通訊作者 閆建文 劉 佳

中國工程院院士劉合

采油工程是復雜的多學科系統(tǒng)工程，其集成了油氣田開發(fā)的核心技術手段，每一次技術突破都會推動油氣生產的跨越式發(fā)展。作為采油工程領域領軍人物之一，30多年來，中國工程院院士、中國石油天然氣股份有限公司勘探開發(fā)研究院教授劉合一直潛心于采油工程技術與裝備研發(fā)、工程管理創(chuàng)新與實踐。用對事業(yè)的執(zhí)著和熱愛，他攻克了一項項世界性工程技術難題，助推了我國油氣工程技術的進步，引領了采油工程管理方式的轉變，為中國石油工業(yè)的發(fā)展做出了貢獻。

在成就和耀眼的光環(huán)下，劉合并沒有止步不前，而是以嶄新的視角審視著前方，以堅實的腳步求索跋涉，竭盡全力攀登著一個又一個新的科技高峰。

大慶27載光輝歲月

不懈探索，為國“加油”，能從一名普通技術人員成長為一名中國工程院院士，回首多年走過的路，在大慶的那些日子無疑是劉合生命中一段重要的時光。

在調入中國石油勘探開發(fā)研究院之前，劉合曾在大慶油田工作了整整27年，他對大慶有著很深厚的感情。1982年從大慶石油學院（今東北石油大學）畢業(yè)，被分配到大慶油田采油四廠工作，從此便踏上了為石油事業(yè)拼搏、探索的征途。27年間，他從基層一步步走出來，出色地完成了由一個普通大學生向油田采油工程研究院院長、油田公司副總工程師兼任公司市場開發(fā)部主任的蛻變。

伴隨新世紀鐘聲的敲響，大慶油田的油氣井增產工程、井下作業(yè)維護、新井鉆井投產等業(yè)務量在急速增長，這為油田開發(fā)帶來了巨大困難。為了解國外石油工業(yè)的最新技術和管理狀況，把握最新的科技進展，2001年，劉合被大慶油田公司選派到加拿大卡爾加里大學深造。

在國外訪學的一年時間，對劉合來說意義特別重大。工作多年后，他獲得了一個自我反思的機會，反思過去工作的得與失、對與錯、好與壞。通過這次回望，他對自己的工作有了一個更全面、系統(tǒng)的認識，知道該學什么，該補什么，堅定了下一步努力奮斗的方向。

為早日通過語言關，無論是課上還是課下，不論是什么話題，他都主動與老師、同學對話，不怕說錯，不怕被人笑話，不放棄任何進行聽說訓練的機會。為了摸清楚國外油田發(fā)展狀況，他把那幾年SPE上所有的采油工藝方面的文章全部搜集起來，進行系統(tǒng)學習研究，不懂就反復讀，直到讀懂；沒有時間讀的，就復印下來帶回國繼續(xù)讀。在多次奔波、聯絡、溝通，付出艱辛努力后，他進一步了解了加拿大及國際石油工業(yè)的發(fā)展情況和科技進展。

帶著從加拿大獲得的新知，2002年回國后，劉合受命執(zhí)掌起全國最大的采油工程專業(yè)研究單位、大慶油田采油工程龍頭隊伍的“帥印”，成為采油工程研究院院長，開始向新高峰攀登。

剛剛上任大慶油田采油工程研究院院長不久，劉合便在油田公司技術座談會上立下軍令狀，短期內一定在薄差層注水工藝技術上有所突破。

注水是油田開發(fā)的基礎。大慶油田有1/4薄差油層，厚度僅為0.2米至0.4米，當時的注水技術對這樣的油層很難實現有效注水。劉合帶領科研團隊，深入試驗現場，與科研人員一道摸爬滾打，廢寢忘食，夜以繼日，在老一輩采油工程專家研究成果的基礎上，發(fā)展和完善了“兩小一防”“同心集成”等注水新工藝，攻克了薄差層注水難關。如今，“兩小一防”“同心集成”注水新工藝已更加成熟，成為大慶油田分層開采配套技術的主體技術。

出席大慶油田收購塔木察格區(qū)塊簽字儀式

2009年獲得SPE服務獎

向專家介紹井下壓裂工具可溶橋塞最新進展

螺桿泵采油是一種節(jié)能高效的舉升設備，規(guī)模應用初期，采油設備在生產中存在定子橡膠溶脹、油桿斷脫等現象，被工人們形容為容易“脫褲子，包餃子”的蠢笨家伙。針對生產中出現的問題，經過3年的努力，劉合和他的團隊解決了螺桿泵驅動裝置噪音大和裝置密封差的問題，實現了低噪音、零排放、零污染；通過有限元分析、橡膠材質優(yōu)選、桿柱優(yōu)化設計等，解決了螺桿泵定子橡膠溶脹、油桿斷脫等問題，延長了螺桿泵的檢泵周期，提高了螺桿泵的使用壽命。在世界上，首先將螺桿泵應用到油田聚合物驅油和三元復合驅油技術上，不僅在國內各大油田應用，而且還打入了國際市場。

