簡介】
他誕生於民族危亡之際,成長於炮火紛飛之中。他把畢生獻給祖國的石油鑽井事業;
他敢爲天下先。不斷探索研究,不斷改革創新,將水射流技術與石油鑽井和完井工程相結合,開闢了我國石油鑽完井技術的新領域,助力我國石油開採技術躋身世界先進行列,取得一系列令全世界矚目的開創性成果。
他是傑出的石油鑽井和水射流技術專家,是中國石油大學油氣井工程學科的第一位院士。他是我國傑出的油氣井工程技術專家和學科奠基人、教育家,中國工程院院士沈忠厚,被稱爲中國“射流鑽頭之父”。
正文:
秋陽照耀下,中國石油大學石油工程學院內的沈忠厚院士雕塑莊嚴肅穆也熠熠生輝。校園的每一個清晨或日暮,走過這裡的師生都不禁駐足並投以深情的目光、凝望這位學界楷模。雕像矗立成了石油大學師生心中的一座燈塔。
何以爲燈塔?在文學和藝術作品中,它被描繪爲孤獨而堅定的存在,象徵着無私奉獻和人們對於光明的追求。
以“敢爲天下先”爲勇氣,屢破世界難題
上世紀70年代末,我國對噴射鑽井的研究幾乎是空白,而美國早已開始了噴射鑽井的研究,並研製出噴射鑽頭。
已在北京石油學院工作多年的沈忠厚把全部的精力投入到提高鑽井效率的科研攻關中。一個偶然的機會,他在成都飛機廠參觀時,第一次看到水射流切割機,突然靈感如泉涌——高壓水射流技術可以用來提高鑽井效率。從此,他選定了自己的科研主攻方向,也因此成就了他“射流鑽頭之父”的不凡功勳。
當時,1981年,沈忠厚帶着一連串噴射鑽井的疑問赴美國路易斯安那州立大學和N•L公司學習研究。一次,在美國噴射鑽井的奠基人、全美最著名的噴射鑽井權威戈恩斯教授作技術講座時,沈忠厚向他請教爲何只計算鑽頭噴嘴出口位置的水力參數,而不計算水射流到達井底位置的參數——只有井底位置的射流對鑽井破巖和清巖纔是有效的。70歲的戈恩斯教授表示:“不是不想,是這太複雜了。您要是能把這個謎底揭開,您便是……”戈恩斯教授說着豎起了大拇指。
這讓沈忠厚感慨萬千:我們國內傳統的科研有相當一部分課題是跟在人家後面跑,這樣做的結果,充其量只能做老二,永遠不能當老大,要想實現中國科研領先的夢想,必須要有敢爲天下先的勇氣,必須衝破思想上的禁錮。在美國的3個月,沈忠厚堅定了衝上噴射鑽井頂峰的信念。
回國後,在按照傳統的思維模式尋找水射流在各種階段衰減變化的規律失敗後,沈忠厚經過冥思苦想,決定採用實驗與理論相結合的方法開展研究,用大量的實驗數據來構建理論計算模型,再用可知的理論檢驗實驗成果。1981年,沈忠厚帶領學生鑽入實驗室,建立各種模擬實驗。1988年3月,他的研究成果在美國《SPE Drilling Engineering》上發表。1989年,根據此理論成果設計的第一代鑽頭——加長噴嘴牙輪鑽頭問世,引起國內外轟動。
很快,新型鑽頭在十餘個油田推廣。與普通鑽頭相比,單隻鑽頭進尺提高30%到40%,鑽速提高20%到30%,使用壽命最高可達150小時。該成果獲得了國家科技進步獎二等獎,省部級科技進步獎一等獎,並獲兩項國家專利和一項美國專利。美國、英國權威機構的名人辭典上,也赫然收錄了“沈忠厚”的條目。
當這個難倒了世人的謎被他揭開時,各國專家震驚了,他們承認,是中國人解決了這個世界級的難題。
以“不折不撓”爲動力,實現科研領先夢
有的人看不起現場科研,覺得它輕理論,不是科學家發揮的地方。沈忠厚並不這樣看:“我認爲現場科研有一個最大的好處,它能解決現實問題。”聽說哪個現場出現了特殊情況,他都會去,用他自己的話說:“不請我,我也要去,因爲那是最好的學習機會。”
對於別人認爲不可能的事,沈忠厚反而起了更濃厚的興趣。
20世紀80年代,中國有相當一部分科研是跟着別人的思路走,國外有了什麼項目,我們立馬跟着研究。但在沈忠厚看來,要想實現中國科研領先的夢想,必須要有敢爲天下先的勇氣,必須衝破思想上的禁錮。
他說:“管你什麼山,我都要闖一闖。”
研究淹沒非自由射流的衰減規律,就是沈忠厚要攀登的頂峰。要研究這個問題,傳統的思維模式是尋找水射流在各種階段的變化規律,再利用數學對它進行描述和計算,最後再根據理論計算,指導實踐。
此時,他已經53歲,已過知天命之年。以現代的眼光來看,似乎已經錯過了科研的黃金年齡。但在漫長的等待和積累後,他迸發出了蓬勃的科研生命力。1986年,在孜孜不倦的實驗探索下,沈忠厚成功地利用豐厚的數據,建立了完整的噴射鑽井理論體系。
回望沈忠厚一生的科研成果,這些記錄註解着這位科學家的果敢與成就:首次建立了鑽井工程以井底岩石面獲最大水功率爲目標函數的水力設計新方法和新理論,解決了鑽井工程長期沒有解決的水力設計理論問題,發明了新型加長噴嘴牙輪鑽頭;發展了自振空化射流理論,發明了自振空化射流鑽頭,首創自振空化旋轉射流處理近井地層及解堵新技術;發展了機械及水力聯合破巖理論,發明了聯合破巖鑽頭;率先研究高效旋轉射流,鑽出我國第一口徑向水平井。
以創新爲信條,向下鑽探中推動技術向上發展
創新是沈忠厚一生的追求,也是他深入骨髓的人生信條。
利用井下淹沒非自由射流動力學規律設計鑽頭噴嘴,沈忠厚研製出了新型加長噴嘴牙輪鑽頭。在相同的條件下,與普通鑽頭相比,新型鑽頭井底水功率提高30%~40%,井底壓力提高1倍,井底壓力梯度提高1.5倍以上。平均機械鑽速提高30%,平均單隻鑽頭進尺提高40%。在全國13個油田推廣使用的3300只加長噴嘴鑽頭中,獲直接經濟效益1.7億元。
沈忠厚一生向下鑽探的精神推動了我國石油開採技術的蓬勃向上發展。
在緊鑼密鼓地研製新型加長噴嘴牙輪鑽頭的同時,沈忠厚又另闢蹊徑,先後於1982年和1984年開始研究自振空化射流鑽頭和水力—機械聯合破巖鑽頭,並在理論和實踐上都取得重大突破。1997年8月,利用第四代鑽頭——旋轉射流破巖技術,沈忠厚與弟子們在遼河油田鑽出了我國第一口徑向水平井,填補了我國在該領域的空白,採油量比以往增加了7倍!
