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攀向钻井技术高峰—记钻探集团钻井一公司总工程师张书瑞
www.pmnet.cn 来源:中油网  2007-1-9 9:47:36

钻探集团钻井一公司总工程师张书瑞

12月5日16时,钻探集团钻井一公司70150钻井队施工现场一片欢腾。该队仅用234天就成功完成大庆徐深气田第一深井———徐深22井。该井设计井深5300米,实际完钻井深5320米,创出了大庆油田超深探井施工最快纪录,这标志着大庆油田深井施工技术水平迈上了历史新台阶。
1999年,大庆油田为了寻找深层天然气储量,施工了葡深1井,由于当时没有配套提速的技术,施工十分艰难,用了近两年的时间才完成。
时隔5年,徐深气田第一深井———徐深22井钻井成功。很多人不解、很多人在问,为什么这么快?
人们把目光投向了一个人———43岁的集团公司高级技术专家、钻井一公司总工程师张书瑞。
徐深22井———这口高温深井的完钻,扫除了大庆人5000米以上深井打不好的思想障碍,也是张书瑞带领科技人员创新技术的成功。在这口井的施工中,他们首次试验了自行研制的抗213摄氏度高温有机硅钻井液体系,在抗高温水基钻井液技术上取得了重大突破,不仅有效保护了油气层,使岩心避免污染,而且确保了安全钻进至目标地层。
长期在钻井队“摸爬滚打”的张书瑞,不断在实践中完善自己、提高自己。他把自己的命运与大庆油田的命运紧密联系起来。就因为这种认识的高度、思想的高度、精神的高度,他和他的伙伴们改变了大庆地区打深井的速度。这些创新的钻井系列技术,不仅为大庆油田找油找气解决了具体的技术难题,更为大庆油田的可持续发展描绘出诱人的前景。
12月6日,张书瑞来到在庆深气田施工的50248钻井队。一下车,寒风夹杂着细沙,让人睁不开眼睛,张书瑞却直奔钻井平台。在平台上,他仔细分析各种数据和查看钻井液等情况,30分钟里,身上早已透心地寒冷。该队队长石运宝说:“张总是一个对井队了如指掌的人。他从大庆石油学院毕业,参加工作的20年里,取得大小科研成果30多项,原因就在这里。”同日,他又参加了50248钻井队深井进万米的祝捷大会。这是张书瑞负责的12个深井钻井队之一,也是庆深会战以来的第4个上万米的钻井队。这个成绩的取得,是以张书瑞为代表的钻探战线广大科技工作者同心协力技术创新的最好诠释。
上世纪80年代后期,大庆打中深井和深井的技术不够成熟,钻井速度慢始终是困扰钻井发展的“瓶颈”。为了破解这个制约钻井施工能力提升的难题,实现大庆钻井技术新突破,1991年,当时的中国石油天然气总公司正式立项,决定围绕《大庆东部地区中深井优选参数钻井技术》和《深井钻井参数优化设计技术》进行攻坚。当组织上让刚走上钻井一公司技术站新工艺室主任岗位的张书瑞负责这两个项目时,周围的一些同志都对组织的决定感到担忧,有些同事还劝他放弃这两个项目,以免搞砸了影响以后的前途。可是张书瑞却没有犹豫,他认为,搞科研没有不难的,正因为难才需要科技人员冲上去。他下定决心,带着项目组的同事不分昼夜地干了起来,一干就是整整3年。在3年时间里,张书瑞白天跑前线,夜晚搞分析,顾不上休周末,连续两个除夕没和家人一起吃团圆饭。