資源有限、科技無限，劉合從不敢停止探索的腳步。升任大慶油田有限責任公司副總工程師的劉合深感科技創(chuàng)新的重要性，帶領團隊為“創(chuàng)建百年油田”提供著最有力的技術支持。同時，兼任油田公司市場開發(fā)部主任的他，還在滿世界飛著，忙著以技術換市場、換資源，開辟著一塊塊新的“大慶油田油氣業(yè)務新天地”。劉合的努力換來了好消息，2005年，“分層注水技術”和“聚驅提高采收率”項目成功打入哈薩克斯坦、印度尼西亞等國，這標志著大慶油田公司的特色優(yōu)勢技術在國內外得到了一致認可。

劉合非常注重技術的傳播和推廣，并不斷將研究成果介紹給世界，作為國際石油工程師協會亞太地區(qū)技術專家咨詢委員會委員和國際天然氣聯盟執(zhí)委，無論工作崗位、角色如何變化，劉合宣傳中國石油工業(yè)先進技術的步伐從未停止，在他一次次積極組織的對外技術交流活動中，中國石油工業(yè)在國際學術界的影響力在日益擴大，并向更廣闊的世界蔓延。

在大慶油田現場介紹第四代分層注水技術

注水技術走向智能化

在30多年的從業(yè)經歷中，劉合跨過了一道道山峰，取得了令人羨慕不已的成績。專注于油氣田開發(fā)工程技術研究，他在分層注水和井筒工程控制技術、套損井預防和綜合治理、低滲透油氣藏增產改造、機采采油提高系統(tǒng)效率等方面均取得了較大的突破。曾先后獲國家科技進步獎和發(fā)明獎共4項，省、部級科技進步獎一等獎12項。累計發(fā)表論文100余篇，出版專著2部，主編或合著有7部著作。獲授權發(fā)明專利17項、實用新型專利28項。

在所有的技術突破創(chuàng)新中，劉合最引以為自豪，投入時間精力最多的當屬精細分層注水技術。

油井開采初期靠原始地層壓力就可以將油驅出，但隨著開采程度不斷增加，地層壓力逐漸下降，于是注水就成為油田開發(fā)的生命線。目前，我國大部分油田已經由最初天然能量開發(fā)階段轉為注水開發(fā)階段，油田80%以上的產量來自于水驅。

水驅油田對于降低石油對外依存度、保障國家石油能源安全具有非常重要的戰(zhàn)略意義，但水驅油田的開發(fā)卻面臨著技術上的巨大挑戰(zhàn)。油田開發(fā)初期，是按照不同性質油層的自然吸水能力進行籠統(tǒng)注水。而由于地下的油層有多個，致使不同滲透率的油層吸水量相差很大，造成注入水單層突進，影響注水開發(fā)效果。尤其到開發(fā)后期，針對不同油藏和井況，開發(fā)精細分層注水和智能化分層注水技術，實現實時監(jiān)測和自動測調，推進油藏開發(fā)數字化、智能化，成為水驅油田精細挖潛和高效開發(fā)的關鍵。

在國家科技重大專項、中國石油集團公司級課題等8個重大科研和現場試驗項目支持下，瞄準阻礙注水技術發(fā)展的關鍵瓶頸問題，劉合帶領由中國石油天然氣股份有限公司勘探開發(fā)研究院、大慶油田有限責任公司、長慶油田分公司、吉林油田分公司組成的團隊進行了持續(xù)攻關，逐步攻克了多項世界性技術難題，實現了從工藝原理設計、關鍵技術研發(fā)、油田先導試驗、示范區(qū)塊建設到規(guī)模推廣應用的全鏈條突破。

經過11年自主創(chuàng)新，他們在全國范圍內已建設26個示范區(qū)，大幅度提高分注率和分注合格率，減緩了自然遞減率和含水上升率，取得了明顯的效果。項目實施后，累計減少測試班組約380個，在增油、測試、節(jié)水、節(jié)電等方面累計創(chuàng)效高達34億元左右。成果實現了注水井井下各層段生產狀態(tài)下數據實時監(jiān)測和層段調整，即“邊注邊測邊調”；結合靜態(tài)開發(fā)數據，建立全信息油藏動態(tài)模型，并不斷智能修正、優(yōu)化模型參數，動態(tài)實時、精準掌握地下油藏真實賦存狀態(tài)，進而進行智能預測分析和優(yōu)化調整，達到優(yōu)化生產、精細化管理與智能量化決策的一體化運營模式，解決了傳統(tǒng)水驅分析精細化與實時化的矛盾，實現水驅開發(fā)由“滯后調控”向“實時、精細、智能優(yōu)化”的重大跨越，使我國的分層注水技術繼續(xù)保持國際領先地位。

