王鳳蘭 由春梅 陳寶玉
(1.大慶油田有限責任公司勘探開發(fā)研究院;2.大慶油田有限責任公司)
習近平總書記在黨的十九大報告中明確提出,“深化科技體制改革,建立以企業(yè)為主體、市場為導向、產(chǎn)學研深度融合的技術(shù)創(chuàng)新體系,加強對中小企業(yè)創(chuàng)新的支持,促進科技成果轉(zhuǎn)化”。產(chǎn)學研深度融合,是深化科技體制改革的一項重要內(nèi)容,在宏觀層面能推動經(jīng)濟增長方式由要素驅(qū)動向創(chuàng)新驅(qū)動轉(zhuǎn)變,在微觀層面能實現(xiàn)企業(yè)、高校和科研院所等產(chǎn)學研主體的深度融合,形成創(chuàng)新合力。
為了破解制約高/特高含水老油田控遞減、控含水、降成本的難題,2008—2020 年,國家科學技術(shù)部、發(fā)展和改革委員會、財政部批準設(shè)立了“大慶長垣特高含水油田提高采收率示范工程”重大項目。在科技創(chuàng)新實踐中,大慶油田建立了產(chǎn)學研聯(lián)合攻關(guān)模式[1],創(chuàng)新發(fā)展了水驅(qū)控水提效、聚合物驅(qū)提質(zhì)提效、復合驅(qū)降本增效等大幅提高采收率關(guān)鍵技術(shù)?!按髴c油田高含水后期4000萬噸以上持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)高效勘探開發(fā)技術(shù)”榮獲2010年國家科學技術(shù)進步特等獎,“三元復合驅(qū)大幅度提高原油采收率技術(shù)及工業(yè)化應用”榮獲2017年國家科學技術(shù)進步二等獎。
近年,新常態(tài)下的國民經(jīng)濟發(fā)展對能源的需求依然旺盛,推動已開發(fā)油藏大幅提高采收率的戰(zhàn)略性工程是最現(xiàn)實的考慮[1]。從國家能源戰(zhàn)略安全來看,國際油價持續(xù)波動,實現(xiàn)油氣資源持續(xù)有效開發(fā),迫切需要依靠和發(fā)展提高采收率技術(shù)。
高/特高含水老油田是我國陸上油田儲量和產(chǎn)量的主體,中國石油天然氣集團有限公司(簡稱中國石油)近一半的原油產(chǎn)量來自開發(fā)了半個多世紀的高/特高含水老油田[2]。大慶長垣是全國老油田的代表,產(chǎn)量占大慶油田的85%以上。高/特高含水老油田不僅承擔著持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)的重任,其技術(shù)發(fā)展也對我國同類油田提高采收率具有重要的指導和引領(lǐng)作用。
大慶油田經(jīng)過60多年的深度開發(fā),已全面進入“雙特高”開發(fā)階段,老油田如何進一步大幅度提高采收率是世界級共性難題,低成本、高效益開發(fā)是石油企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。僅依靠企業(yè)自身科技研發(fā)能力和現(xiàn)有科技管理體制,難以短時期內(nèi)實現(xiàn)突破。
老油田經(jīng)過多年開發(fā),進入特高含水后期,“三大矛盾”進一步加劇,剩余油分布更加零散,成本剛性增加,開發(fā)對象及措施效果日益變差,進一步提高采收率迫在眉睫。老油田進一步提高采收率是復雜的系統(tǒng)工程,涉及采油、地面、油藏、信息、化工、材料等多學科、多專業(yè)、多領(lǐng)域、多單位,提升技術(shù)創(chuàng)新能力面臨著各種制約[3]。一是科研人員受傳統(tǒng)開發(fā)理論的制約,開發(fā)思路、觀念及技術(shù)能力具有局限性,很難實現(xiàn)自我超越;二是產(chǎn)學研脫節(jié),企業(yè)、高校、科研院所各自為戰(zhàn),無法打破技術(shù)壁壘,造成重復研究,各方優(yōu)勢難以形成整體合力,存在資源浪費現(xiàn)象;三是現(xiàn)有研發(fā)體系,高校注重前端理論,科研院所注重技術(shù)研發(fā),生產(chǎn)單位注重實際應用,難以形成完整的技術(shù)研發(fā)鏈條,無法實現(xiàn)無縫對接、深度融合,科研成果轉(zhuǎn)化受到嚴重制約。