张书瑞时常告诫自己,为了钻井技术的发展,为了早一天试验成功,付出是值得的。1994年夏天,他冒雨上井进行试验,通往井场的土路满是淤泥,车一开进去就陷住了,寸步难行。那时候,大庆一年打不了几口深井,分层位试验数据十分宝贵,如不及时试验,就再也没有机会了。张书瑞十分清楚这一点,他毫不犹豫地跳下车,顶着大雨,深一脚、浅一脚地往井场走,靴子灌进泥水,他就干脆脱掉,光着脚走;双脚被扎破了,每走一步都钻心地疼,他全然不顾,一口气在雨中赶了十几里路,及时到达井场,按时开展试验,录取到了珍贵的技术数据。就这样,经过3年的攻关,张书瑞第一次负责的部级科研项目一次性通过验收,获得了部级科技进步一等奖,首次在国内建立了松辽盆地北部深层新的钻井模式和参数优化方法,进一步丰富和发展了钻井优化理论,使大庆地区钻井速度有了明显提高。
作为科技工作者,他没有陶醉在成功的光环里,而是把每一次成功都作为新的起点,以更大的勇气去攻克新的难关,向每一个制约钻井生产的难题发起挑战。前几年,在深井施工中经常发生断钻铤事故,有时打一口井,要断几次。每当看到领导焦虑的目光和钻工期盼的眼神,张书瑞都感到一种强烈的震动,每一次震动都让他彻夜难眠。为了攻克这个难题,张书瑞几次组织修订防断措施,先后试用了上下倒换、定期探伤、限定使用时间等办法,但都没有从根本上解决问题,断钻铤事故仍时有发生。当时有人说,要防止钻铤断裂,除非能改变地质条件,否则没有更好的办法。可张书瑞不同意这个看法,他认为,任何事物都有它内在的规律,只是还没有被人们发现而已,无论规律的发现和掌握多么艰难曲折,都要一无反顾地去探索,否则就是科研人员的失职。张书瑞就是凭着这种坚定的信念,在大量的事故案例中继续找寻着破解之道。一次,他在分析归纳事故原因时想到,能不能当钻铤接近疲劳期时,把公扣切掉重新车扣,来防止钻铤断裂?思路一出,马上组织试验。虽然天寒地冻,但张书瑞天天盯在钻台上,仔细观察井下的变化,从冬天到春天,一连盯了3口井,试验终于获得了成功,突破了钻铤防断的老办法,开辟了钻铤防断的新途径,在随后15口深井的应用中,再也没有发生断钻铤事故,深井施工难以防止钻铤断裂的局面也彻底成为历史。
2004年7月份,庆深气田深层天然气会战打响了。这次会战工期十分紧迫,中油集团要求大庆油田同时组织一次性施工11口深井,每口井的工期要比以往缩短40至50天。可是,大庆的地质条件非常复杂,地温高、可钻性差,最硬的岩石接近金刚石硬度,在这样的情况下搞会战,时间之紧、任务之重、难度之大都前所未有。
面对巨大的困难和挑战,张书瑞在思考琢磨,如果按照原来的生产组织模式和搞技术会战,根本不可能达到上级的要求。张书瑞心里十分清楚,会战要成功,必须大提速。大提速靠什么?靠技术进步。当管理局把深井提速的担子交给张书瑞后,他马上组织技术骨干,一面加强现场技术管理,一面开展多项现场提速试验。困难比想象的还要大,尽管张书瑞带领前后线的技术干部夜以继日地进行了20多项试验,在生产组织、技术管理等方面想了很多办法,都没有见到明显的效果。张书瑞急了,他在深刻地反思:只在原有的技术措施上进行修修补补,而没有决定性的突破,就不可能打赢深井会战。为实现深井提速,张书瑞没有气馁,带领技术人员反复分析会战地区的特点,深入总结以往试验效果不明显的原因,在探索的煎熬中终于想出了一个新办法,那就是“复合钻井法”,既让转盘转,又让钻井液驱动螺杆带动钻头转,上下一起转,就可能加快钻头破碎岩石的速度。
