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戈壁上,那道“创新”的彩虹

图为戈壁上正在钻进的TH12313井,该井在钻完井过程中,运用了两种创新工具,大大提高了钻速和作业质量。

编者按:前不久,由国家科学技术部、中国科学技术协会、天津市政府举办的“2021年中国创新方法大赛”结果揭晓,西北油田石油工程技术研究院组建的竞赛团队经过三轮比拼,从全国4000多个团队中脱颖而出,获得全国大赛一等奖。他们是中国石化唯一进入决赛的队伍,实现了新疆维吾尔自治区进入决赛零的突破。尽管在最后的“金球奖”角逐中,他们只获得了优秀奖,但他们执着追梦的故事却在大漠传开。

2021年12月16日下午4点,天津电视台的演播大厅,聚光灯明亮且柔和,录播区里,“2021年中国创新方法大赛”进入最后环节。全国10个一等奖课题团队角逐最后的“金球奖”。

一周前,从塔克拉玛干沙漠风尘仆仆赶来的西北油田参赛队,此刻坐在选手席上。队长张杰悄悄地做着深呼吸,他竭力让自己平静下来,虽然,这场比赛已和项目无关,纯粹是方法的比赛,但他仍然迫切地希望团队能够走得更远。

在评选大赛一等奖时,院士和专家组成的评审团,对他们的课题给出的评语是:该技术有望解决国内高压水射流钻井技术的关键问题,可实现机械钻井向水力钻井的突破,为一个全新的技术领域奠定重要的基础。

这评语就像火箭的助推剂,给了他们飞向更高天空的勇气和力量。然而他们最终却无缘摘得“金球奖”。

比赛结束,好一阵,张杰都不敢看江江和馨悦,自从组团开始做水射项目,他们饱尝了从希望的云端坠落于失望的谷底的沮丧。

聚光灯照得人有些发晕,恍惚间,张杰仿佛又看到了熟悉的戈壁,看到了TK943井场那道彩虹。

  这是一个让梦成真让心飞翔的攻关课题

2021年10月20日,正在西北油田采油一厂驻厂搞产建的张杰,听说自己的课题被院里选中参加“全国2021年中国创新方法大赛”新疆维吾尔自治区预选比赛。这一夜他失眠了。他静静地躺在床上,听风吹过被黄沙覆盖的荒凉戈壁,怎么也睡不着。

13年的时光,是那样长,又是那样短。单纯而充实、努力而饱满,大漠用风沙雕塑了一个专注努力、梦想飞翔的石油汉子。

刚来油田实习时,张杰被分到完井管理中心,师傅是完井技术的“大神”。他跟着师傅天天跑井场,发现师傅在处理现场难题时,总有奇思妙想。有一次安装井口,作业人员按照设计,怎么也装不上。师傅赶过去,盯着井口看了一会儿,说:螺栓对角居中你们没有做好。接着,说了3种寻找螺栓居中的办法,一个比一个巧。

他问师傅怎么能想出那么多办法。

师傅说:想啊!

他问:我怎么想不出呢?

师傅说:咱人在戈壁,可心要向天空飞,心飞起来了,思维才能灵动。

在他眼里,师傅工作起来忘我投入,经常将研究和琢磨技术难题当作休息。师傅的心一直在戈壁上的某块天空中飞翔,他够不到,却十分向往。

多年过去,师傅已成了完井管理中心的领导,他仍记得自己和师傅在现场的那番对话。

2009年7月,实习结束,他来到石油工程技术研究院完井测试所,从事石油工程技术研究和应用。

一年又一年,一个项目一个项目地做,虽然做得都不错,但都不是他期望的那种师傅说的让人心能飞起来的境界。

他在等待着属于自己的机会,也在寻找着属于自己的天空。

2011年的冬天,他在央视科技频道《我爱发明》中看到一个叫纪新刚的发明家,用一根水管通过加压加砂,小喷嘴形成水箭,竟把一块5厘米厚的钢板击穿。

这让他受到强烈震撼,同时一个念头从脑子里蹦了出来:用水来钻井。没想到这个念头像种子,在心里发芽,后来竟然疯长,让自己欲罢不能。他觉得,那可能就是属于自己的天空,能让他释放能量、放飞自我。

利用业余时间,他开始收集资料。在收集的过程中,他了解到国内兄弟油田也在进行这方面的研发,甚至做出了样机。

这戈壁真是太闭塞、太荒凉了!他突然觉得自己彻底领悟了师傅那番话的含义,只有让心飞起来,人才能超越现实、实现价值。

于是,他向院里提出立项“水力喷射技术”,得到支持。

当他开始向天空展翅飞翔时,体会到了高处不胜寒。没有成熟的设备,没有成功的先例,国内同行还刚刚起步,合作的同行,也在探索阶段。做一个能在陆地上切割岩石的样机,要花费大量的金钱和时间。仅仅是选择加哪种砂,加多少,就需要试验几十次。

那是三年前的一个雨后,在TK943井场,他们进行井下水射试验。在井段4595~4596.5米,岩层被全部打通。在欢呼中,一道彩虹横跨戈壁上空,美得让人心醉。

这一天,是2018年6月19日。距项目开题175天。此后,该技术在TP1100、TK124H等3口井开展先导试验,工艺成功率100%。

然而,该技术却有一个致命缺陷,只能在某个特定井段试验。

当呕心沥血并为此花费整整3年时间的项目被叫停时,他只觉得心里隐隐作痛,人瞬间被掏空了。他理解领导当初的拍板上马和后来的拍板叫停。他没有抱怨,只有感谢。感谢工程院有土壤让梦想着床,也感谢油田领导投资成就希望。