從制約油田開發(fā)科技創(chuàng)新的主要問題入手,構(gòu)建高效組織管理體系,組建聯(lián)合攻關(guān)團隊,創(chuàng)新合作研發(fā)模式,可有效提高科技攻關(guān)質(zhì)量和效率。
2.1.1 “三個層次”的工作體系
為推進項目示范研發(fā)工作,大慶油田建立了嚴謹高效的組織管理體系,分為決策層、管理層、執(zhí)行層3個層次,推進示范研發(fā)計劃進度,確保示范研發(fā)成果科學規(guī)范。(1)決策層:成立重大專項領(lǐng)導小組,項目長任組長,負責確定示范研發(fā)技術(shù)發(fā)展方向和政策,優(yōu)化配置技術(shù)創(chuàng)新資源。(2)管理層:下設(shè)重大專項管理辦公室,成立油藏工程、采油工程、地面工程等專業(yè)組,負責專業(yè)技術(shù)發(fā)展的頂層設(shè)計技術(shù)咨詢和技術(shù)指標,以及研發(fā)示范技術(shù)的規(guī)劃計劃和日常組織與管理協(xié)調(diào)。(3)執(zhí)行層:根據(jù)示范攻關(guān)技術(shù)特點,成立特高含水期水驅(qū)、聚合物驅(qū)、復合驅(qū)技術(shù)攻關(guān)課題組,下設(shè)示范、研發(fā)任務(wù),負責項目的研發(fā)、示范。在“三個層次”的工作體系中,每名科研人員在項目研發(fā)的不同階段,扮演不同角色,確保研發(fā)任務(wù)有序銜接和高效集成。
2.1.2 “三位一體”的組織體系
以需求為導向,突出頂層設(shè)計、過程攻關(guān)、成果應用等關(guān)鍵環(huán)節(jié)把控,將國家、集團重大專項與油田公司支撐課題的項目運行“一體化”管理;以應用為目標,研究、試驗、應用“一體化”組織;研發(fā)環(huán)節(jié)與院所、高校強強聯(lián)合、深度融合,加快攻關(guān)進程,實現(xiàn)“一體化”攻關(guān)。在示范工程項目研發(fā)中,以大慶油田勘探開發(fā)研究院(簡稱研究院)、油田建設(shè)設(shè)計研究院(簡稱設(shè)計院)、采油工程研究院(簡稱采油院)及相關(guān)院所、高校形成研發(fā)層,以采油廠和工程服務(wù)公司研究試驗單位為試驗層,以采油礦和工程服務(wù)公司生產(chǎn)單位為推廣應用層(圖1)。突出試驗環(huán)節(jié)的示范作用,核心技術(shù)攻關(guān)獲得突破后,成果超前試驗、集成配套,加快成果轉(zhuǎn)化。應用環(huán)節(jié)超前形成標準、規(guī)范、流程,規(guī)?;M織,確保應用效果,為實現(xiàn)主營業(yè)務(wù)目標提供有力支撐。
圖1 研發(fā)、試驗、應用“三位一體”組織體系
2.1.3 “三步走”總體攻關(guān)目標
依托國家科技重大專項,推進產(chǎn)學研聯(lián)合攻關(guān)模式,確立“三步走”總體攻關(guān)目標,即2008—2010年打基礎(chǔ)、2011—2015年上水平、2016—2020年提效率,全面破解制約特高含水期老油田深度開發(fā)效率及效益難題(圖2)。
圖2 大慶長垣特高含水油田提高采收率示范工程攻關(guān)目標
項目研發(fā)過程中實施“三個結(jié)合”。一是冷熱結(jié)合,既搞好實用技術(shù)攻關(guān),又注重基礎(chǔ)理論研究;二是內(nèi)外結(jié)合,既研究解決長垣油田提高采收率開發(fā)難題的關(guān)鍵技術(shù),又研究能夠“走出去”適用國內(nèi)外高含水老油田深度開發(fā)提效的優(yōu)勢技術(shù);三是遠近結(jié)合,既重視當前急需的提高采收率技術(shù)攻關(guān),又超前搞好戰(zhàn)略儲備技術(shù)研究,做到“應用一代、研發(fā)一代、儲備一代”。