好的思路就是好的出路。张书瑞仿佛突然看到了深井大提速的曙光,兴奋得一夜都没睡,连夜拟定试验方案,第二天一大早,就组织人员开始试验。由于这种方式在油田深层钻井史上是首次应用,为了防止发生井下事故,他始终盯在钻台上。饿了,就在钻台上吃;困了,就用冷水洗把脸;实在挺不住时,就到钻台的值班房里打个盹儿。有一次,他向司钻交待完技术要领,刚要走出司钻房时,两条腿却怎么也不听使唤,一跤摔在了司钻房外。别的技术干部也都主动要替换他,可他说什么都不肯,他说:“这项试验很重要,我是负责人,不守在钻台上,心里就觉得不踏实。”就这样,张书瑞一直在钻台上坚持到试验取得明显进展。随后,他和同事们又连续试验了十几口井,工期都比以往缩短了7天多时间。紧接着,他们一鼓作气,大胆地在更深更硬的地层进行复合钻井试验和20多项配套试验,探索并形成了“深井十大配套技术”,创出了98天打完4170米井深、平均工期缩短50天以上等30多项高水平、新纪录,为顺利提交1000亿立方米天然气储量,继续寻找第二个、第三个1000亿立方米天然气储量提供了强有力的技术支撑。
为了进一步提高深井钻井水平,张书瑞打破常规,大胆创新,推出了一系列新举措,取得了明显成效。比如深层取心技术,在徐深1-2井连续取心586.98米,收获率达99.5%,漂亮地打成了大庆油田钻井史上的“深层取心第一井”。
边摸索、边实践、边总结、边完善,是张书瑞完善“想法”的惯性定律。这使他最终形成了井身结构优化设计技术、钻进参数优化技术等十大深井提速配套技术系列。这些技术的应用,使庆深气田深井会战完井时间得到了大提速:2004年,从原来的195天缩短到150天,2005年达到135天,在2005年,50111钻井队和40103钻井队深井钻井年进尺双双突破万米大关。今年5月份,50239钻井队仅用78.5天打完井深4170米的徐深14井,成功超越“磨溪速度”,创出了“庆深速度”,大庆深井施工水平实现了历史性突破。权威专家说,这种突破,更是人们观念上和思想上的突破,它将使人们今后遇到同类问题有了更开阔的思路去解决。
参加工作的20年里,张书瑞就是以这种致力科研、敢于突破的精神,先后涉足了定向井、加密调整井、探井大斜度井、泥岩裂缝和阶梯薄层水平井、火成岩欠平衡井、高陡钻井、高温高压钻井、套管钻井、气体钻井等十多个钻井施工领域,特别是在高温、高陡地质条件下的钻井配套技术取得了较大的突破,在多个钻井技术领域填补了国内空白。
肩负起科技工作者的使命
在张书瑞的心里,解决生产中的技术问题,就是科技工作者崇高的使命。搞科技工作,承担的责任有时十分重大。为了钻井技术的进步,面对可能带来的风险,张书瑞敢于承担责任。
人们知道,钻井是隐蔽性工程,工作对象在地下几千米。围绕钻井搞科研,不仅仅是要刻苦、要攻关,有时还要冒很大的风险。说白了,就是要对技术措施负责任。去年下半年,中油集团决定在庆深气田进行空气钻井试验,这在大庆油田尚属首次,风险非常大。如果试验中地层出气或出水,很容易引起着火、爆炸或其他事故,严重时可能导致全井报废。张书瑞想,这么重大的试验项目,难以预料的试验结果,谁负责都要承担相当大的风险。他想,自己是公司技术总管,这个责任自己应该担起。就在他下决心主动提出项目申请时,领导也找到他,希望他接下这个项目。早就有思想准备的张书瑞没有迟疑,毫不犹豫地接下了这个项目。
