黃健
1977年,前蘇聯(lián)在卡拉巴斯油田進(jìn)行超聲波死井誘噴試驗成功。自此,被美國譽(yù)為“工業(yè)酵素”的超聲波走進(jìn)人們的視野。
功率超聲波是一種頻率高于2000赫茲,能在介質(zhì)中傳播的彈性波,具有波長短、能量集中的特點(diǎn)。超聲波能量可讓物體或物性發(fā)生某些狀態(tài)變化,實(shí)現(xiàn)空間最大化贏利,并可用于除固體之外的一切物質(zhì),使功率超聲波具有如同智能手機(jī)一樣的多功能,在各行各業(yè)中實(shí)現(xiàn)意想不到的效果,因而他成為一門炙手可熱、為美國和俄羅斯獨(dú)享的殺手锏技術(shù),對外一直秘而不宣。
我國曾在20世紀(jì)60年代嘗試將超聲波用于采油領(lǐng)域,但由于送入土層的超聲波能量隨土層增厚而削弱,無法達(dá)到目標(biāo)而停滯。上世紀(jì)90年代初開始,我國將大功率超聲波采油技術(shù)研究列入了“863”攻關(guān)計劃,作為項目的負(fù)責(zé)人趙樹山率領(lǐng)團(tuán)隊展開了長達(dá)10年的攻堅克難研究。
作為我國恢復(fù)高考后第一屆大學(xué)生,趙樹山有著與同屆學(xué)子相似的經(jīng)歷,為實(shí)現(xiàn)“數(shù)學(xué)家”的夢想,他沒日沒夜“惡”補(bǔ)下鄉(xiāng)兩年中耽誤的功課,母親心疼地勸慰他:“考個中專就很好了,不必吃那么多苦”,然而他有股“咬定青松不放松”的執(zhí)著。最終,他被哈爾濱工業(yè)大學(xué)力學(xué)師資班錄取。
他只是簡簡單單地想,“我是一塊磚,哪里需要哪里搬”“為祖國做點(diǎn)事就好”,正是這份初心引領(lǐng)他在未知的領(lǐng)域中攻克了一個個難關(guān)。
作為國家能源戰(zhàn)略中一項關(guān)鍵環(huán)節(jié),利用大功率超聲波增產(chǎn)石油采掘不是一項簡單的運(yùn)用,其中的關(guān)鍵是,如何將地面上的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。將380伏50赫茲的電能轉(zhuǎn)化為2000多伏幾萬赫茲的電源,又是這項技術(shù)的重中之重。在沒有任何經(jīng)驗參考的情況下,為解決這個難題,他帶領(lǐng)團(tuán)隊一面從極少的資料中尋找答案,一面跑遍大江南北。在瀕臨絕望的境地,他們不等不靠,聯(lián)合哈工大強(qiáng)電、弱電、力學(xué)、石油工程、控制工程等12個專業(yè)的專家,歷經(jīng)10年研發(fā),最終解決了包括電源在內(nèi)的5個技術(shù)關(guān)鍵性問題。獲得了4項關(guān)鍵技術(shù)成果、5項國家專利,使我國成為當(dāng)前國際上第三個掌握該項技術(shù)的國家。
同時,趙樹山這個名字在業(yè)界聲名鵲起,美國也向他發(fā)出邀請,希望就該技術(shù)進(jìn)行合作,共同開發(fā)美國頁巖油項目。從技術(shù)封鎖到技術(shù)邀請,預(yù)示著他們研發(fā)的功率超聲油井增油技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了自主知識產(chǎn)權(quán),而且達(dá)到國際一流水平,超越了美國和俄羅斯。
1998年開始,他們與哈爾濱蘭德超聲設(shè)備公司合作,將大功率超聲波采油技術(shù)試用于延長油田杏子川采油廠,使采油廠的性能、功率等得到極大提升。為進(jìn)一步推進(jìn)這項技術(shù)在采油行業(yè)的發(fā)展空間,他們先后在大慶、長慶、勝利、遼河等油田的120至130口油井使用該技術(shù),受到了油田好評。
“科研是把錢變成知識,創(chuàng)新是把知識變成錢”。趙樹山精簡詮釋了科研與創(chuàng)新的內(nèi)涵。作為一名科研工作者,他不僅讓研發(fā)技術(shù)走在前沿,并且創(chuàng)造了良好的社會效益?!爸挥性旄I鐣募夹g(shù)才能具有長久生命力,才會產(chǎn)生長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益”。
追求精益求精是他和團(tuán)隊不懈努力的目標(biāo),在不斷完善功率超聲波驅(qū)油技術(shù)的基礎(chǔ)上,趙樹山說,自己還想做的是環(huán)保,讓電廠污水脫硫、過濾碳等有毒雜質(zhì),擺脫過去化學(xué)方法或物理過濾中的二次污染。他希望,能在鑄造行業(yè)中讓功率超聲波大展拳腳,使生產(chǎn)出來的建材更加密實(shí)耐用。
作為一名導(dǎo)師,趙樹山希望不斷努力培養(yǎng)全面型人才,創(chuàng)設(shè)世界首個功率超聲波專業(yè),通過人才儲備和學(xué)科發(fā)展,為我國功率超聲波在國際上搶占高地。
科學(xué)中國人2017年5期