針對制約特高含水油田大幅提高采收率的關(guān)鍵技術(shù)問題,整合優(yōu)勢資源,從團隊建設(shè)、人才培養(yǎng)、人才激勵等方面,產(chǎn)學研緊密結(jié)合,聯(lián)合攻關(guān)。
2.2.1 研發(fā)團隊建設(shè)
成立了由大慶油田牽頭,中國石油大學、東北石油大學、西南石油大學、中山大學等高校參加的418人研發(fā)團隊。團隊專業(yè)結(jié)構(gòu)合理,創(chuàng)新能力突出,核心人員穩(wěn)定,攻關(guān)目標明確。通過跨單位、跨專業(yè)的深度融合,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)合力攻關(guān),做到“基礎(chǔ)研究、技術(shù)攻關(guān)、技術(shù)示范”一體化推進研究應用,最終實現(xiàn)“高含水油田提高采收率新技術(shù)”“大慶長垣特高含水油田提高采收率示范工程”成果共享。
2.2.2 人才培養(yǎng)機制
創(chuàng)建“三助”人才培養(yǎng)模式。一是以老帶新的幫助。實施職業(yè)導師制,多崗輪訓、職業(yè)設(shè)計。舉辦青年拜師會,組織101名青年與核心人才師徒結(jié)對,簽訂年度培養(yǎng)工作任務(wù)書。同時,將人才培養(yǎng)納入專業(yè)技術(shù)崗位考核,促進青年早成才、成好才。二是以干促培的推助。實施項目+人才培養(yǎng)制,實踐中快速成長。敢于壓擔子,堅持能力優(yōu)先,通過公開競聘,百余名35歲以下優(yōu)秀青年擔任了項目組組長和項目負責人。組織青年開展了多科室、多崗位輪崗實習,夯實技術(shù)發(fā)展根基。三是融合提升的互助。實施專業(yè)融合互補制,全方位提升能力。成立聯(lián)合攻關(guān)項目組,頂層統(tǒng)一把控,多專業(yè)協(xié)同工作,專業(yè)有機融合,攻關(guān)質(zhì)量和效果顯著提升。
推行“個性使用”做法。選擇最優(yōu)創(chuàng)新思維的研究人員,從事超前基礎(chǔ)研究,鼓勵探索,寬容失敗,催生原創(chuàng)性成果;選擇最具創(chuàng)新能力的研究人員,從事原創(chuàng)性成果轉(zhuǎn)化,研用結(jié)合,形成實用技術(shù),實現(xiàn)成果的快速轉(zhuǎn)化;選擇具有實踐經(jīng)驗和集成創(chuàng)新能力的研究人員,從事技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,形成標準、規(guī)范和流程,指導成果的規(guī)模化應用。
2.2.3 人才激勵機制
在“產(chǎn)學研”聯(lián)合攻關(guān)過程中,全面實行“4個環(huán)節(jié)”過程考核機制。一是以工業(yè)化應用為最終研發(fā)目標,將目標定量化、有形化、可考核;二是將研發(fā)過程單項技術(shù)創(chuàng)新點、技術(shù)融合創(chuàng)新點、技術(shù)應用創(chuàng)新點作為項目考核的關(guān)鍵點;三是將立項、過程、結(jié)題、應用4個關(guān)鍵環(huán)節(jié)細分為24個節(jié)點作為考核的硬性指標;四是通過控制項目研發(fā)過程中關(guān)鍵環(huán)節(jié)的進展,保證研發(fā)質(zhì)量和效率。
示范研發(fā)成果推行全過程創(chuàng)新激勵機制。在項目研發(fā)階段,通過承擔項目拿酬金,其中首席專家、企業(yè)二級專家每月均領(lǐng)取不同標準津貼。在項目完成階段,優(yōu)秀成果獲重獎,項目獲獎不高于參評項目數(shù)70%,其中一等獎(含特等獎)比例不高于10%,二等獎不高于25%,三等獎不高于35%。在項目推廣階段,通過科研成果轉(zhuǎn)化獲得提成,獎勵計提周期為連續(xù)5年內(nèi)一次性計提,其中直接經(jīng)濟效益在5000萬元以內(nèi)的部分,提成比例最高不超過1%;直接經(jīng)濟效益在5000萬元至1億元的部分,提成比例最高不超過0.5%;直接經(jīng)濟效益在1億元以上的部分,提成比例最高不超過0.25%。
