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小身板喷涌大能量

  中国石化石油勘探开发研究院采油所青年科研人员张乐身材娇小,戴着一副眼镜,气质斯斯文文。可在她柔弱的外表下,却蕴藏着特别的能量。1月9日,在中国石化第一届青年科技精英赛决赛中,她勇夺亚军。 

  与中国石化结缘,始于对新能源领域的热爱。2017年,还在清华大学能源与动力工程系攻读博士期间,张乐就了解到中国石化计划大力发展地热等新能源,本着对新能源研究的执著她参加了研究院的招聘并成功入职。 

  张乐博士期间从事的是干热岩对流换热实验及数值模拟研究,与石油交叉点少,在西北油田采油二厂的入职实习,让还没有见过油井长啥样的张乐有机会恶补石油勘探开发知识,真正了解了现场的技术需求。张乐说:“以前上学时研究偏理论,现在更注重能不能应用。” 

  有一次,采油厂油田开发所科研人员急匆匆跑来问张乐:“缝洞型油藏里面裂缝阻力和流量之间的定量关系式是什么样的?”原来传统的产能方程无法有效表征流体在缝洞体中的流动过程,无法为塔河油田的低效井精确制定合理的生产措施。 

  张乐喜欢挑战,更喜欢实实在在解决问题。塔河油田裂缝复杂多变,找不到现成答案,张乐就拼命看书查文献,吸收缝洞型油藏开采知识,在密密麻麻的数学公式里乐此不疲。有时一坐就是一天,腰疼得厉害才起来休息会儿。张乐说:“做有兴趣的事情,总是忘记时间,只能靠身体发出信号提醒自己休息。” 

  最终,张乐参与的研究成果通过塔河油田32口井的生产数据得到验证,并在塔河油田低效井的治理上得到应用,成果在《中外能源》杂志发表,并申请了国家发明专利。 

  回到研究院,张乐依托自己在博士学习期间的丰富积累,将眼光瞄准了中国石化正在大力发展的水热型地热这一新兴领域。我国水热型地热资源丰富,开发利用地热资源对于我国能源结构调整、节能减排、改善环境具有重要意义,2013年,中国石化将地热作为产业规划发展。但是,如何编写一套地热资源开发动态数值模拟软件,指导地热开发由“粗犷式、游击式”向“科学化、规模化”转变,成为亟待解决的难题。 

  地热不同于油气,需要将热储层、井筒、地面供暖、回注等作为系统化工程来优化,同时还要考虑储层内发生的矿化反应等复杂机理。国内没有可借鉴先例,国外软件适用性也不高,张乐必须全力以赴,趟出一条新路。 

  张乐抓紧时间钻研国外地热数值模拟软件代码,消化吸收后进行自主创新。每天需要采出多少水、注入多少水,打几口井,井间距如何布置,如何和小区供暖需求匹配,张乐满脑子都是这些数据。采油所负责人王海波说:“很多时候看到她都是趴在电脑前编软件,工作非常认真敬业。”有时候,软件测试中发现了问题,需要一条条耐心查验,和其他软件计算结果反复比对,张乐说:“我挺享受踏踏实实做事的过程。” 为了保证数值模拟软件对现场的支撑效果,张乐还去新星公司雄安、咸阳、德州、太原等多个分公司深入调研,收集地热项目运行数据。 

  有一次,为了完成一个注采井组数值模拟计算,张乐一直忙到晚上十二点,其实,这一工作并非当天必须完成。张乐的导师牛骏看到张乐深夜发来的邮件非常感动:“张乐冲劲非常强,交给她1.0的事总能完成至少1.5。” 

  努力终有回报,坚持就有收获。2019年,具有自主知识产权的地热热储-井筒-地面一体化数值模拟软件SMG研发成功,有效解决了解析模型法无法针对回灌条件下地热可采资源开展评价的问题。相关成果获得集团公司科技进步二等奖,助力河北、山东等8个地区17个层系地热可采资源计算与供暖潜力预测。美国劳伦斯伯克利实验室地热数值模拟领域知名教授Moridis盛赞:目前地热领域内没有比SMG功能更为先进的软件。 

  跨界,一直和张乐如影随形,面对挑战,张乐也无所畏惧。如今,张乐又在干热岩、天然气水合物领域打开了一扇门,其中天然气水合物是她第一次接触。在前不久的天然气水合物研讨会上,张乐和团队同事熬了四个晚上完成的全流程研究设计,得到与会专家的高度肯定,成功立项中国石化科技部项目。说起张乐,同事们赞不绝口:“那几天每天弄到晚上12点,这个看上去柔弱的小姑娘真有大能量!” 

  在前不久结束的中国石化第一届青年科技精英赛决赛中,张乐以“天然气水合物开采产能预测方法与有效开发模式探究”为主题的研究项目观点新颖,发展潜力巨大,得到评委的纷纷点赞,其项目将纳入中国石化优秀青年创新基金课题管理。 

  从能源与动力工程到地热,再到天然气水合物,变的是研究方向,不变的是对工作的精益求精和不懈追求,张乐正用自己的方式在新能源前沿尽情舞蹈。(程力沛 庞世乾) 

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