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探寻石油奥秘 绽放人生光彩



  盛家平,石大非常规天然气研究院教授,国家第十三批“千人计划”创新人才长期项目入选者,非常规油气领域国际上有重要影响力的学者,研究领域主要包括页岩油气研发、提高采收率、油藏数值模拟、试井压力分析,两次获SPE地区技术奖(美国西南地区),曾获美国富布莱特专家奖、国际石油工程师协会(SPE)“杰出会员”称号,曾任(美国)石油工程师协会期刊编委“精英组(A'Peer'Apart)”成员(SPE)、(美国)工程师期刊(SPEREE)副主编和ELSEVIER石油科技期刊副主编,拥有5项美国专利,累计发表论文200余篇,著书2本。
  在世界各地6个国家的几个著名国际石油大公司工作20多年后,非常规油气领域专家盛家平2011年毅然辞去了高薪职位,应聘到美国德州理工大学,成为一名老师。专注学术的他被大学里的学术自由所吸引,这种自由提供了他和祖国同行的机会,也为他回国任教、回报祖国奠定了基础。作为老师,他全心全意教书育人,把多年积累的知识和经验传授给学生。被几位恩师改变人生命运的盛家平,在自己走上教师岗位后,也希望自己同样能改变一些学生的命运。
  1962年,盛家平出生在一个富农成分的家庭。1977年,国家恢复高考,但那个年代,出身不好的学生会被高中拒之门外。当时初中校长袁富根、老师陆仁祥想尽一切办法极力推荐他,使他成为那一年唯一被高中录取的出身不好的学生。
  1979年,他被当时的华东石油学院录取,来自贫穷农村家庭的他身无分文。国家给了他助学金,使他得以开始大学生涯。对知识的渴求使他更加发奋学习。渐渐地他感到学校的课程内容不能满足他的求知欲,于是开始超前自学下学期的课程,并申请在下学期开课之前考试,如考试通过就免上这门课程。这样的请求不符合当时国内的教学规定,但得到当时的院长(校长)杨光华的支持和批准。1983年大学毕业,他被分配到北京石油勘探开发研究院。离开母校前,当时开发系系主任沈忠厚老师语重心长地对他说:“各石油院校一个专业每年给研究院分配一个毕业生。你的表现代表学校毕业生的水平,可要为学校争光啊!”从此,盛家平将老师的重托谨记在心。
  老师为他作了教书育人的榜样,如今身为老师的他,在学问上对学生同样要求严格。对硕士、博士研究生,他坚持和每个学生有单独一小时辅导时间的周会,认真修改他们的每一篇论文,曾两次被学生选为系里最有影响的教授。
  自2011年,他成功地将不同领域的工作经验融入到高校科研工作中,培养了众多学生,其中博士生13名、硕士生30多名,指导学生发表60多篇SCI期刊论文。在毕业的13名博士生中,有6位已成为美国和中国的高校老师。一方面,他对学生在学业上很严格,另一方面,他对学生的生活和经济状况也非常关心,当学生遇到困难时会跟他倾诉,他就像家长一样给他们提供建议,开导他们。学生对他严格要求的理解、苦心的感恩和人格的信赖,他由衷感到欣慰。对他来说,这是一个做老师很重要的成就感。
  盛家平认为,在学术研究方向上,一定要看得远。当工业界乃至学术界忙于页岩和致密油的水平井压裂开采时,他却选择了提高采收率方法的研发,因为水平井压裂开采方法只能开采少量的原油地质储量,迟早要研究如何提高采收率的问题。因此,他首先提出循环注气的方法。这种方法有很多优势:容易注入页岩和致密地层;避免注入流体沿裂缝或高渗透层从注入井窜流到生产井;回注采油过程中伴随采出的天然气,避免天然气排放和燃烧天然气后产生的二氧化碳的排放,起到很好的环保作用;投资收益快。由于前期的研究成果,他们团队获得了美国能源部600多万美元的研究基金。在此基础上,他们从理论上、实验上和数值模拟上开展了系统研究,已发表SCI期刊论文60多篇,申请美国专利2项,其中1项已授权。在国际上所有发表的关于页岩油藏循环注气提高采收率的文章中,他们团队的文章占一半以上。其团队发表的两篇文章的部分内容被石油工程师 期 刊 《J.0 of0Petroleum0Technology0》(JPT)转登在2014年10月期刊和2015年1月期刊。