他没有停下对项目的研究和思考。当新疆维吾尔自治区政府动员驻疆企业参加“全国2021年中国创新方法大赛”的公文转发到工程院时,院长赵海洋说:参加,咱这么多硕士博士,玩的就是脑力和方法。咱不参加,谁参加。大有舍我其谁的架势。

大家笑:院长这是把国家级的奖都内定了。

对他而言,这个竞赛给他的梦想打开了一扇窗户,他又可以飞翔了。

经过课题筛选,他的“超深油气井高压水射流径向钻井关键技术创新”被确定为参赛项目。

项目需要的基础专业除了工程力学外,还需要化学专业、材料专业。于是,张江江和马馨悦被挑选进组。

大家期待着他们能碰撞出令人炫目的火花,最好是满天星火。然而,当团队第一次在西北油田轮台基地集结时,他讲完技术思路,张江江和马馨悦面面相觑。之后,俩人几乎同时大叫:张杰,你这是什么鬼!这是和自然法则较劲儿。

他连连作揖:相信我,相信我,这真的是个让梦成真让心飞翔的课题。

 这是一个时间被拉长生命被点燃的冲刺进程

因为张杰前几年所做的努力,课题有了基础、架构,但是存在于现实问题中难以逾越的重重关隘,在原来思维的框架里却是无解的。方法大赛,就是要寻找新的颠覆性方法。

10月30日,在轮台基地,他们参加了河北工业大学谭润华教授“创新方法大赛”培训,目标是强化理论深度,同时梳理项目、展示思路。

他们自此开启了“白加黑”模式,白天培训,晚上针对课程内容进行复习回顾,同时思考相应内容是否有需要优化的地方。

11月7日,回到乌鲁木齐,他们参加自治区科技厅组织的赛前强化培训,听老师讲各种思维方法和技巧。一种方法,不同的实例,最后必须能够恰当地运用,运用之后还必须能够解决问题。这不是听听课就能解决的。

白天上完课,晚上回来先讨论老师所讲的方法,然后运用新方法,逐个修改课题展示的材料,一张一张地改、一页一页地对,三台电脑,一台打开资源列表库、一台打开效应原理库、一台打开课题方案。

12日,改完片子已是凌晨4点半,洗漱完的张江江躺在床上翻来覆去睡不着,张杰问他怎么了,他说:脑袋还很兴奋,九屏幕法和金鱼法的使用,好像还可以再提高。

张杰说:你说说你的思路。等张江江说完,两人打开电脑又开始调整,一直干到第二天朝霞落满窗头。

13日,他们回到工程院,院里专门为他们准备了办公室。因为比赛在线上进行,这里就成了他们的前沿阵地,他们要在这里开启冲刺模式。

空旷的办公室,祥和而宁静,他们的心里却是战鼓催征、呐喊震天。大家像整装待发的勇士,瞄准目标全力冲刺。方案每天都是新的,每次都得大改,经过几天努力,项目展示材料逐渐变成大家期望的样子。他们成功拿下8日的“省赛”和26日的“国赛”。

在近一个月的时间里,他们每天睡觉都在凌晨两点多。时间被拉长,他们无论是体力还是智力仿佛都注进了能量,整个人像是被点燃了。

12月12日,因为疫情,在经过近一个月的等待后,天津市政府批准了大赛的最后环节,10个一等奖进行电视大赛,角逐“金球奖”。

  这是一次风光旖旎让人流连忘返的智慧之旅

学习时的绞尽脑汁,设计时的冥思苦想及比赛时令人窒息的紧张激烈,到了最后都统统消失,留在记忆里最深刻、最鲜明的印象是,大赛就像是桃花源的那个洞口,通过它便别有洞天。

马馨悦说,很长时间,进门看见一把椅子,外出看见一辆自行车,都会想它各部分的功能,技术形成的路线,可以优化改进的地方。

每个人都有点魔怔了。

张杰拿出最初的方案,他希望密封橡胶能承压70兆帕,这就像要求一个人徒手举起几十吨重的东西,怎么可能?

他们通过多轮次迭代分析求解,不断趋近最终目标。原来的山重水复,用创新的方法,便都是柳暗花明。他们创新了17个方案。根据实用性,分为强可用、一般可用和未来可用。为难题的全部解决提供了扎实前提。

这是一个痛苦走向快乐、蹒跚转为奔跑的过程。越到后来,大家思维越活跃、越灵敏。马馨悦说,有时候感到方法就是从大脑里往外蹦,不是人跟着方法走,而是方法推着人往前走。

高压水枪在钻进中,枪头必须得到有效控制,所以要设计一个在钻井工况下的扶正器。在讨论思路时,三个人提出三种方案。

因为扶正器需要居中,需要一定的装置来实现,大家讨论了半天都没有头绪,就在要吃午饭时,凝神思索的马馨悦突然脱口而出:用“小人法”啊!

小人法就是把要固定又要保持在一定范围灵活转动的东西,周围用一个个富有弹性的固定阻力装置吸收冲力,就像一个个小人形成一道道人墙,防止中间的人跑出圈外。大家决定,把扶正器设计成柔性能变形的,用以解决居中问题。

虽然,三人相伴未能走到最高的巅峰,但一路风光,足以让他们增加阅历、丰富人生。他们还年轻,还有更多的路要走,更美妙的风景还在远方等着他们。

在张杰眼中,那道彩虹永远都在,但要让彩虹变成真正的桥梁,还要解决无数个现实的技术难题。他坚信“经历风雨终能见到彩虹”。

而在张江江和马馨悦看来,这只是一次比赛,他们因为专业和兴趣,今后也会有自己的选择和努力的方向。创新方法就是一道彩虹,它让梦想变成现实,让不可能成为可能。

责任编辑:牛淋淋

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