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劉同敬 | 把畢業論文寫在祖國的油田和井場上_天天速遞

2023-06-28 11:41:56 來源：百度新聞

自1859年人類開始規模化利用石油以來，地殼深處流淌了數億萬年的油氣，成為一個事關國家政治、經濟、軍事乃至日常民生的戰略性能源。一個半世紀以來，油氣極大地推動了人類生產力的發展。科學技術日新月異，石油科技也發生了翻天覆地的變化。中國石油發布的2021年《世界與中國能源展望》指出，2040年前，油氣將維持主體能源地位，占一次能源比重保持在50%左右。與此同時，石油勘探開發難度越來越大，保持石油科技創新發展對于一個國家的長遠發展至關重要。

(資料圖片僅供參考)

從貧油國到產油大國，中國石油工業的發展離不開石油科學家“問鼎地宮”的石油抱負和上下求索的石油精神。黨的二十大專門就加快實施創新驅動發展戰略做出具體要求，指出要“堅持面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，加快實現高水平科技自立自強”。

▲劉同敬課題組老師與學生

中國石油大學（北京）教授劉同敬，扎根非常規油氣科學技術研究院和克拉瑪依校區石油學院，以近30年教學和科研詮釋了一代石油科學家和工程師的夢想與征途，從大慶、長慶，到勝利、遼河，再到大港、新疆、玉門，全國大大小小近20個油田都有他科研成果的應用，成果還推廣到印尼、巴西、加拿大、哥倫比亞等國外油氣田。多年來，他承擔了油氣田開發十余項縱向課題及250余項橫向項目的研究，研發了多項具有創新性的油氣藏工程與提高采收率技術，在我國油氣田建設中展示了科技的力量。

“產學研用”深度融合的成長路

石油是“工業血液”，長期以來被譽為世界第一能源。劉同敬與石油打交道多少有點命運安排的成分，也頗具有時代的烙印：1991年參加高考時，盡管他的分數達到了清華大學的錄取分數，但卻因當時信息溝通不暢，被陰差陽錯地調劑到了源自清華大學石油系的中國石油大學，成為當年考入中國石油大學的高分學生之一。

劉同敬的專業領域是油氣田開發的油藏工程方向。油藏工程是一門以油層物理、滲流力學為基礎，從事油氣田開發設計、開發管理及提高采收率理論與方法研究的學科，旨在研究油氣藏開發過程中油、氣、水、化學劑等在多孔介質中的運動規律和驅替機理，擬訂相應的開發方案和配套措施，并開展跟蹤評價和調整挖潛，深化地質認識，掌控開發規律，以求更高效、更經濟、更安全地實施人為有序開發，從而達到預期的開采速度和采收率，并為今后碳捕獲、利用與封存（CCUS）等遠景技術奠定基礎。在劉同敬看來，油藏工程一直是跟“地下”打交道，核心就在“地下”，一名合格的油藏工程專家不僅要認識“地下”，還要掌握“地下”，更要利用“地下”。

“干一行愛一行”是那個時代年輕人的普遍特質，劉同敬欣然接受了命運的安排，并將自己的學習熱情投入對石油相關知識的探索中。當大多數學生還在接受基礎知識教育的階段，劉同敬已經嘗試利用學到的知識開展集成創新應用。本科畢業時，作為一名優秀畢業生，他憑借一項人工智能在油田開發評價中應用的研究，得到了在油田現場交流匯報的機會，給時任勝利油田規劃室領導的油氣田開發工程專家孫煥泉院士匯報工作。這個機會讓他順利保研，開啟了自己的科研生涯。

萬事開頭難，科研道路上總是充滿了各種艱辛和挑戰。油藏工程承上啟下，要學的東西涉及領域廣，劉同敬就綜合著、交叉著學。課堂上的知識不夠用，他就去圖書館求經問道。由于所借的圖書經常超期，圖書延期費他就交了不少。就讀研究生時，利用研究生可以進教師閱覽室的機會，他花了一年半的時間，把專業藏書上的知識消納吸收，該復印的復印、該記錄的記錄。正是依靠這種“釘釘子”的精神，他逐漸建立起了自己的油氣田開發理論知識框架。

