赵玉龙：为页岩气开发配一把“万能钥匙”

从18岁踏入西南石油大学成为一名石油工程专业学生，到18年后学生们交口称赞的师长，西南石油大学研究员赵玉龙一直“不走寻常路”：在油气藏勘探开发研究领域，他选择了一条当时鲜有人走过的道路——非常规油气开发；在页岩气开采上取得研究进展时，他大胆的“跨界”实践；在以“严师”角色指导学生科研时，他又以“龙哥”的身份，与学生打成一片……这一路，他咂摸出四个字：“其乐无穷。”

近日，赵玉龙以第一完成人身份获四川省科技进步奖一等奖。不久前，他获得国家自然科学基金委优秀青年科学基金资助。

突破传统渗流模型

2008年，北美页岩气开发技术取得重大突破，年产页岩气超过500亿方，这条新闻引起了赵玉龙注意，当时他还只是一名油气田开发工程硕士研究生。“那时我国页岩气研究尚处于探索阶段，甚至连一口能产气的页岩气井都没有。”怀揣着强烈的使命感，赵玉龙决定继续攻读博士，“我们不能在这个领域被国外‘卡住脖子’。”

“国外的能源公司出于技术保密，相关核心成果也不会公开发表。”这让赵玉龙的研究一度陷入困境，“拿不到一手资料，缺乏真实生产数据，建不了模，组不起公式，验证不了结论，该怎么破解这个局面？”

“山不过来，我便过去！”赵玉龙与团队商量后，决定飞赴国外“取经”。2014年春节前夕，赵玉龙作为访问学者，前往加拿大里贾纳大学进行交流访学。

短短1年，赵玉龙敏锐地捕捉到国外在页岩气研究方面的“短板”——页岩气建模仍旧借用煤层气模型，但页岩气藏的成藏机理、储层物性条件和流动过程相比煤层气更加复杂，简单的照搬会给页岩气井的生产动态预测带来极大不确定性。

学成归来，返校任教的赵玉龙和团队结合我国页岩气开发现状，决定突破传统煤层气渗流模型局限，针对页岩气藏实际情况重新建模。

建模初期，赵玉龙苦寻头绪无果。一天深夜回家，赵玉龙正准备打开家门，当钥匙插入锁孔，他忽然灵光一闪：“建模的过程跟钥匙开门不很像吗！宏观上要吻合孔道，微观上也要匹配齿距。”这让他联想到，模型的推演需要通盘考虑整体气藏特征，从宏观到微观进行系统性演算。一想到这里，赵玉龙立刻转头飞奔回实验室验证猜想，“研究的魅力就在于从看似无绪的现状中发现奥妙，此中滋味，其乐无穷。”

这块“硬骨头”总算被啃了下来：他和团队创新性地提出了“拟三孔”介质模型，采用分区复合的思想，建立了页岩气藏多段压裂水平井、复合压裂水平井不稳定渗流模型，这些模型后来在川南页岩气区块的生产动态评价与预测中得到推广，累计完成500余井次的现场应用，为示范区50亿方产能建设提供了技术支撑。

实现“跨界”应用

“太复杂了，地下多行进1米，页岩气储层的物性特征和构造都完全不一样，该怎么采？”在国内页岩气开发初期，国内鲜有能够完全掌握页岩气开发技术的高校和企业，开采主要靠引进国外油服企业技术，而现场工人遇到问题常常束手无策，最后往往都需花费“天价”让国外油服企业来解决。

2017年，赵玉龙团队承担了西南油气田分公司页岩气地质工程一体化数值模拟项目。赵玉龙团队联合企业技术人员，不断试错摸索，成功掌握了页岩气从地应力建模、压裂缝网扩展模拟到生产动态数值模拟的全流程技术。这一研究成果，在川南页岩气开发中得到成功实践，有效指导了200余口页岩气井开发参数优化设计与动态预测。

成果落地的同时，赵玉龙把目光投向了更远的方向：页岩气开采过程复杂就复杂在“牵一发而动全身”，从地质、工程到开发，环环相扣，能不能形成一套完整体系，就像一把“万能钥匙”，在不同地质环境下，都能顺利开启开采之门？

随着我国页岩气开采规模的不断扩大，“尽快形成我国自己的成套研究体系”变得越来越迫切。抱定这一目标，赵玉龙和团队结合前期研究成果和实际生产数据，在国内率先开展了页岩气藏压裂缝网扩展与生产动态数值模拟一体化的理论研究，把油气开发各环节串联起来，从微观纳米孔道中气体分子赋存，到压裂后宏观的气水分布与流动规律，结合地质、工程理论进行系统分析，形成了地质工程一体化研究体系，开辟出我国在这一领域的研究特色。

2019年，新疆一处油田的致密油藏开发在即，这处油藏具有显著的非常规油气特征，常规手段难以开展油藏生产数值模拟。开发迫在眉睫，赵玉龙和团队赶来“解题”，他们大胆借鉴页岩气领域的地质工程一体化技术，开展致密油藏数值模拟，解决了项目开发难题。这处致密油藏在当年就实现了效益投产。

技术上的成功“跨界”，让赵玉龙和团队振奋不已。他们逐步尝试把页岩气开发技术从海相扩展到非海相、从中深层扩展到深层、从页岩气领域扩展到页岩油和致密气等领域。这一系列技术已运用到西南油气田、新疆油田、浙江油田、胜利油田等地。

教育没有“套路”

相比于成果荣誉，为人师长的赵玉龙，更看重其中“越是艰难越向前”的科研精神传承。

赵玉龙的邮箱里，至今还保存着十四年前自己第一次投递的研究论文，当时屡投不中，他几乎丧失了信心，“幸好我的导师张烈辉教授一直鼓励我，我才能坚持下去。”这份来自师长的温暖，赵玉龙在执掌教鞭后，传递给了自己的学生。 学生们都喜欢称呼赵玉龙为“龙哥”。在实验室里，“龙哥”对学生的学术研究要求极其严格，只要他一进实验室，全场立刻静得一根针掉地上都能听见，西南石油大学研究生罗山贵说：“在龙哥的影响下，搞科研这件事，大家丝毫不敢懈怠”。

可在实验室外，本应延续“严肃风”的“龙哥”，往往“不按套路”出牌，和学生们打成了一片。每周四下午学生组织的篮球活动，“龙哥”总是报名最积极，跃跃欲试要和学生“较量”球技。

西南石油大学博士生崔乾晨评价这位带了自己6年的导师：“龙哥总是说最‘狠’的话，做最暖的事。”崔乾晨回忆，常有“龙哥”指导过本科毕业设计的学生，在毕业多年后遇到学业或工作问题会第一时间打电话请龙哥“支招”，他也无不尽心。“龙哥在潜移默化中教会了我们诚心科研、真心待人、赤心报国的为人态度。”