为了保证试验万无一失,张书瑞请来了兄弟油田的专家,针对各环节发生事故的可能性、严重性,制订了完整的应急预案,配备了应急设施,预先组织了防喷和急救演练。试验中,他连续十几天盯在现场,每天要上下钻台30多次,严密组织施工。进入关键阶段后,他24小时盯在钻台上。但是,就在现场试验快要结束时,一件令人担心的事件发生了:钻进时扭矩发生波动,出砂口突然不返粉尘,上提钻具时有卡钻迹象。他马上意识到,地层可能出水了,如果粉尘与水混在一起,就很可能发生卡钻事故,一旦把钻具卡死,后果非常严重。就在这个关键时刻,张书瑞当机立断,决定立即停止试验,指挥钻工连夜向井内强行灌注钻井液,进行气液转换,从而避免了严重事故的发生,保证了空气钻井试验的圆满成功。
在多年的钻井科研攻关的实践中,张书瑞自己有一条信念,那就是“认真对待每一件事”。他说,科研来不得半点儿马虎,必须事事敢于较真儿。有一次,朝阳沟区块的一口开发井发生井塌,张书瑞得知情况后,马上与其他技术人员赶到了现场,共同商讨事故处理办法。大家经过分析,一致同意通过提高钻井液密度来处理事故,并在实施中取得了很好效果,有效地控制了井塌,但在井塌原因的判断上却产生了分歧。张书瑞认为是由于地层出水造成的,其他人则认定是地层过于疏松。事故处理结束后,其他技术人员先后离去,张书瑞却没有走,他想,无论井塌的原因是什么,都要用事实说话,要找出事件发生的真相,为以后再遇到这类情况总结和摸索出解决的办法。为了查清事故原因,他盯在现场观察,终于找到了地层出水导致井塌的真正原因,为制定这一区块开发井施工防塌措施提供了可靠的依据。
作为钻井科研人员,张书瑞不但在事故处理和技术决策上敢于较真儿,而且还有一种锲而不舍的精神。他认为,科研攻关最讲究求真务实,必须要有打破砂锅问到底的精神,把来龙去脉搞清楚,这是科研工作者必备的素质。
2002年,他带领项目组承担了《英台地区垂直裂缝防漏、堵漏技术》的局级攻关项目。从前,垂直裂缝的防漏、堵漏,在理论上有很多解决方法,但在英台地区应用时,每次处理井漏,都是把各种堵漏方法拿过来反复试用,始终搞不清这个地区到底怎么回事,用什么办法最管用、最有效。早在承担这个项目之前,张书瑞一直琢磨这个问题,这次“巧遇”,他决心一定要啃下这块硬骨头。张书瑞没想到,一上手就碰上了硬钉子,他一连分析了几种原因,试用了好多办法,始终找不到控制井漏的有效方法,随着时间一天天过去,试验陷入了僵局。眼看着一罐罐价值不菲的钻井液漏进地层,跑得无影无踪,生产无法正常运行,急得张书瑞吃不下饭、睡不好觉。试验进行不下去,想要的结果出不来,张书瑞连走路吃饭时都在想着这件事。他组织项目人员重新分析,反复推演,有了新想法就马上投入试验,一次不行两次,两次不行三次。天道酬勤,张书瑞和他的同事终于在试验物理、化学联合堵漏法时控制住了井漏。为了证明这一方法,他们又一连试验了几口井,并在配套措施上展开深入研究,不但探索出成熟的英台地区垂直裂缝防漏、堵漏技术,还在国内相似地质条件的各种井漏处理技术中也达到了领先水平。张书瑞上百次较真儿的故事,在庆深气田传为佳话,人们从张书瑞身上真切地体会到一个科技工作者对油田的使命感。