油藏工程理論研究與礦場實踐結合緊密，許多基礎和關鍵的科技難題往往來自現場，而理論研究中解決不了的問題，有時候現場不經意的一句質疑的話、一個成功的做法，就可能命中問題的核心。在長年的科研中，劉同敬非常尊重現場技術專家和施工人員，虛心向他們請教，以現場為師的同時，他也為現場答疑解惑，在油田一線結交了不少志同道合的好朋友。

1998年，從中國石油大學（華東）油氣田開發工程專業研究生畢業后，劉同敬留校任教，在中國石油大學（華東）石油工程學院講授“滲流力學”“油藏工程原理”“油層物理”“現代試井”“油藏數值模擬”等課程。2005年，他再次考入中國石油大學（北京）石油工程學院，攻讀油氣田開發工程專業博士學位。在此期間，他繼續支持多家科技公司，還陸續擔任北京中油恒泰偉業石油天然氣技術有限公司總工、董事及法人代表。

從學習到研究、教學，再到致力產業轉化……產學研上的不斷交叉融合循環，讓劉同敬的油氣田開發理論知識和應用技術不斷得以升華。2008年博士畢業后，劉同敬二次選擇留校，就職于中國石油大學（北京）提高采收率研究中心（現并入非常規油氣科學技術研究院）。此后，他繼續專注從事常規與非常規油氣藏滲流力學、動態測試技術、注氣開發技術、整體調堵技術、高效水驅技術等常規/非常規油氣藏滲流理論及IOR&EOR高效開發技術研究，研發并推廣了油氣藏動態描述技術、氣驅&化學驅精細模擬技術、復雜油氣藏IOR&EOR高效開發技術、CO?驅油與埋存協同油藏工程技術等多項油氣藏工程理論與提高采收率技術。

二十余載風雨征程，二十余載積累沉淀，劉同敬一路走來印證了一句話：機會留給有準備的人。一路細心觀察思考，更篤定了他既要仰望星空追索科學前沿，又要腳踏實地將所學應用到實踐中去的決心。產學研用深度融合的成長經歷，為他鋪設了一條創新驅動理論技術發展的獨特科研之路。

以科技創新促產業發展

近年來，我國探明油氣資源品位持續走低，難動用儲量占比逐年升高。陸上主力老油田已進入高含水后期開發階段，綜合含水達到90%甚至98%以上，產量持續降低。與此同時，新探明儲量品位劣質化趨勢加劇，非常規和超低滲油氣藏占比達到85%。低效難動用儲量是未來中國石油開發的主戰場，如何進一步提高這類儲量的采收率，是“十四五”及未來中國石油科技工作者面臨的重大課題。

作為一名“既有高校科研經驗又有企業實踐經驗的復合型人才”，擅長從企業的角度來發現問題，并從實踐的角度來檢驗自己的研究成果，是劉同敬在長年的產學研融合經歷中積累的習慣優勢之一。找到推動目前開發技術進步的著力點，形成未來開發技術落地的支撐點，是他科研的研究目標之一。

世上無難事，只怕有心人，長期科技攻關帶來的是豐收碩果。針對非常規、低品位油氣藏，包括低滲-致密砂巖、頁巖、高含水、稠油、碳酸鹽巖等滲流機制復雜化、開發方式多樣化、動態響應差異化、調控政策精細化的特點，劉同敬設計了全生命周期動態油藏描述技術，重構了地下認識體系，實現了動、靜、測一體化的油氣藏點、線、面、體、時多層次特征再認識，重建了低品位油氣藏有效動用、高效開發技術體系。

在復雜介質油氣藏井間示蹤監測技術方面，劉同敬首次提出示蹤劑滲流的“油藏特征色譜效應”，揭示了多孔介質儲層中“示蹤劑真實運移速度比水慢”的機理，建立了符合裂縫性低滲透油藏的井間示蹤測試解釋模型，形成了滿足區塊規模自動擬合的半解析井間示蹤分析技術，解決了高含水、裂縫等復雜油藏井間精準識別的難題。

在復雜油藏復合介質壓力精細評價技術方面，劉同敬首次提出了滿足啟動壓力梯度方向性和時效性的低流度儲層壓降疊加機制，首次提出了擬函數時空域與時域的轉換概念和方法，首次建立了多參數物理約束關聯的數學模型及解釋方法，首次明確了“視物質不守恒”理念，實現了靜態非均質刻畫和動態異常水竄量化，解決了低滲、熱采等復雜油藏近井精準刻畫的難題。

