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张海峰:攻克“卡脖子”技术 给油井戴上“智能手表”

2021-10-29 13:01:27来源:佛山在线

在清华大学深圳研究生院海洋能源测控研究中心多相流工程实验室,安装着一套油田油气生产多相流实时测量系统。采用这套系统,可以对每一口油井产量数据进行独立实时在线计量,最高能实现每秒1帧输出效果,仿若给每一口油井戴上一块“智能手表”。

从研发到设备落地,清华珠三角研究院能源先进测控技术与装备研发中心副主任张海峰和团队成员们埋头攻关了上千个日夜,不仅让油井测量更加准确、高效,更打破国外相关技术垄断,把核心技术牢牢掌握在自己手里。

“我们将在这条道路上一直走下去,破解更多‘卡脖子’技术难题,助力智慧油田建设。”攀登科技高峰,张海峰永不止步。

放弃企业工作

进站当博士后

张海峰与石油行业结缘,始于读研究生期间。

本科时,张海峰学的是测控技术,对石油行业并不了解。与身边从事相关工作的亲戚朋友接触后,张海峰慢慢爱上石油行业。2009年,他报考了中国石油大学(北京),硕博连读,系统学习石油行业相关知识。

2015年,张海峰博士毕业后,到中石油旗下研究院工作。他时常深入油田一线开展科研工作,了解到一些油田生产技术仍相对落后,还是采用传统的人工开采方式。“随着时代进步,年轻的石油工人不愿意从事如此艰苦的工作,需要新技术来改变石油开采现状。”

更让张海峰感到诧异的是,当时的油井计量技术远远达不到“智慧油田”要求。测量人员为了了解油田生产状态,每天要开车几公里甚至几十公里到现场进行油品取样测量,这些技术与油田数字化转型相差甚远,开展相关技术攻关迫在眉睫。

“企业更看重生产,科研力量相对薄弱,我希望在短时间内突破油井计量技术。”一次偶然机会,张海峰在网上认识了从事相关技术研究的清华大学李轶教授,了解到他们团队科研力量雄厚。于是,2018年,张海峰毅然放弃企业工作,来到清华大学深圳国际研究生院,全身心投入研发工作,开启了为期两年的博士后生涯。

张海峰向记者介绍油田油气生产多相流实时测量系统的先进性。/珠江时报记者章佳琳摄

100%自主研发项目

打破国外技术垄断

李轶教授在英国留学时,就接触到了油田开发多相计量技术。2015年回国后,他把一些基础技术带回国内,并组建团队继续深入研发。而张海峰有三年油田工作经验,十分了解油田对技术的需求。两人一起合作攻关,成功研发出“油田油气生产多相流实时测量系统”。

“这是一次颠覆性的技术飞跃。”张海峰透露,为保证精度跟国际同等产品一致,他们引进了人工智能、大数据等技术。同时跟中石油合作,采集到了现场的真实样本数据。从实验室研发到产品落地及产业化,他们花了四年多时间。

这套系统核心是“实时在线多相流测量技术”,旨在改变我国油田传统的轮替倒井产量计量方式,实现开采井口采出液的实时测量,仿若给每一口井戴上一块“智能手表”,解决了我国油气田测量手段非实时、测不准的行业痛点。

与以往传统测量方式相比,如今测量人员不再需要每天奔赴油田现场,坐在办公室就可以远程操控测量设备,了解油田生产状况,大大提高了工作效率。张海峰感叹:“以前油田工人是蓝领,现在变成了白领,工作幸福指数更高了。”

国外一台同类测量设备价格动辄上百万元,而张海峰团队研发的油田油气生产多相流实时测量系统仅是国外价格的1/4~1/3。“我们打破了国外价格垄断。”张海峰说,目前国外使用的多相流量计采用放射性射线测量流体,而他们团队则是采用电学成像技术,无辐射又安全,成本也低,更适合中国市场。

能源工程是关系到国计民生的关键领域,要牢牢掌握在自己手里,而油田油气生产多相流实时测量系统正是一个100%自主研发的项目。“我们突破了这项‘卡脖子’技术,实现国产自主化。目前已有几百台设备运用在多个油田,真正保障了我国能源核心数据安全。”

张海峰(右)在实验室指导学生。/珠江时报记者章佳琳摄

独当一面管理团队

发挥传帮带作用

博士后是从事科研工作的一个特殊群体。与其他博士毕业后直接做博士后不一样的是,张海峰在企业工作了3年,才进博士后科研工作站。“特别感谢国家出台博士后制度,让我工作后依然能够安心从事科研工作,并且将工作中积累的经验充分运用到科研攻关中。”

博士后期间,张海峰带着问题开展研究,努力将博士期间的科研成果转化为产品。“希望博士后们不仅将所学知识和掌握的技术发表在国内外期刊上,更要努力转化科研成果,服务国家发展,让国家相关领域技术在国际上具有更高的影响力和竞争力。”

目前,张海峰在团队中肩负辅导学生、对外合作以及推动产品运用等重任,从博士后变成了一名独当一面的管理者。他积极发挥传帮带作用,指导学生开展科研工作。平时,他总是第一个到达实验室,以实际行动感染学生,让他们感受到所从事的研究是有价值的。

年轻的硕士、博士进站后,张海峰都会了解他们将来想要从事的工作,根据各自需求安排相关工作内容,让他们顺利完成学业的同时,积极投身产品攻关。“师生们怀着同样的梦想进入石油行业,就是希望通过攻克技术难题,推动这个传统行业走现代化发展道路。”张海峰说。

这些年,国家和地方政府出台了一系列政策,在科研资金、生活补助等方面给予博士后大力支持,让他们能够安心工作。张海峰希望国家对有意愿开展科研成果转化的博士后给予创业资金支持,同时提供更多便捷渠道,帮助博士后提升技术,将他们“扶上马、再送一程”。

参加各类创业大赛

发现项目市场价值

近年来,张海峰和团队成员参加过多次创新创业大赛。第一次参赛,他们的项目就获得2019年广东“众创杯”创业创新大赛之博士博士后创新赛金奖。2020年,该项目又在第四届“中国创翼”创业创新大赛中喜获佳绩。

目前,张海峰正紧锣密鼓地准备参加第一届全国博士后创新创业大赛。他对本次大赛充满期待,希望看到更多关于新一代信息技术、高端装备制造等领域的新产品新技术。“希望更多博士后深入了解这项赛事的意义,不仅把论文写在祖国大地上,更要把技术转化为产品,运用到祖国各个领域。”

从广东“众创杯”到“中国创翼”再到第一届全国博士后创新创业大赛,一路走来,张海峰对这些大赛的价值有了更加深入的认识。在他看来,有了这些平台,不仅可以对外展示自己掌握的技术,还可以得到专业评委指导,让自己真正了解这项技术的市场价值,更加客观地认识项目的长处和短处,从而判断其是否适合做创业项目。

纵观各类创新创业大赛,能够帮助参赛者解决比赛落幕之后的问题,才是一场有真实意义的大赛。张海峰表示,大赛结束后,希望主办方在资本对接等方面持续为参赛博士后提供服务,大力推动各项扶持政策真正落地,支持博士后转化科研成果,让他们有更多实实在在的参赛获得感。

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攻克“卡脖子”技术 给油井戴上“智能手表”

编辑丨周师伢