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【师说】魏纳:明知有风险还选择担当的人
来源:学习强国   作者:白睿玲 谢娜  审核:  编辑:谢娜  日期:2021-11-23  访问:

最近,一条新闻格外引人注目“西南石油大学牵头开展全球首次天然气水合物(可燃冰)分类定量评价及等级划分标准研究”。国内外不少行业专家纷纷表示,这标志着中国海洋天然气水合物研究走在了世界前列。

在距离海洋数千公里的天府之都,西南石油大学校园内,一个戴着厚厚眼镜,身形清瘦的学者,正在世界第一个具有独立自主知识产权的海洋非成岩天然气水合物固态流化开采实验室里,耐心地向学生讲解水合物生成原理。

他是西南石油大学海洋天然气水合物研究院院长,魏纳教授。

每天穿梭在实验室与教室两点一线之间的魏纳,是学生们眼中严谨务实、低调谦逊的魏教授,更是成功实施全球首次水合物固态流化试采,为我国海洋天然气水合物资源开发研究奠定坚实基础的先行者。

明知道有风险,为什么还要担当?

多年来,天然气在我国一次能源消费中的占比不超过8%,远低于全球平均水平23%,但对外依存度已攀升至43%。加快研发清洁能源天然气水合物,是我国必须加快布局、尽快抢占的技术和产业的制高点。

2012年12月,中科院院士、油气藏地质及开发工程国家重点实验室主任周守为提出了海洋天然气水合物固态流化开采革命性技术设想。当时,该领域研究尚未成为热点,没有系统的理论体系,更无法验证固态流化开采技术原理是否科学?工艺流程能否可行?试采工程如何实施?

要回答这些问题,都需要通过建立大型物理模拟实验系统进行验证。由于没有现场作业经验可借鉴,实验系统设计与建设难度巨大,一切都是从0开始,大家都不敢轻易“接招”。

“国家需要,我就该上!”油气研究方向博士毕业后留校任教的魏纳,已经在油气开发领域深耕数年,他敏锐地意识到,看似只是建立一座实验系统,背后其实是一场世界范围的能源竞争,关系到国家能源安全,争分夺秒,时不我待。

越是难题,越需要攻克,魏纳主动“揭榜”,“认领”了这项任务。

33岁已经是副教授的魏纳,之前从未接触过水合物领域,“明明在自己的领域已经有这么多成果了,开始新的研究意味着放下一切,从头再来。”“这条路从未有人走过,可别搬起石头砸自己的脚!”周围人都劝他别轻易尝试。

魏纳摇摇头,谢绝了大家的好意,面对缺少历史借鉴经验的新学科,他咬咬牙,“搬起了石头”,深一脚,浅一脚,摸索着向前。不会就学,不懂就钻,不行就练,光笔记,魏纳就密密麻麻记满了10多个本子。

第二年春寒料峭时,魏纳带着修改了不下百次的方案专程拜访了周守为院士,意气风发地向周院士描述了自己心中的中国制造水合物模拟实验系统1.0。

周院士拍了拍他的肩膀,肯定了他的想法。交谈最后,当魏纳从周院士手中接过一张得到院士首肯的铅笔手绘的实验工艺流程草图时,他的内心热血翻涌,一张仅重4.3克的A4纸寄托的是院士的重托,更是水合物这一新学科在高校落地生长的雏芽。

他小心翼翼地收好这张工艺图,揣在靠近胸口的上衣口袋里,郑重地对周院士承诺:“虽然从零开始很难,既然选择了,就不后悔,既然做了,就会做到底。”

明明没有条件,为什么还要为难自己?

“刚开始真是摸着石头过河,深一脚,浅一脚,每一步都走得跌跌撞撞。”说起当时新建模拟系统的场景,魏纳记忆犹新。

一套系统,设备不下几十台,仪表上百套,大小阀门数千个,工艺管线数千米,需要统筹者结合石油、化工、土建、工程管理等多学科跨专业协作,逐一梳理盘根错节的考虑因素、纷繁复杂的设计关节。

那段时间,总能看到一个穿着工人工装、手上套着被油渍浸染得黑漆漆的手套、戴着眼镜的中年人,和工人们一起在反应炉里面反复沟通建设事宜。

“不会焊接的教授不是严谨较真的设计师。”这是建设期间团队成员们对他的评价。为了确保系统建设整个流程事无遗漏,魏纳硬是跟着实验室施工的工人、设计师、专家学会了电焊、抛光、拼接等等工艺。

