王曉丹 關(guān)芬芬
楊春和,1962年1月生,江西宜春人,中共黨員,中國工程院院士、巖石力學(xué)專家。現(xiàn)任中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所研究員、博士生導(dǎo)師,兼任中國力學(xué)學(xué)會(huì)理事、中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)副理事長等職務(wù)。
他長期從事鹽巖水溶開采與油氣地下儲(chǔ)備工程技術(shù)及相關(guān)理論的研究工作,是我國鹽巖力學(xué)與鹽巖地下油氣儲(chǔ)備工程研究領(lǐng)域的開拓者。出版專著6部,發(fā)表相關(guān)研究論文300余篇,授權(quán)發(fā)明專利16項(xiàng),軟件著作權(quán)登記14項(xiàng),參編行業(yè)規(guī)范4部。獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)4項(xiàng)、全國五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)?、中國工程院光華工程技術(shù)獎(jiǎng),被評(píng)為“湖北省勞動(dòng)模范”。
30多年來,楊春和“腳踏一只船”,一直將目光瞄準(zhǔn)鹽巖地下油氣儲(chǔ)備領(lǐng)域。從零起步,鹽穴儲(chǔ)氣庫在他手里生根發(fā)芽,開遍整個(gè)中國,為保障國家能源安全作出巨大貢獻(xiàn),他被稱為“能源衛(wèi)士”。
力排眾議 ?向地下要空間
1962年1月,楊春和出生于江西宜春一個(gè)工人家庭。由于父親在煤礦工作,楊春和經(jīng)常聽說一些煤礦事故和地質(zhì)災(zāi)害。他下定決心,長大后要學(xué)有所成,減少礦難造福人類。大慶油田“鐵人”王進(jìn)喜的事跡,更加讓他堅(jiān)定了投身能源事業(yè)的信念。
1986年,楊春和獲工學(xué)碩士學(xué)位后,留在中科院武漢巖土力學(xué)研究所工作。1995年,楊春和公派赴美留學(xué),并于1999年獲得美國內(nèi)華達(dá)大學(xué)地質(zhì)工程博士學(xué)位。
大洋彼岸,美國墨西哥灣的鹽穴儲(chǔ)備庫已建成30年,戰(zhàn)略石油儲(chǔ)備規(guī)??删S持國家90天的需求。而形成鮮明對(duì)比的是,我國還沒有一座鹽穴儲(chǔ)備庫。
“我國油氣進(jìn)口依賴度高,一旦遭遇自然災(zāi)害,或發(fā)生國際爭(zhēng)端,會(huì)造成進(jìn)口中斷,能源儲(chǔ)備至關(guān)重要。”楊春和歸國后的第一件事,就是呼吁國家開展油氣儲(chǔ)備相關(guān)研究。
鹽巖具有超低滲透性、蠕變特性以及損傷自我恢復(fù)能力,是目前最好的儲(chǔ)備能源的地質(zhì)條件。
“向地下要空間,儲(chǔ)存天然氣?!睏畲汉吞岢觯邴}巖中溶出一口巨大的“天然溶洞”,或者利用鹽礦開采后留下的空腔,將油氣儲(chǔ)存其中。
“當(dāng)時(shí)中國這個(gè)方向是個(gè)空白?!睏畲汉偷南敕ㄔ獾搅藰I(yè)內(nèi)的反對(duì)。
原來,我國鹽層屬于層狀結(jié)構(gòu),鹽層厚度小,不溶夾層多,地質(zhì)條件的復(fù)雜程度超乎想象,在國外遇到這種地質(zhì)條件,都直接放棄建庫。當(dāng)時(shí),國內(nèi)專家反對(duì)聲音很大,擔(dān)心泄漏、坍塌。
面對(duì)巨大阻力,楊春和沒有畏葸不前,而是迎難而上。“當(dāng)時(shí),沒有選址規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,我們邊做工程邊做規(guī)程規(guī)范,摸著石頭過河?!?/p>
