沈忠厚：水擊石穿尋地火，披肝瀝膽為人民
發(fā)布時間:2021-02-06 | 來源：宣傳部 | 瀏覽量：
他以忠厚為名，成就了教書育人科技報國的事業(yè)；
他以創(chuàng)新為重，在向下鉆探中推動我國石油開采技術(shù)向上發(fā)展！
他，是杰出的石油鉆井和水射流技術(shù)專家，是中國石油大學(xué)油氣井工程學(xué)科的第一位院士。他將水射流技術(shù)與石油鉆井和完井工程相結(jié)合，開辟了我國石油鉆完井技術(shù)的新領(lǐng)域，助力我國石油開采技術(shù)躋身世界先進行列。他的《水射流理論與技術(shù)》等專著奠定了他在該領(lǐng)域的國際領(lǐng)先地位。
他，在國內(nèi)外首次建立了鉆井工程以井底巖石面獲最大水功率為目標(biāo)函數(shù)水力設(shè)計新方法和新理論，解決了鉆井工程長期沒有解決的水力設(shè)計理論問題，發(fā)明了新型加長噴嘴牙輪鉆頭；發(fā)展了自振空化射流理論，發(fā)明了自振空化射流鉆頭，首創(chuàng)自振空化旋轉(zhuǎn)射流處理近井地層及解堵新技術(shù)；發(fā)展了機械及水力聯(lián)合破巖理論，發(fā)明了聯(lián)合破巖鉆頭；率先研究高效旋轉(zhuǎn)射流，鉆出我國第一口徑向水平井。
他，是中國石油高等教育的重要開拓者，是油氣井工程學(xué)科的奠基人之一，為鉆井學(xué)科及水射流學(xué)科的建立與發(fā)展作出了重大貢獻。他教書育人，敬業(yè)樂道，桃李滿天下，培養(yǎng)了眾多石油工程優(yōu)秀人才。
他，就是中國工程院院士、中國石油大學(xué)教授沈忠厚先生。
“科研要轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力”
沈忠厚一直認為，工科大學(xué)的科學(xué)研究，要堅持三個原則，“一是為生產(chǎn)服務(wù)，一是促進教學(xué)發(fā)展，一是努力提高應(yīng)用基礎(chǔ)的研究水平”。他說，科研要和教學(xué)緊密結(jié)合，要促進教學(xué)，提高教學(xué)。“要面向油田，為石油工業(yè)的發(fā)展服務(wù)。要從生產(chǎn)實際中找課題，定方向。”“要十分重視基礎(chǔ)科學(xué)的研究，一切應(yīng)用技術(shù)的研究都離不開基礎(chǔ)科學(xué)的研究。這方面研究水平越高，越會為應(yīng)用技術(shù)的研究開辟更廣闊的天地。”
這些認識，來自于他一生開展科學(xué)研究和教書育人的智慧凝結(jié)。
1951年從重慶大學(xué)畢業(yè)后留校任教，為盡快適應(yīng)教學(xué)，他在玉門油田現(xiàn)場實習(xí)一年。1955年到北京石油學(xué)院工作后，他參加了一個個石油大會戰(zhàn)。這些都為他從事教學(xué)科研工作提供了豐富的現(xiàn)場經(jīng)驗。而他一生的科研實踐，從未離開過石油鉆井的一線——戈壁荒原上，他蹲在高聳的井架旁與現(xiàn)場工作人員討論工程問題的情景，成為學(xué)生們始終銘記在心的記憶。
他反復(fù)和學(xué)生們講，理科認知世界，工科改造世界，而工程技術(shù)既要認知世界，也要改造世界，要通過參加生產(chǎn)實踐，將理論與實踐相結(jié)合，科研成果才能轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，才能為實踐服務(wù)。他說：“只有把理論問題研究透徹，理論才能更好地轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力。”在研究中，他帶著工程問題從應(yīng)用基礎(chǔ)理論研究入手，通過室內(nèi)實驗尋求答案，再到現(xiàn)場檢驗，進而投入實際應(yīng)用。他對創(chuàng)新的理解樸素而簡明：“創(chuàng)新就是有效益，別人沒做過，我們做了；別人花錢多，我們花錢少——這就是創(chuàng)新。”