为赶工期,妻子早上临产,他头天凌晨还守在实验室和焊接师傅挨个琢磨管道路线方案。谈及家人,魏纳深感愧疚,他说,从未给宝宝换过一次尿不湿,妻子给予了他最大程度的支持。

实验室初建时还有诸多未完善的细节。一次,实验室甲烷泄漏,彼时魏纳发着高烧正在校医院输液,得知消息立刻拔掉针管,第一个冲到了实验室处理险情,所幸处理及时未造成损失。

看似意外的小概率事件,却让魏纳敏锐地察觉到,水合物和一般的油气开采不一样,尤其是模拟海洋非成岩天然气水合物开采过程,不能用老经验去对待新事物。

痛定思痛后,魏纳逐一反思流程,逐项梳理设计,历时5年,与团队一起从水合物形成到开采阶段,逐步完善、攻关了30余项技术,研制成功全新的安全控制自动化模块,实现了全过程实验系统设备的自动化安全控制。

2000多个日日夜夜,他带领团队建成了全球首个海洋非成岩天然气水合物固态流化开采大型物理模拟实验室。随后,又相继建成我国唯一的天然气水合物国家重点实验室、海洋天然气水合物开发省部共建协同创新中心以及深海天然气水合物高效开发学科创新引智基地。

魏纳凌晨在实验室建设一线和焊接师傅商量方案

明明已经可以了,为什么还要执着?

2016年,一条新闻让魏纳决定加快实验室模拟数据采集速度:国土资源部召开全国国土资源系统科技创新大会,把天然气水合物勘查、试采工作列为科技创新重大战略——这意味着试采工作迫在眉睫。

要打好这场能源竞争的硬仗,前期的实验研究数据就是必不可缺的战备“粮草”。魏纳意识到,要在最短时间内争取模拟得出更多的实验数据,才能为国家试采成功奠定技术保障。

从那天起,魏纳带领团队没日没夜地测数据、做模拟、调参数,将所有想得到的影响因素全都考虑在内。

在周守为院士和赵金洲教授的指导下,分析了目标靶区的地质环境、成藏机理、物性特征等30余个影响因子,利用物理模拟系统梳理了2000余组实验资料,原本预计8个月完成的实验任务,在6个月内顺利完成,取得了第一手的实验数据。

2017年5月12日,魏纳作为中海油以外的唯一一个外部单位代表,参与我国第一次固态流化试采工作。

深不可测的大海,未知的“可燃冰”,在紧张的施工周期下,无疑,试采的每一次作业都面临着与常规油气开采完全不同的挑战。

作为试采工程的技术顾问,魏纳负责天然气水合物的勘探、取样与试采设计、分析等。在接近40°的海上温度下,魏纳连续10几个小时暴露在高盐、高湿的海况环境中,海水和汗水交织着湿透了他的工作服,黏闷难受,在阳光的直晒中,凝结起一层细细密密的盐晶。

魏纳顶住压力,与众多行业专家不断论证,争分夺秒迭代方案。

5月25日,无数人翘首以盼的火焰冲天而起,标志着我国首轮天然气水合物固态流化试采获得成功,采收率高达80.1%,验证了固态流化法科学原理正确、技术方法可行、工程实施有效。

当仰望西南石油大学校旗和火焰高高飘扬在南中国海的天空时,那一刻,魏纳昂着头,眼镜上起了一层雾气,眼眶湿润了。

固态流化法试采成功让世界看到了中国在水合物领域的领先优势。世界水合物研究与开发大会执委会决定2019年的世界水合物大会提前一年在西南石油大学召开,由魏纳负责筹办。这也是该会成立24年来,首次在中国召开大会。

在开幕式上,世界水合物开发与研究大会主席Richard Coffin向魏纳发来邀请“魏教授,我们真诚邀请你的团队共同制定天然气水合物国际标准。”

魏纳毫不犹豫地答复道:“我国可燃冰试开采水平已跻身国际领先地位,但规模化开发研究才迈出万里长征第一步,还要继续‘为祖国加油,为民族争气’,我们愿意同全球研究者一道,致力于研发可燃冰绿色开采技术。”尽管前途漫漫,但魏纳说,甘之如饴。

魏纳参与全球首次天然气水合物固态流化成功试采

报道截图

报道链接:https://article.xuexi.cn/articles/index.html?art_id=8366134485623146433&cdn=https%3A%2F%2Fregion-sichuan-resource&item_id=8366134485623146433&study_style_id=feeds_opaque&t=1637568849086&showmenu=false&ref_read_id=e2fb9c65-a0cf-4801-80a9-f334d79678ae_1637576992211&pid=&ptype=-1&source=share&share_to=copylink




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