本刊記者 黃 健

圓超聲波增產(chǎn)原油之夢(mèng)
——記哈爾濱工業(yè)大學(xué)航空學(xué)院教授趙樹山

本刊記者 黃 健

1977年，前蘇聯(lián)在卡拉巴斯油田進(jìn)行超聲波死井誘噴試驗(yàn)成功。自此，被美國譽(yù)為“工業(yè)酵素”的超聲波走進(jìn)人們的視野。

功率超聲波是一種頻率高于2000赫茲，能在介質(zhì)中傳播的彈性波，具有波長短、能量集中的特點(diǎn)。超聲波能量可讓物體或物性發(fā)生某些狀態(tài)變化，實(shí)現(xiàn)空間最大化贏利，并可用于除固體之外的一切物質(zhì)，使功率超聲波具有如同智能手機(jī)一樣的多功能，在各行各業(yè)中實(shí)現(xiàn)意想不到的效果，因而他成為一門炙手可熱、為美國和俄羅斯獨(dú)享的殺手锏技術(shù)，對(duì)外一直秘而不宣。

我國曾在20世紀(jì)60年代嘗試將超聲波用于采油領(lǐng)域，但由于送入土層的超聲波能量隨土層增厚而削弱，無法達(dá)到目標(biāo)而停滯。上世紀(jì)90年代初開始，我國將大功率超聲波采油技術(shù)研究列入了“863”攻關(guān)計(jì)劃，作為項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人趙樹山率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)展開了長達(dá)10年的攻堅(jiān)克難研究。

作為我國恢復(fù)高考后第一屆大學(xué)生，趙樹山有著與同屆學(xué)子相似的經(jīng)歷，為實(shí)現(xiàn)“數(shù)學(xué)家”的夢(mèng)想，他沒日沒夜“惡”補(bǔ)下鄉(xiāng)兩年中耽誤的功課，母親心疼地勸慰他：“考個(gè)中專就很好了，不必吃那么多苦”，然而他有股“咬定青松不放松”的執(zhí)著。最終，他被哈爾濱工業(yè)大學(xué)力學(xué)師資班錄取。

他只是簡簡單單地想，“我是一塊磚，哪里需要哪里搬”“為祖國做點(diǎn)事就好”，正是這份初心引領(lǐng)他在未知的領(lǐng)域中攻克了一個(gè)個(gè)難關(guān)。

趙樹山

作為國家能源戰(zhàn)略中一項(xiàng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，利用大功率超聲波增產(chǎn)石油采掘不是一項(xiàng)簡單的運(yùn)用，其中的關(guān)鍵是，如何將地面上的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。將380伏50赫茲的電能轉(zhuǎn)化為2000多伏幾萬赫茲的電源，又是這項(xiàng)技術(shù)的重中之重。在沒有任何經(jīng)驗(yàn)參考的情況下，為解決這個(gè)難題，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)一面從極少的資料中尋找答案，一面跑遍大江南北。在瀕臨絕望的境地，他們不等不靠，聯(lián)合哈工大強(qiáng)電、弱電、力學(xué)、石油工程、控制工程等12個(gè)專業(yè)的專家，歷經(jīng)10年研發(fā)，最終解決了包括電源在內(nèi)的5個(gè)技術(shù)關(guān)鍵性問題。獲得了4項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)成果、5項(xiàng)國家專利，使我國成為當(dāng)前國際上第三個(gè)掌握該項(xiàng)技術(shù)的國家。

同時(shí)，趙樹山這個(gè)名字在業(yè)界聲名鵲起，美國也向他發(fā)出邀請(qǐng)，希望就該技術(shù)進(jìn)行合作，共同開發(fā)美國頁巖油項(xiàng)目。從技術(shù)封鎖到技術(shù)邀請(qǐng)，預(yù)示著他們研發(fā)的功率超聲油井增油技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，而且達(dá)到國際一流水平，超越了美國和俄羅斯。

1998年開始，他們與哈爾濱蘭德超聲設(shè)備公司合作，將大功率超聲波采油技術(shù)試用于延長油田杏子川采油廠，使采油廠的性能、功率等得到極大提升。為進(jìn)一步推進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)在采油行業(yè)的發(fā)展空間，他們先后在大慶、長慶、勝利、遼河等油田的120至130口油井使用該技術(shù)，受到了油田好評(píng)。

“科研是把錢變成知識(shí)，創(chuàng)新是把知識(shí)變成錢”。趙樹山精簡詮釋了科研與創(chuàng)新的內(nèi)涵。作為一名科研工作者，他不僅讓研發(fā)技術(shù)走在前沿，并且創(chuàng)造了良好的社會(huì)效益?！爸挥性旄Ｉ鐣?huì)的技術(shù)才能具有長久生命力，才會(huì)產(chǎn)生長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益”。

追求精益求精是他和團(tuán)隊(duì)不懈努力的目標(biāo)，在不斷完善功率超聲波驅(qū)油技術(shù)的基礎(chǔ)上，趙樹山說，自己還想做的是環(huán)保，讓電廠污水脫硫、過濾碳等有毒雜質(zhì)，擺脫過去化學(xué)方法或物理過濾中的二次污染。他希望，能在鑄造行業(yè)中讓功率超聲波大展拳腳，使生產(chǎn)出來的建材更加密實(shí)耐用。

作為一名導(dǎo)師，趙樹山希望不斷努力培養(yǎng)全面型人才，創(chuàng)設(shè)世界首個(gè)功率超聲波專業(yè)，通過人才儲(chǔ)備和學(xué)科發(fā)展，為我國功率超聲波在國際上搶占高地。