“要有敢為天下先的勇氣”
上世紀(jì)70年代末，沈忠厚把全部的精力投入到提高鉆井效率的科研攻關(guān)中。一個偶然的機會，他在成都飛機廠參觀時，第一次看到水射流切割機，突然靈感如泉涌——高壓水射流技術(shù)可以用來提高鉆井效率。從此，他選定了自己的科研主攻方向，也因此成就了他“射流鉆頭之父”的不凡功勛。
當(dāng)時，我國對噴射鉆井的研究幾乎是空白，而美國早已開始了噴射鉆井的研究，并研制出噴射鉆頭。1981年，沈忠厚帶著一連串噴射鉆井的疑問赴美國路易斯安那州立大學(xué)和N?L公司學(xué)習(xí)研究。一次，在美國噴射鉆井的奠基人、全美最著名的噴射鉆井權(quán)威戈恩斯教授作技術(shù)講座時，沈忠厚向他請教為何只計算鉆頭噴嘴出口位置的水力參數(shù)，而不計算水射流到達井底位置的參數(shù)——只有井底位置的射流對鉆井破巖和清巖才是有效的。70歲的戈恩斯教授表示：“不是不想，是這太復(fù)雜了。您要是能把這個謎底揭開，您便是……”戈恩斯教授說著豎起了大拇指。
這讓沈忠厚感慨萬千：我們國內(nèi)傳統(tǒng)的科研有相當(dāng)一部分課題是跟在人家后面跑，這樣做的結(jié)果，充其量只能做老二，永遠不能當(dāng)老大，要想實現(xiàn)中國科研領(lǐng)先的夢想，必須要有敢為天下先的勇氣，必須沖破思想上的禁錮。在美國的3個月，沈忠厚堅定了沖上噴射鉆井頂峰的信念。
回國后，在按照傳統(tǒng)的思維模式尋找水射流在各種階段衰減變化的規(guī)律失敗后，沈忠厚經(jīng)過冥思苦想，決定采用實驗與理論相結(jié)合的方法開展研究，用大量的實驗數(shù)據(jù)來構(gòu)建理論計算模型，再用可知的理論檢驗實驗成果。他在實驗室做了大量的模擬實驗，取得了極為豐富的實驗數(shù)據(jù)，然后又在取得的實驗數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上開始著手研究井下淹沒非自由射流動力學(xué)規(guī)律，在理論上取得了重大突破，建立了完整的噴射鉆井的理論體系。1988年3月，他的研究成果在美國《SPE Drilling Engineering》上發(fā)表。當(dāng)這個難倒了世人的謎被他揭開時，各國專家震驚了，他們承認，是中國人解決了這個世界級的難題。
利用井下淹沒非自由射流動力學(xué)規(guī)律設(shè)計鉆頭噴嘴，沈忠厚研制出了新型加長噴嘴牙輪鉆頭。在相同的條件下，與普通鉆頭相比，新型鉆頭井底水功率提高30%～40%，井底壓力提高1倍，井底壓力梯度提高1.5倍以上。平均機械鉆速提高30%，平均單只鉆頭進尺提高40%。在全國13個油田推廣使用的3300只加長噴嘴鉆頭中，獲直接經(jīng)濟效益1.7億元。這個鉆頭后來相繼獲得了國家科技進步二等獎，省部級科技進步一等獎，兩項國家專利和一項美國專利。