針對項目研發(fā)的難點熱點,既注重個體創(chuàng)新,更強調(diào)多學科團隊創(chuàng)新;既注重自主創(chuàng)新,也重視集成創(chuàng)新和引進創(chuàng)新。推行課題制管理,公開招聘項目長,項目長選項目組成員,雙向自主組合。項目間研發(fā)成果信息共享,人員自主開放流動,增強科研人員自主創(chuàng)新意識。通過重大項目研發(fā)帶動、科研人員成長規(guī)劃提升等政策激勵,在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域打造了一批由專家領(lǐng)銜、具有戰(zhàn)斗力的創(chuàng)新團隊。
2.2.4 團隊文化建設(shè)
在長期科技創(chuàng)新實踐中,凝練形成“超越權(quán)威、超越前人、超越自我”的“三超”精神。習近平總書記來大慶油田勘探開發(fā)研究院采收率研究室視察時指出:“這就是科技人員的創(chuàng)新精神,也是大慶精神的重要內(nèi)涵?!?/p>
培育形成“寬松、寬厚、嚴謹、嚴肅”的院風。傳承“寧肯把心血熬干,也要讓油田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)”的奉獻文化,倡導“莫看毛頭小伙子,敢笑天下第一流”的創(chuàng)新文化,發(fā)展“人人都是人才,人人都可成才”的成才文化,持續(xù)激發(fā)科技人員勇于擔當、創(chuàng)新創(chuàng)造的內(nèi)生動力。
2.3.1 高端合作,借腦引智促研發(fā)
在化學驅(qū)提高采收率驅(qū)油機理基礎(chǔ)理論研究方面,與美國得克薩斯大學、新墨西哥礦業(yè)理工大學等國際知名高校開展聯(lián)合攻關(guān),實現(xiàn)基礎(chǔ)理論研究的快速突破與前沿技術(shù)的有效對接。
在特高含水后期提高采收率“卡脖子”技術(shù)研究方面,與北京大學、清華大學、中山大學、中國石油大學等知名高校進行深度交流與專題研究,與俄羅斯國家石油公司開展技術(shù)交流,聘請美國得克薩斯大學、新墨西哥礦業(yè)理工大學等國外知名教授進行專題研究,邀請國內(nèi)外專家培訓、講學200余次。舉辦大慶三次采油國際學術(shù)研討會,美國科學院、瑞典皇家科學院、荷蘭皇家工程院和中國工程院4名院士參會并做專題學術(shù)報告,進一步拓展了國際視野,激發(fā)了創(chuàng)新思維,為攻克瓶頸難題提供開放性思路。
2.3.2 搭建平臺,開展共建共享協(xié)作
在實驗室建設(shè)、基礎(chǔ)研究等方面,與中國石油科學技術(shù)研究院、中國石油經(jīng)濟技術(shù)研究院等科研院所和東北石油大學等高等院校建立了長期戰(zhàn)略伙伴關(guān)系,實現(xiàn)重大裝備、人力資源、科研信息的有效利用與共建共享。建成國家能源陸相砂巖老油田持續(xù)開采研發(fā)中心、黑龍江省致密油和泥巖油成藏研究重點實驗室、黑龍江省油層物理與滲流力學重點實驗室,為推動油氣田勘探開發(fā)基礎(chǔ)理論創(chuàng)新和技術(shù)升級搭建高層次平臺。
2.3.3 企業(yè)內(nèi)開展多專業(yè)協(xié)同攻關(guān)
在特高含水期提高采收率技術(shù)示范、研發(fā)、應用方面,集中采油工程、地面工藝、采油廠等多專業(yè)、多領(lǐng)域、多學科的研發(fā)力量。項目與課題構(gòu)成涉及油藏工程、采油工程、地面工藝、測井測試多專業(yè),涵蓋研究院、采油院、設(shè)計院、測試技術(shù)公司、各采油廠地質(zhì)大隊、工藝大隊、采油礦隊等多單位的企業(yè)專家、技術(shù)骨干及生產(chǎn)管理、操作等多層次的人員。各方研發(fā)力量有機融合、協(xié)同攻關(guān),實現(xiàn)研究成果、試驗示范、技術(shù)推廣的“無縫對接”[4]。