张书瑞作为一名新时期的钻井技术干部,无论面对多么艰巨的科研任务,都以极其负责的态度,不计个人得失、竭尽全力地去履行职责。2003年下半年,中油集团重大科研项目———《海拉尔地区提高钻井速度和固井质量配套技术研究》摆在了钻井一公司科研人员面前。人们都知道,海拉尔地区情况异常复杂,地下有大段的砾石层,坚硬、易碎,不仅钻速慢,而且还经常发生井斜、井塌和卡钻事故,是一个“老大难”问题,谁承担这个项目都没有十分的把握。当时身上已罩满荣誉和光环的张书瑞,在许多人眼里已经功成名就,可以轻松下来,没有必要再去承担科研的压力和有可能失败的结果。张书瑞却坚定地选择了承担,主动向组织申请,接下了这个项目。2004年春节刚过,他就带着课题组,冒着零下30多摄氏度的严寒,随着井队一同赶往海拉尔施工现场,组织5个队同时展开现场试验。海拉尔的井队相互之间都在100多公里以上,他和项目组的同事为了抓紧时间,分析试验数据、制定技术措施,常常是在往返各井队的车上进行。有一天中午,他们正赶往下一个井队准备继续试验,途中天气骤变,霎时间,寒风席卷着漫天大雪,肆虐着呼伦贝尔草原,能见度不足10米,草原上的路很快就被大雪埋住了,张书瑞和同事们迷了路,不知往哪里走。由于当地通讯信号不好,他们打了多次电话也没联系上井队,只好在风雪中摸索前进,没多久就掉进了雪窝子里,车怎么也开不出去了。天黑了下来,雪越下越大,气温越来越低,为了省油,他们不敢用暖风,几个人蜷缩在车里,又冻又饿,没过多久两脚就麻木了。天亮后,张书瑞和同伴们在雪地里跌跌撞撞走了10多公里路,才找到一个高岗,打通了井队的电话。就这样,张书瑞带着项目组,在海拉尔与钻井难题斗,与恶劣的环境斗,摸爬滚打了整整1个多月,试验终于获得了圆满成功,使海拉尔地区平均钻井周期比以往缩短了25天,固井优质率也直线上升,在很大程度上,改写了海拉尔钻井生产长期低迷的状态,为实现增储上产目标作出了重要贡献。
多年以来,与张书瑞一起工作的同志发现,在他的词典里,没有“推脱”两个字。就因为他时刻不忘科技工作者的使命,才有如此众多的创新成果;就因为他强烈的责任感,众多的难题才会被他破解;就因为他对企业、对工作的深深热爱,使他走向了成功。在50569钻井队,年轻的工程师危常胜对记者说,从张总的身上,我看到一个科技工作者的使命感和强烈的责任意识。
奉献是快乐的
大学毕业后就来到钻井一线的张书瑞,20年来,一直都在无私地奉献。记者在5个钻井队采访,听到的都是称赞张书瑞敬业奉献的故事,让记者十分感动。张书瑞面对记者的采访,他说,哪个时代都需要有人奉献,创建百年油田更需要我们付出。他在奉献中也品尝到奉献带给自己的快乐。正因为有这样的思维,使他的奉献与快乐进入一种良性循环,不敬业的人很难体会得到。
为了提高中深井钻井技术水平,张书瑞把全部的智慧都用在工作上,在锲而不舍的探寻中,享受创新的喜悦、奉献的快乐。
钻井科研试验的场所多在野外荒原,春秋风沙大,夏天蚊虫多,最难忍受的是赶上雨雪天气,有时雪落到身上就化,不一会儿棉工服就湿透了,里外透心凉。对这样的环境,张书瑞已无视它的存在。井架下、钻台上,都变成了他的科研试验场。1994年,大庆石油管理局为了提高深井施工水平,在芳深7井一次性开展了22项现场试验。在试验的5个月里,张书瑞把全部身心都投入到试验中,无论天气多么恶劣,都始终盯在井上,每天要干上十七八个小时。试验成功后,长期的体力透支,让他感到了难以抑制的疲倦。管理局领导听到试验成功的消息后,当天就赶到现场祝贺。张书瑞在汇报时,已抵挡不住困意,说着说着趴在桌子上睡着了,并打起了鼾声。当时的钻井一公司总工程师崔己男见状忙解释:“小张太累了,试验最后的4天4夜,他总共睡了不到6小时的觉,就是‘铁人’也熬不住啊。”听了崔总的话,领导们不仅没有责怪他,还当场表扬了张书瑞。