在油藏動靜態多信息綜合反演技術方面，劉同敬構建了開發大數據組合體系，首次提出了基于過程趨勢性信息的參數系統校核方法，首次建立了基于瞬時動態流場和歷史疊加流場的優勢通道識別量化方法，研發了基于擴散方程的井間水竄通道識別量化方法，實現了多層次井間通道的刻畫，解決了多層、斷塊等復雜油藏多維精準描述的難題。

在聚合物/凝膠/微球驅化學驅精細設計技術方面，劉同敬首次提出了多孔介質中大分子滲流的五類特性方程，首次提出了分相流動二元凝膠、多元顆粒體系的概念，構建了符合中國陸相沉積油藏特征的模擬評價技術，解決了凝膠、顆粒等復雜介質滲流理論模型的難題。

在IOR&EOR優化設計和跟蹤評價技術方面，劉同敬形成了精細地質建模、綜合動態分析、方案優化設計、效果跟蹤評價一體化的油藏工程技術，提出了IOR&EOR目的層開發過程中“井口物質不守恒”的理念并驗證，篩選了CO?、空氣、氮氣、泡沫驅、吞吐、復合調驅方式下的敏感因素和主控因素，踐行了“一藏一策”的技術模式，實現了二次開發、三次采油過程中新技術的應用。

在CCUS&CCS地質封存油藏工程技術方面，劉同敬首次提出了CO?驅油指數、CO?埋存指數和CO?驅油與封存協同指數的概念，建立了低滲-致密油藏CO?驅油與封存油藏工程協同優化數值方法和解析方法；評價了地下CO?賦存狀態，明確了CO?驅油與封存中關鍵特征參數的過程關聯機制和協同變化規律，研制了CO?驅采出程度數學模型；建立了CO?驅WAG調控、井網調控、動態調控、流度調控、工藝調控五類調控增效對策技術界限，實現了礦場CO?驅油與封存雙目標約束下方案優化設計。

科技攻關收獲一個又一個創新成果的同時，劉同敬始終不忘以科技創新促產業發展的初心——積極推動石油工程技術的實踐應用。他取得的相關研究成果已經被廣泛應用于國內外200多個油藏，十多年來為這些油藏增加產值100億元以上，實現利潤30億元以上，真正實現了將創新科技成果搬下高閣成為攻堅利器，推動產業發展，潤澤一個行業。如他研發的以井間示蹤、壓力分析技術為核心的儲層動態油藏描述技術成功應用于大慶、勝利、遼河、渤海、新疆、長慶、吉林、中原、江蘇、大港、塔河、青海、華北、江漢、冀東、吐哈、玉門等油田1萬多口井；以水淹通道識別和量化表征技術為核心的復雜油藏調堵決策技術，成功應用于長慶、新疆、渤海、大慶等油田的5000多口井；以氣驅過程精細評價和協同調整新概念為核心的低滲-致密油藏EOR開發關鍵技術，成為EOR油藏工程主體技術，在吉林、大慶、延長、勝利、玉門、新疆等油田CO?驅、空氣驅、氮氣吞吐、泡沫調驅中得到應用。

其間，劉同敬的研究成果獲得高度認可，榮獲省部級特等獎、一等獎十多項。其中，2014年“延長油田特低滲透油藏提高采收率技術研究與應用”獲國家能源局科技進步獎一等獎，2018年“復雜油藏復合介質動態監測精細評價技術”獲中國發明協會發明創業成果獎一等獎，2019年“化學驅低效循環識別與控制關鍵技術”獲中國石油和化學工業聯合會技術發明獎一等獎，2020年“特高含水油田二三結合提高采收率關鍵技術與工業化應用”獲中國石油和化學工業聯合會科技進步獎一等獎，2021年“油田高含水期滲流場精細調控提高采收率關鍵技術與規模應用”獲中國石油和化工自動化應用協會科技進步獎特等獎，“低品位油藏二氧化碳利用與埋存協同關鍵技術”獲中國發明協會發明創業獎-創新獎一等獎。

正是憑借“為找能源多壯志，誓叫油氣見青天”的勇氣和魄力，劉同敬及其團隊開發的一系列創新技術，極大豐富了我國油氣田開發技術的內涵。如今，這些創新成果已經遍及國內油田和部分國外油田，為提升油氣采收率發揮了重要的作用。