從白天到黑夜,上千組實(shí)驗(yàn)下來,楊春和帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)行充分的可行性論證,用科學(xué)數(shù)據(jù)證明中國層狀鹽巖不是弱面而是強(qiáng)面,這個(gè)突破性進(jìn)展回答了外界對(duì)安全性、可靠性和適用性的質(zhì)疑。
至此,中國鹽穴儲(chǔ)氣庫開始了自己的特色建設(shè)之路。
楊春和的學(xué)生馬洪嶺回憶道,當(dāng)年做可行性論證時(shí),一年做了200組實(shí)驗(yàn),就是為了說一句“行”。
“國外沒做成的事,我們做成了”
2003年,國家天然氣大動(dòng)脈西氣東輸工程需要建設(shè)配套儲(chǔ)氣庫,金壇鹽礦、淮安鹽礦、定遠(yuǎn)鹽礦都在西氣東輸?shù)墓芫€附近,在面對(duì)該如何選址的問題時(shí)犯了難。
“我們把中國中東部的鹽礦篩選了個(gè)遍。金壇無論從埋深到組分都是最合適的?!睏畲汉透鶕?jù)地質(zhì)調(diào)研,提出金壇作為第一座儲(chǔ)氣庫優(yōu)先建設(shè),得到了中石油、中石化的認(rèn)可。
“只許成功,不許失敗?!彪S后團(tuán)隊(duì)展開工作,利用金壇鹽礦開采后留下的溶腔建庫,使中國至少提前3年擁有了鹽穴儲(chǔ)氣庫,在節(jié)省了近1.25億元成本的同時(shí),還解決了已有采鹵溶腔可能帶來地面沉降甚至塌陷的隱患。
2007年,江蘇金壇儲(chǔ)氣庫正式投產(chǎn)注氣,成為我國乃至亞洲首座地下鹽穴儲(chǔ)氣庫,至今已安全運(yùn)行14年。在2008年大雪抗災(zāi)中,該儲(chǔ)氣庫,更是發(fā)揮了重大作用。
金壇儲(chǔ)氣庫的成功,讓楊春和備受鼓舞。近20年來,鹽穴儲(chǔ)氣庫在中科院武漢巖土力學(xué)研究所生根發(fā)芽,研究成果在中國所有已建和在建儲(chǔ)氣庫中得到應(yīng)用。
進(jìn)入我國鹽穴儲(chǔ)氣庫的快速發(fā)展階段,楊春和和團(tuán)隊(duì)開始向鹽穴儲(chǔ)氣庫的極限發(fā)起沖擊,設(shè)計(jì)了中國最深的鹽穴儲(chǔ)氣庫潛江儲(chǔ)氣庫,也是世界上最深的鹽穴儲(chǔ)氣庫之一。
2020年底,位于潛江的江漢鹽穴天然氣儲(chǔ)氣庫地面工程(一期)低調(diào)開工。潛江鹽巖深達(dá)2000米,國際上從來沒有在這么深的地層建庫的先例,巨大的高溫高壓會(huì)讓儲(chǔ)氣庫迅速收縮而失去作用。
對(duì)此,楊春和和團(tuán)隊(duì)開展了長期的高溫高壓蠕變?cè)囼?yàn),設(shè)計(jì)了潛江儲(chǔ)氣庫的長期最小壓力,保證了儲(chǔ)氣庫的體積收縮在可接受的經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)。隨后,又解決了巨厚夾層的垮塌難題,使得潛江儲(chǔ)氣庫的建庫高度從100米提高到了160米。
“國外沒做成的事,我們做成了,而且目前我們的技術(shù)已超過國外?!睏畲汉万湴恋卣f。
把國家需要作為畢生追求
“當(dāng)國家任務(wù)來臨時(shí),我們責(zé)無旁貸必須上。無論什么情況,沒有任何借口?!睏畲汉蜕砩贤钢弦惠吙茖W(xué)家那種孜孜不倦、精益求精的“勁兒”,他把論文寫在祖國大地上,為科技創(chuàng)新事業(yè)和研究所的發(fā)展貢獻(xiàn)著自己的力量。
2015年,個(gè)別儲(chǔ)氣庫發(fā)現(xiàn)微滲層,出現(xiàn)氣體滲透的可能。
當(dāng)時(shí),經(jīng)歷完手術(shù)剛剛?cè)臈畲汉团R危受命。他提出利用鹽巖重結(jié)晶對(duì)儲(chǔ)氣庫進(jìn)行封堵,并迅速開展金壇儲(chǔ)氣庫關(guān)鍵微滲層的重結(jié)晶課題研究,成功解決了微滲層封堵問題。
“我們這一代人有很好的研究方向和用武之地,也不缺經(jīng)費(fèi),在這種情況下我們應(yīng)該做出一些可圈可點(diǎn)的事情、做出一流的成果,不然對(duì)不起國家、對(duì)不起時(shí)代?!边@是楊春和經(jīng)常對(duì)學(xué)生說的話。