另两篇文章的部分内容被美国油气报告《American0Oil0&0Gas0Reporter》转登。JPT和美国油气报告一般转登一些石油工业最新方法和技术的文章,尤其是JPT,0每个石油工程师协会会员都有一份拷贝,文章阅读率很高。有一篇题为“EvaluationOof0the0EOR0Potential0of0Gas0and0Water0Injection0in0 Shale0 Oil0Reservoirs”的文章被《Journal0 of0Unconventional0 Oil0and0Gas0Resources》列为主编推荐给读者的文章。这篇文章在发表的前 5个月被下载2295次。另一篇题为“Enhanced0 oil0recovery0 in0 shale0reservoirs0 by0 gas0injection”的文章在发表的第一年被下载2079次。基于在页岩油藏循环注气以提高采收率方面的突出成绩,JPT0记者采访了他。其采访内容作为主题文章刊登在2016年6月刊。石油工程师期刊《The0Way0Ahead》还邀请他撰写介绍循环注气技术的文章,其文刊登在2018年1~2月刊。目前该循环注气技术已被美国工业界认可为唯一现实可行的提高页岩和致密油采收率的技术。
  科学研究要敢于向传统理论挑战。在注表面活性剂以提高采收率方面,最初 1979年提出的传统理论是地层水的盐度必须高于表面活性剂溶液段塞的盐度,那么如果地层水的盐度很低,而表面活性剂要求的最佳盐度又较高时,传统的理论束手无策。于是盛家平在2010年提出了新的最佳盐度剖面的概念,从而否定了传统的理论,提出了在地层水盐度很低的情况下注入表面活性剂的新方法。
  在油藏渗流方面,最初上世纪六十年代提出的传统理论是驱替液流度必须小于或等于被驱替液的总流度。当被驱替液是多相时,尤其当被驱替液中水的饱和度很高时,被驱替液的总流度就会接近水的流度。以注聚合物提高采收率为例,根据传统理论,聚合物段塞(驱替液)的流度必须小于或等于水的流度。这显然不对。盛家平于2013年推导出了新的理论,提出驱替液流度必须和被驱替的几个液相中的最低流度有关。
  2011年他出版的一部现代化学驱提高采收率专著,是基于他多年向传统理论挑战的研究成果。这本书系统地总结了化学驱的最新成果,是第一部而且是唯一的英文版化学驱专著。此书已成为国外各大学教科书、化学驱工程师的必读之书。他还邀请北美著名专家教授撰稿,主编了另一部全面介绍各种提高采收率方法矿场经验的专著。
  在教学方法上,盛家平意识到中西方教学理念的差异。美国的教学体系虽然在教学方法、学生录取方法等方面还有很多进步空间,但很多高校乃至整个社会的教育体系相对完善,各尽所能,充分发挥和利用学生所长。而中国在注重“文化课”传授的基础上,应更注重创造性思维等方面能力的培养。
  他认为,现代学生普遍注重应用,忽视基础理论的学习尤其是基础理论的推导,这不利于高层次人才的培养,尤其是可能会给科研人才带来发展瓶颈。
  2016年他依托母校申报国家第十三批“千人计划”创新人才项目,并成功入选。他感谢祖国对他的学术水平的高度认可,也感谢母校对他的帮助。他表示将不辜负祖国的信赖,尽心尽力为开发祖国非常规油气资源作出贡献。
  美国页岩油气开发已发展到工业化应用阶段,国内正处在快速发展时期,页岩油气开发和致密油开发是国家的研究重点。但是,即使在美国,现有技术只能采出很少的探明原油储量(低于10%),提高非常规油气采收率研究势在必行。他是国际上最早提出并开展了提高页岩油气采收率研究的,在该领域处于国际领先地位。
  回到母校后,他将力争在 5年内组建一个世界一流的提高非常规油气采收率实验室和研究中心。研究中心将致力于研发革命性的非常规油气开采技术,其研究重点拟定两个方面:注气和超常水(Superwater)以提高页岩和致密油采收率;设计超常水的组分以改进钻井液、完井液、压裂液和注入水以提高非常规油气采收率(页岩和致密岩)。同时,组建成一个世界一流的研究团队,包括青年教师,硕士、博士研究生,引进国际高水平专业研究人员及青年人才,建立一支结构合理、富有创新精神、学科交叉的学术团队。