在緊鑼密鼓地研制新型加長噴嘴牙輪鉆頭的同時，沈忠厚又另辟蹊徑，開拓了另外的領(lǐng)域。他先后于1982年和1984年開始研究自振空化射流鉆頭和水力—機械聯(lián)合破巖鉆頭，并在理論和實踐上都取得重大突破。他說：“幾個項目同時開展，同時進行試驗，這是我開展研究的創(chuàng)新之處。同時搞幾個相互關(guān)聯(lián)的項目，一可以節(jié)約研究時間，二可以發(fā)現(xiàn)相互間的缺陷，及時取長補短，加速問題的解決。”1997年8月，利用第四代鉆頭——旋轉(zhuǎn)射流破巖技術(shù)，沈忠厚與弟子們在遼河油田鉆出了我國第一口徑向水平井，填補了我國在該領(lǐng)域的空白，采油量比以往增加了7倍！
2003年，75歲的沈忠厚又開始向新的研究領(lǐng)域進軍。當(dāng)年，四川開縣發(fā)生井噴事故，沈忠厚作為國務(wù)院事故處理專家組組長在分析、處理事故的時候，誘發(fā)了對超臨界二氧化碳的研究。在快九十歲高齡時，他在一篇文章中寫道：“人可以變老，但人不能服老，人的心要永遠年輕，工作著是快樂的，只有這樣，我們每天活得才有意義，搞起科研也才有力量。這就是我人生的信條。”
“發(fā)一分光，要有十分熱”
“作為一名教師，不能有一分熱，發(fā)一分光，應(yīng)該有十分熱，發(fā)一分光。發(fā)一分光，必須要有十分熱。這是厚積薄發(fā)的道理。”
沈忠厚常說，為學(xué)先學(xué)做人，做人先立信念。他對訪問他的學(xué)生說：“一個先進的青年，一個合格的大學(xué)生，首先要有對國家和民族的濃厚情感，要有報效國家、回報社會的責(zé)任感。大學(xué)生是同齡人中的佼佼者，也是幸運兒，得到今天這個上學(xué)的機會，是無數(shù)人創(chuàng)造的條件，只是要求社會給你什么，卻從來不想自己為國家、為集體做了什么的人，不會有大的成就。”
沈忠厚的授課不是簡單的照本宣科，從不把書本內(nèi)容照搬到黑板上。他善于把一個很抽象、很深奧的原理，講得很形象、很淺顯，特別受學(xué)生們歡迎。石油鉆井的課程十分抽象，學(xué)生掌握起來往往比較困難。為此，沈忠厚讓學(xué)生看掛圖理解復(fù)雜、抽象的套管柱設(shè)計，為學(xué)生展示模型、樣品來了解鉆頭、噴嘴結(jié)構(gòu)，帶學(xué)生到實驗室和現(xiàn)場實地參觀，讓抽象的課本與生動的實驗、現(xiàn)場結(jié)合起來。這樣就把復(fù)雜抽象的概念跟實際結(jié)合起來了，讓學(xué)生容易接受和理解。
他說，課堂就是戰(zhàn)場。上戰(zhàn)場前必須做好充分的準(zhǔn)備，不管這門課講了多少遍，每一次講課前都必須重新備課，并及時補充最新的國內(nèi)外信息。在講稿完成之后，他還另外再編一個提綱，理出重點、難點。上課時，他只拿著這個提綱講課。他的學(xué)生們往往發(fā)現(xiàn)，老師拿著一張紙就能講上半天。
一有機會，沈忠厚就督促學(xué)生到現(xiàn)場去，了解現(xiàn)場、熟悉現(xiàn)場、把握現(xiàn)場，他說：“不要讓自己的思想僅僅停留在理性的層面上，要讓自己的知識轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。”他對講課的體會特別深，他說：“講課真累，一要備好課，二要有實踐知識，三要講究講課藝術(shù)。只有這樣，才能把課講活。”
他教書育人，敬業(yè)樂道，桃李滿天下，培養(yǎng)了眾多石油工程優(yōu)秀人才。他培養(yǎng)出的學(xué)生，有長江學(xué)者、教授、博導(dǎo)、學(xué)術(shù)帶頭人、高級工程師等，還有的走上了領(lǐng)導(dǎo)崗位。他的學(xué)生李根生教授2015年當(dāng)選為中國工程院院士，“師生雙院士”已成為佳話。
“做人為學(xué)都要老老實實”
沈忠厚一生都在踐行“忠厚”二字。父母給他取名“忠厚”，就是希望他能忠實立身，厚道做人。他說：“教學(xué)要做好，科研要做好，但人首先要做好，立身先立人，何況我的名字就叫‘忠厚’，我要對得起‘忠厚’這兩個字。”