张书瑞为了钻井事业,把数不清的日日夜夜,用于紧张的钻井科研。去年10月份,庆深气田多项现场试验先后进入紧张时期,张书瑞放弃了“十一”长假休息,从10月1日起就住到前线,每天都不脱工衣,图的是方便快捷,往返于各钻井队,指导开展现场试验,一直在前线盯了18天。
一次,为了按时参加中油集团在苏州召开的技术交流会,他顾不上回家,从前线直接赶往哈尔滨,乘飞机于凌晨到达苏州。第二天上午开完技术交流会,下午返回哈尔滨后,就直奔到会战现场,到达前线指挥部已是凌晨1时,休息了几个小时后,5时,他又急忙赶往徐深12井试验现场。
参加工作20年来,张书瑞忘我地工作,给家人的时间却少之又少。2002年春节前,32900钻井队发生井下复杂情况,他上井一盯就是20多天;2003年春节,他不放心6063钻井队正在施工的跨年井,上井与钻工一同过春节、保生产;2004年,40116钻井队春节期间正赶上深层施工的关键阶段,他上井后一连几天盯在井场,直到该井顺利完成;2005年春节,为了庆深气田会战,他再次住到井上,组织节日生产。
有一次,张书瑞正在井上搞试验,年迈的母亲突发心脏病,妻子为了不影响他的工作,没有告诉他,自己把老人送到医院抢救,陪在床前一夜都没合眼。联想起多年来母亲含辛茹苦把自己养大成人,病在床上自己都没有侍奉,他不禁潸然泪下。
在从事技术工作的20年时间里,他记不清有多少个节假日在工作,记不清多少个晚上在加班,更记不清在大庆这块土地上跑了多少路。几天、十几天不回家是常事,在他孩子的记忆里,张书瑞回家是不正常的,不回家反而正常。
由于多年在野外奔波,作息没有规律,张书瑞患上了严重的胃病、肾结石,有时发作起来疼得浑身直冒冷汗,但是,他却没有一次因病影响工作。今年9月份,他在庆深气田前线忙了一个月,没进家门就直接赶到北京汇报深井项目进展情况。10月6日那天是中秋节,他恰好从北京回来,满心欢喜地准备与家人过一个团圆节。张书瑞刚进家门,他的腹部突然疼了起来,来到医院,张书瑞刚打上吊针,井队突然来了电话,一口试验井井下发生了复杂情况,现场技术人员想了很多办法,都没有解决。他一听就急了,心飞到了井上,不等打完,拔下针头就走。5天后,张书瑞拖着疲惫的身子回到家里,妻子看到他眼窝深陷,眼睛里满是血丝,一句话都没说,抱住丈夫就哭了起来。
就是这种奉献,让张书瑞获得了许许多多的成果和荣誉。参加工作20年来,他先后承担并完成了25项部、局级科研项目,44次受到中油集团、黑龙江省和管理局的表彰。先后被集团公司评为首批跨世纪学术技术带头人和高级技术专家,荣获中国能源第十一届“青年科技奖”、黑龙江省第五届青年科技奖、集团公司杰出科技工作者、管理局科技标兵等荣誉称号。
面对荣誉,张书瑞十分谦虚。12月6日23时,在钻井前线的铁皮房里,和记者深入交谈时,张书瑞说,他所有创新成果的取得,并非他一人的努力。
他说,生活中没有哪一个人能独自成功。钻井技术的创新攻关,涉及许多专业,他取得的一些成绩,完全是大家共同努力的结果。他说,庆深气田深井会战,组织上让他担任多个重大项目的负责人,这就给了他弥足珍贵的锻炼机会。多个重点项目,就说明需要许多人的参与和配合。特别是每当他遇到棘手问题时,组织上都会全力支持。钻井科研是复杂的系统工程,除了组织的支持,还离不开方方面面的配合。没有这种支持和配合,我永远不会取得这些成绩。
张书瑞勇于实践、善于思考、乐于奉献,把自己的命运同油田的命运、祖国的命运紧密地联系起来,使他成为引领大庆钻井技术的先锋人物,成为攀登钻井技术高峰的勇士。