要解決多項世界性技術難題，從來都不是一朝一夕可以實現的。從二代技術到四代技術，30年間對注水技術的關注，劉合幾乎傾注了他全部的心血。

也許是多年來在采油生產一線工作的緣故，又或許是他天生樸實性格使然，他一直反對急功近利、浮躁和短視的行為，而是更注重研究的成果在生產應用中是否真的有用，是否能得到生產一線用戶發(fā)自內心的好評。他帶領團隊以生產中出現的問題為導向，圍繞注水這一個問題腳踏實地持續(xù)做研究。隨著研究的深入，注水技術從傳統(tǒng)的手工操作，低水平、低效率發(fā)展到現在的智能化、實時化，并且操作工具、操作規(guī)程都發(fā)生了重大改變。

把工人的勞動強度降下來、把成本降下來、把精度提上去，這是劉合一直努力的方向，即使現在，他探索的腳步仍未停下，為了更有效、及時、準確、快捷地完成地上、地下的注水工藝的實施，他希望通過自己的不懈努力為下一步預測智能化及智能化油田的開發(fā)打下更堅實的基礎。

在重點實驗室講解智能注水新工藝

管理模式應與時俱進

項目的完成、成果的取得并非一帆風順，但最后能順利過關應是各種因素共同發(fā)揮作用的結果，比如，好的技術路線、好的用人方法、好的創(chuàng)新團隊等。以精細注水技術為例，在技術攻關中，劉合團隊沒有把雞蛋裝到一個籃子里，而是用各種方法進行了嘗試，采用不同的技術路線去實現同一個目標，在開放、包容的氛圍中，目標最終得以實現。

而這只是技術路線的問題，除此之外還有人的問題。用人不疑、疑人不用，只有給大家充分的權利、信任、鼓勵、支持，他們才能沒有顧慮，放開手腳去做。

技術路線的選擇、用人方法的使用，其實歸根結底是管理能力的體現。一個項目的攻關、一項技術的突破需要有好的管理，加快區(qū)域乃至整個國家采油工程新技術升級換代及其在工業(yè)化應用的速率更需要一種好的管理模式。在采油技術攻關過程中，對于管理模式的創(chuàng)新，劉合也做了非常重要的工作。

采油工程貫穿油氣田開發(fā)全生命周期，是復雜的多學科系統(tǒng)工程。大慶油田經過多年高強度開發(fā)，剩余油高度分散、油水關系極其復雜，對采油工程技術與管理創(chuàng)新提出更高要求。在采油工程技術創(chuàng)新和工程實施過程中，面臨的最大難題是技術與管理脫節(jié)，這極大制約了創(chuàng)新成果的工業(yè)化應用。

基于長期科研生產實踐與系統(tǒng)工程的有機結合，以開發(fā)進程與開發(fā)目標變化產生的矛盾為導向，劉合提出了“長效、整體、協同”的工程管理理念，創(chuàng)建了依開發(fā)對象不同開展技術創(chuàng)新，依開發(fā)進程變化實施管理創(chuàng)新，實現工程技術創(chuàng)新與管理創(chuàng)新螺旋式同步發(fā)展的采油工程技術與管理“持續(xù)融合”的工程管理模式。

堅持“長效、整體、協同”的工程管理理念，劉合帶領團隊發(fā)展完善了由10個系列、55項技術、280項標準規(guī)范組成的采油工程技術體系，推動了創(chuàng)新成果的規(guī)模應用，有力支撐了大慶“百年油田”的建設實施。

“持續(xù)融合”工程管理示范工程——吉林油田大井叢效益建產示范區(qū)是劉合指導實施的又一個采油工程成功案例，立足“重新認識資源潛力、重新構建技術體系、重新定位效益開發(fā)”，遵循“四個一體化”的管理做法，應用采油工程新技術，將23個常規(guī)平臺優(yōu)化為2個大井叢集約式平臺，占地面積縮小60%，人員減少90%，產能建設周期縮短50%，顛覆了低品位儲量常規(guī)開發(fā)模式。示范區(qū)單井產量提高60%以上，采收率提高8.3個百分點，百萬噸產能投資下降21個百分點，增加可采儲量2億噸，取得了“節(jié)約土地、降本增效、安全環(huán)保、綠色低碳、智能管理”五重成效，為我國低品位儲量開發(fā)利用探索了全新的發(fā)展模式。