忠厚，體現(xiàn)在念茲在茲的報國熱忱中。“中國太貧窮了，沒有采礦不行；找到豐富的礦藏，中國才有可能走向富裕。”正是抱著這樣的初心，沈忠厚才走上采礦救國的道路。他的一生，都在為了服務(wù)國家戰(zhàn)略需求、突破“卡脖子”技術(shù)和推動中國石油開發(fā)事業(yè)而孜孜奮斗。他也鼓勵青年學(xué)生們涵養(yǎng)家國情懷，“只有深入社會、了解社會、服務(wù)社會，你才能了解這個國家，才會對這片土地充滿使命感。”
忠厚，體現(xiàn)在對科研的矢志追求中。他說，“一個人，一輩子，認真做好一件事，就夠了！”“要上山，不要下海。”要“上山”，就是要迎難而上，勇攀科研高峰；不要“下海”，就是不要利用科研成果謀取個人利益。他一直秉持著“笨人理論”：在立項研究的時候，并不急于追求經(jīng)濟效益、搞短平快，而是先打下扎實的理論根基，從理論上把問題搞清楚，在這個基礎(chǔ)上再把理論與實踐相結(jié)合，找到二者的結(jié)合點。他覺得，“笨人理論”看似速度慢，卻可以使人少走彎路，避免重復(fù)別人的錯誤，反而贏得了更寶貴的時間。
忠厚，體現(xiàn)在對學(xué)術(shù)團隊的嚴(yán)管厚愛中。他重視學(xué)術(shù)團隊建設(shè)，甘做人梯，以高尚的人格和深厚的學(xué)術(shù)造詣凝聚起一支老中青相結(jié)合、水平高、能力強、結(jié)構(gòu)合理、能打硬仗的科研隊伍。他對團隊成員嚴(yán)格要求，不管是誰，要是把實驗一次得出的數(shù)據(jù)交過來，肯定會被退回，他要求數(shù)據(jù)必須至少連續(xù)三次重復(fù)實驗得來。他對年輕人委以重任，壓擔(dān)子、放開手，給他們提供自由發(fā)揮和創(chuàng)造的空間。作為課題組的帶頭人、引路人，他時刻沒有忘記為年輕同志解決生活、工作中出現(xiàn)的各種困難，排除年輕同志的后顧之憂。
忠厚，體現(xiàn)在對育人事業(yè)的熱愛上。沈忠厚熱愛為黨育人、為國育才的事業(yè)。他常說：“假如人生重新選擇，我還是會選擇做教師！”他認為，高校教師的首要任務(wù)是育人，育人包括傳授知識和教學(xué)生做人。而作為一名高校理工科教師，既要有科學(xué)家的本事，也要有工程技術(shù)專家的能力，還要有好的師德。他說，教師作為學(xué)生學(xué)術(shù)方向的引導(dǎo)者，要站在學(xué)術(shù)前沿為學(xué)生創(chuàng)造空間；作為學(xué)生為人處世方面的向?qū)В虝W(xué)生如何修身明德。“教師的任務(wù)是教書育人，教師只有為自己想得少一點，才能為學(xué)生考慮得更多。”
1998年，沈忠厚70壽辰，石油大學(xué)老校長楊光華為他題詞：“水擊石穿尋地火，披肝瀝膽為人民。”這是對沈忠厚的贊譽，更是對沈忠厚崇高人生追求和高尚學(xué)術(shù)風(fēng)范的高度概括。2008年，沈忠厚80壽辰，學(xué)生們送給老師一副對聯(lián)：“忠天義地，風(fēng)風(fēng)雨雨成就偉業(yè)；厚德載物，兢兢業(yè)業(yè)培育英才。”這是對老師的感恩，也是對沈忠厚為人師表、行為世范的高度概括。2018年，沈忠厚90壽辰，中國工程院發(fā)來賀信，贊譽他:“熱愛祖國、科學(xué)求實、開拓創(chuàng)新、嚴(yán)謹治學(xué)、敬業(yè)奉獻，是我國工程科技界學(xué)習(xí)的榜樣！”這是對一位科學(xué)家、教育家的崇高敬意！
沈老師，我們永遠懷念您！
（編輯 丁遠朋）