一窮二白時,他有顛覆世界權威的膽識。名滿天下時,他卻淡泊名利只愛鑽油田。
2003年,已75歲高齡的沈忠厚又開始向新的研究領域進軍。當年,四川開縣發生井噴事故,沈忠厚作爲國務院事故處理專家組組長在分析、處理事故的時候,誘發了對超臨界二氧化碳的研究。在快九十歲高齡時,他在一篇文章中寫道:“人可以變老,但人不能服老,人的心要永遠年輕,工作着是快樂的,只有這樣,我們每天活得纔有意義,搞起科研也纔有力量。這就是我人生的信條。”
以“忠厚”爲名,終生踐行錚錚誓言
父母給他取名“忠厚”,他用一生踐行了這兩個字的意義。
忠厚,體現在念茲在茲的報國熱忱中。“中國太貧窮了,沒有采礦不行;找到豐富的礦藏,中國纔有可能走向富裕。”正是抱着這樣的初心,沈忠厚才走上採礦救國的道路。他的一生,都在爲了服務國家戰略需求、突破“卡脖子”技術和推動中國石油開發事業而孜孜奮鬥。他也鼓勵青年學生們涵養家國情懷,“只有深入社會、瞭解社會、服務社會,你才能瞭解這個國家,纔會對這片土地充滿使命感。”
忠厚,體現在對科研的矢志追求中。他說,“一個人,一輩子,認真做好一件事,就夠了!”“要上山,不要下海。”要“上山”,就是要迎難而上,勇攀科研高峰;不要“下海”,就是不要利用科研成果謀取個人利益。他一直秉持着“笨人理論”:在立項研究的時候,並不急於追求經濟效益、搞短平快,而是先打下紮實的理論根基,從理論上把問題搞清楚,在這個基礎上再把理論與實踐相結合,找到二者的結合點。他覺得,“笨人理論”看似速度慢,卻可以使人少走彎路,避免重複別人的錯誤,反而贏得了更寶貴的時間。
忠厚,體現在對學術團隊的嚴管厚愛中。他重視學術團隊建設,甘做人梯,以高尚的人格和深厚的學術造詣凝聚起一支老中青相結合、水平高、能力強、結構合理、能打硬仗的科研隊伍。他對團隊成員嚴格要求,不管是誰,要是把實驗一次得出的數據交過來,肯定會被退回,他要求數據必須至少連續三次重複實驗得來。他對年輕人委以重任,壓擔子、放開手,給他們提供自由發揮和創造的空間。作爲課題組的帶頭人、引路人,他時刻沒有忘記爲年輕同志解決生活、工作中出現的各種困難,排除年輕同志的後顧之憂。
忠厚,體現在對育人事業的熱愛上。沈忠厚熱愛爲黨育人、爲國育才的事業。他常說:“假如人生重新選擇,我還是會選擇做教師!”他認爲,高校教師的首要任務是育人,育人包括傳授知識和教學生做人。而作爲一名高校理工科教師,既要有科學家的本事,也要有工程技術專家的能力,還要有好的師德。他說,教師作爲學生學術方向的引導者,要站在學術前沿爲學生創造空間;作爲學生爲人處世方面的嚮導,要教會學生如何修身明德。“教師的任務是教書育人,教師只有爲自己想得少一點,才能爲學生考慮得更多。”
結語:
2021年2月5日,一輩子要“上山”攀登、不要“下海”隨波逐流的“射流鑽頭之父”沈忠厚,在北京逝世,享年93歲。他帶着水的柔情和堅毅的報國心去了遠方,將一生矢志不渝的創新與奮鬥的精神留給了後人。
回眸新中國75載燦爛星空,科學家無疑是那浩瀚星河裡最耀眼的星。他們是科學知識的重要承載者,是科學精神的人格象徵。在他們的身上有着這樣共同的精神氣場:胸懷祖國、服務人民;勇攀高峰、敢爲人先;追求真理、嚴謹治學;甘爲人梯、獎掖後學……他們把愛國、創新、求實、奉獻、協同、育人的科學家精神鐫刻在祖國大地上,鑄就一座座中國科技創新豐碑。
永遠銘記,是我們對您最深情的告白。