劉合認為，科研工作者最關心的應是技術能不能可持續(xù)發(fā)展，這就需要有好的管理模式，管理模式與技術發(fā)展發(fā)生矛盾時，要不斷地去轉變管理模式。時代在發(fā)展，管理模式也應與時俱進，雖然已經建立了采油工程技術與管理“持續(xù)融合”的工程管理模式，但它是有生命的，持續(xù)創(chuàng)新、不斷變革才是它應有的狀態(tài)。

新挑戰(zhàn)意味著新機遇

認識劉合的人都有這樣一個感覺：他性格開朗，豁達大度，以誠相待。在大慶油田工作時，油田的同事都親切地稱呼他“合總”，他“以和為貴”的魅力感染了大家。假日里，他最喜歡的事就是在他的辦公室擺龍門陣，沏好一壺茶，煮上一杯咖啡，邀請大家針對攻關中的問題暢所欲言，各抒己見。

就是這樣一位樂呵呵的人，對待工作卻是異常嚴肅認真，甚至有點悲壯的色彩。

去加拿大進修時，劉合的父親其實已經重病臥床，作為唯一的兒子，劉合以“忠孝不能兩全”寬慰自己，毅然踏上了異國他鄉(xiāng)的學習征程，沒能見到老父親最后一面。“男兒有淚不輕彈，只因未到傷心處”，學成歸國重新踏上家鄉(xiāng)土地時，他在老父親的墓前愧疚地哭了。

做完甲狀腺手術，大家都勸他多休息幾天的時候，他停不下來，又搭上了去外地的飛機，向著新的目標飛去……

2014年在莫斯科出席第21屆世界石油大會

2009年，劉合從大慶油田調任北京工作，一個更大、層次更高的科研平臺為他的自我提升提供了更好的機會，閑不住的他還是那個拼命三郎，為了遠處的目標竭盡全力。

中國石油勘探開發(fā)研究院是一個國家級的研究院，站的高度不一樣，思考問題的角度也不一樣，劉合覺得對一些問題，應該看得更高些、更遠些、更廣些，所以更注重對一些超前問題的探索。

在北京工作十幾年，劉合主要專注于前沿技術的探索。除一直堅持從事的注水技術研究外，對納米技術、信息技術，尤其在油氣工業(yè)數字化轉型上他都進行了深入探索。

經過多年信息化建設，石油工業(yè)其實已積累了海量數據，包括地震、測井、鉆完井、油藏工程、地面工程、煉化、銷售等，累計存儲數據1.7PB以上。劉合認為，數據大不等于大數據，由于這些數據存在“數據孤島”現象嚴重、數據標準不一致、數據質量參差不齊等問題，所以并沒有實現在中國石油內部的共享流轉，更沒有對數據中的巨大價值進行深入挖掘。隨著互聯網信息技術的不斷發(fā)展，大數據給生產生活帶來了越來越多的便捷，如何將大數據應用在石油工業(yè)領域也被重視起來，在此背景下劉合帶領團隊在數據治理、數據共享和流轉、數據安全等方面開展了研究工作，取得了一些重要成績，得到了中國石油集團高層的高度認可。

對于人工智能如何與勘探開發(fā)更好結合這個問題，劉合也在不遺余力推進一些工作?！笆濉币詠?，黨和國家把人工智能發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略，人工智能成為國務院確定的七個戰(zhàn)略性新興產業(yè)之一。面對低油價和疫情疊加的嚴峻形勢，發(fā)展人工智能的重要性愈發(fā)凸顯。

作為中國石油集團人工智能重大專項的設計總師，從2020年年初開始，劉合就開始做頂層設計。難度雖大，但現在他已經初步完成了油氣工業(yè)人工智能的發(fā)展規(guī)劃和頂層設計，計劃從勘探開發(fā)、鉆完井、測井、物探、地面工程、智能制造6個領域入手，建立國際先進的油氣勘探開發(fā)人工智能技術體系，推動人工智能在勘探開發(fā)領域的全面應用，為油氣勘探開發(fā)科研、生產和決策提供智能化手段，強力支撐集團公司智能油氣田建設，支撐油氣勘探增儲上產、降本增效，為建設國際一流能源公司提供強有力支撐。

伴隨著工作的變遷，劉合肩上的責任也在不斷地加大。承擔著中國油田發(fā)展的重任，劉合不得不去思考這些問題：如何把握技術的主攻方向？怎樣發(fā)展低成本技術？如何找到合理的管理模式？怎樣加強數字化轉型？如何實現高質量發(fā)展……

新領域意味著新挑戰(zhàn)，新挑戰(zhàn)意味著新機遇。劉合相信：窮則變，變則通，通則靈，以創(chuàng)新求發(fā)展，中國石油工業(yè)必有燦爛的明天。