通過10余年的持續(xù)示范攻關(guān),構(gòu)建了“三個層次”的工作體系與“三位一體”的管理體系,建立了“構(gòu)筑大平臺、匯聚大隊伍、爭取大項目、取得大成果、做出大貢獻”的科研攻關(guān)模式,實現(xiàn)了“產(chǎn)學研”一體化聯(lián)合攻關(guān)模式的可應用、可復制、可推廣。
3.1.1 增開示范區(qū),提高采收率
依靠“產(chǎn)學研”聯(lián)合攻關(guān),示范區(qū)在“十二五”基礎(chǔ)上又開辟8個示范區(qū),水驅(qū)示范區(qū)提高采收率1個百分點左右,二類油層聚合物驅(qū)油示范區(qū)可提高采收率10個百分點以上,復合驅(qū)示范區(qū)提高采收率18個百分點以上。
3.1.2 長垣油田示范引領(lǐng),創(chuàng)效顯著
大慶長垣油田在“雙特高”條件下,“十三五”期間推廣應用39個區(qū)塊,累計增油1813×104t,直接經(jīng)濟效益超100億元,有力支撐長垣油田年均產(chǎn)油量保持在2500×104t以上,約占專項目標的15%;5年累計生產(chǎn)原油1.63×108t,占全國同期產(chǎn)量的20%以上,確保專項產(chǎn)量目標的實現(xiàn),為特高含水老油田深度高效開發(fā)探索出一條新路徑。
3.1.3 突出市場轉(zhuǎn)化,國內(nèi)外推廣應用
成果在青海、冀東、吐哈、吉林、大港、華北、新疆等國內(nèi)同類油田得到廣泛應用。對中國陸上超120×108t儲量的高含水油田深度挖潛、進一步提高采收率具有重要的指導作用。依托技術(shù)成果搶占海外市場,在“一帶一路”沿線國家拓展合作范圍,為哈薩克斯坦、蘇丹、俄羅斯等國家提供技術(shù)服務(wù),對加速參與國際市場競爭具有重大戰(zhàn)略意義。
科技研發(fā)體系基本形成,創(chuàng)新能力全面提升?!笆濉逼陂g,取得4項理論認識,創(chuàng)新形成特高含水后期水驅(qū)控水提效、聚合物驅(qū)提質(zhì)提效、三元復合驅(qū)降本增效三大技術(shù)體系;攻克8項關(guān)鍵技術(shù),自主研發(fā)14項核心工藝產(chǎn)品和8套核心軟件;獲省部級以上科技成果獎15項;具有國際影響力的發(fā)明專利、論文、標準等有形化成果134件,整體技術(shù)水平達到國際領(lǐng)先。
人才發(fā)展體系健全完善,科技隊伍更有質(zhì)量,一大批適應油田發(fā)展的科技領(lǐng)軍人才和國內(nèi)一流水平的創(chuàng)新團隊不斷涌現(xiàn)。其中,具有學術(shù)影響力的專家級人才36名,國家、省部級重大課題領(lǐng)軍人才超20人,中國石油集團石油科學家培育對象5名,行業(yè)青年拔尖人才30余名,大慶長垣特高含水油田提高采收率示范工程創(chuàng)新團隊于2012年被評為國家科技創(chuàng)新團隊,三次采油技術(shù)攻關(guān)團隊于2019年獲黑龍江省“頭雁”團隊、集團公司驅(qū)油劑研制科技奮斗團隊等榮譽稱號。創(chuàng)新型人才隊伍的培育壯大,為推動油田科技創(chuàng)新及高質(zhì)量發(fā)展提供了堅強的人才保證和廣泛的智力支持。
“產(chǎn)學研”攻關(guān)模式在企業(yè)科技創(chuàng)新中發(fā)揮了技術(shù)集成、創(chuàng)新、優(yōu)化的作用,促進了科研成果的快速轉(zhuǎn)化,為特高含水老油田深度高效開發(fā)提供了有力支撐。但當前也存在著高校研究成果與企業(yè)重大需求不對應、科技創(chuàng)新點與技術(shù)突破點不匹配、研發(fā)方向與制約油田開發(fā)的難點不一致等現(xiàn)象。這需要我們在運行“產(chǎn)學研”攻關(guān)模式時,以企業(yè)的重大需求為目標導向,把高校及科研院所的研究方向定位在制約企業(yè)發(fā)展的瓶頸技術(shù)上,并加快研究步伐,真正做到超前研究、超前試驗、超前應用,使科研成果盡快轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力。