緊跟行業需求“研究真問題”

一路總結，一路思考，20多年風雨兼程，劉同敬收獲了許多真知灼見，也正是這些閃爍著思想光芒的精神財富，牽引著他不斷乘風破浪，勇敢邁向未來。

“人生如白駒過隙，一輩子有很多事情可以做，但‘盡量不做無用功’，要努力做到‘研究真問題，真研究問題’。”通過多年實踐，劉同敬深刻體會到科研要立足一線需求的重要性，他一直反復強調，“沒有錯的現場，只有錯的理論”，而這恰與國家“加強企業主導的產學研深度融合，強化目標導向，提高科技成果轉化和產業化水平”的要求不謀而合。

堅持以問題為導向，劉同敬找到了能讓自己始終保持與時俱進的方向目標：“石油科研有著許多傳統的技術理論體系，但是在近幾十年的發展中，不斷有新的需求和新的問題被提出來，要求科研人員必須緊跟行業的需求來找問題、找命題，從中發現科研方向，最終尋求到一個能與國際對標的合理解決方案并在行業中廣泛應用。”

也正是因為認清了這一目標方向，劉同敬這些年來“把畢業論文寫在祖國的油田和井場上”，扎根一線，形成了自己獨特的一套方式方法：“要從產學研用相結合的角度，從企業的需求出發，發現科研問題，通過深入開展科學研究，投入時間、精力、團隊，找到解決方法，并最終把技術和研究成果在企業中得到應用。”

▲劉同敬課題組老師與學生

在科研中，劉同敬和團隊擅長采用由淺入深的方式，從“最感性”的問題入手，通過實驗明確它的機理機制，并結合跨學科優勢解決科研問題。有時候，為了解決問題，他經常跑到油田井場進行現場試驗；有時候，為了驗證理論，推導出正確結論，他在賓館里一住就是一兩個月……艱難困苦玉汝于成，辛勤汗水換來了一個又一個問題的發現和問題的解決。

“發現真問題，真研究問題，問題才能真的解決”，遵循這一條“真”字路線，劉同敬團隊的科研走上一個良性推動、螺旋向上的軌道。

致力科研，投身實踐的同時，劉同敬不忘身上肩負的其他重任。

作為大學的研究學者，劉同敬深切知道國際交流合作和科研人才培養的重要性。他與國際上多所大學長期保持密切的交流合作，擔任《石油勘探與開發》《多孔介質滲流》等期刊的審稿專家，積極參與國際機構舉辦的關于“碳捕獲、利用與封存技術”“核能和平利用”等主題的學術研討會；指導“一帶一路”國家留學生，往返于國內各個研究機構，已先后指導培養碩士、博士研究生和博士后40多名。

老一輩的石油科學家為中國的石油科學開拓了康莊大道，如今，劉同敬和無數新一代石油人正沿著他們鋪設的道路一路延伸、擴展，譜寫新的篇章。結合新的時代特點，利用新的技術革命，他們正努力營造我國石油科技自立自強的新春天。

責編 | 李莉

專家簡介

劉同敬，石油工程專業學士，油氣田開發工程專業碩士、博士。現任中國石油大學（北京）教授、中石油三次采油重點實驗室-低滲透油田提高采收率應用基礎理論研究室副主任，兼任油氣田開發專業標準化委員會開發實驗分技術委員會委員、冀東油田公司勘探開發研究院油氣田開發工程研究咨詢專家、中國能源學會專家委員會石油天然氣專家組委員等。長期從事常規與非常規油氣藏滲流力學、動態測試技術、注氣開發技術、整體調堵技術、高效水驅技術等常規/非常規油氣藏滲流理論及IOR&EOR高效開發技術研究，承擔“十一五”至“十三五”國家重大專項、國家科技支撐、國家重點研發計劃、國家“863計劃”、國家自然科學基金、北京市自然科學基金、中石油創新基金、中石油風險基金等縱向專題十余項，承擔油氣田開發工程方面中石油、中石化、中海油、延長油田、國外油田等橫向項目250余項。發表科學引文索引（SCI）、工程索引（EI）、中文核心科技論文100余篇，授權發明專利50余項，軟件著作權登記20余項，出版專著3部。研究成果獲等省部級特、一等獎十余項，為國內外多家SCI、EI、核心期刊審稿專家。

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