深海油气资源的勘探开发一直是全球能源领域的战略高地,也是公认的科技攻坚阵地。
作为能源大国和消费大国,我国对海洋油气资源的依赖程度日益提升。
然而,深海钻探中的诸多难题长期制约着我国深水油气产业的发展。
中国石油大学(华东)石油工程学院教授孙宝江,用四十年的坚守与创新,在这片未知的深蓝中书写了一份骄人的成绩单。
近日,他荣获2025年齐鲁最美科技工作者称号,这是对其长期科研贡献的充分认可。
深水钻井井控安全曾是行业公认的"硬骨头"。
这项技术的难度在于,深海恶劣的地质环境和复杂的压力条件容易引发井喷等重大安全事故。
曾经,西方石油公司在我国南海钻探作业中因遭遇50多次井控险情而被迫放弃作业权,这充分说明了问题的严峻性。
孙宝江团队正是看准了这一关键瓶颈,决心进行系统攻关。
他们建立了密度、流变参数和排量协同调控井底压力的动平衡井控参数优化模型,研发出基于井筒环空压力自动控制的先进井控装备。
这套装备目前已全面列装于我国奋进号等深水钻井平台,成为首个自营深水气田"深海一号"商业化开发的有力支撑。
在国内外多个深水油气田的应用实践中,该技术将井控时间缩短了90%,一次压井成功率达到100%,这一成就获得了国家技术发明二等奖的表彰。
钻头作为钻井工程的"牙齿",其性能直接决定着钻井的速度与成败。
长期以来,深井机械钻速慢一直是制约钻井工程降本增效的主要难题。
孙宝江打破传统思维,摒弃了单纯减少喷嘴出口厚度来提高喷嘴空化效果的做法,另辟蹊径研发出能量损失小、空化强度大、使用寿命长的新型自振脉动喷嘴,进而创制出高效钻进破岩的新型钻头。
这一创新成功解决了传统空化喷嘴寿命短的顽疾。
在相同地层、钻井设备和施工条件下,新型钻头相比其他类型喷嘴钻头,平均单只进尺提高14.8%至28.3%,机械钻速提升12.1%至23.1%,显著提升了钻井效率。
这项成果获得了国家科技进步二等奖和山东省科技进步一等奖。
天然气水合物作为一种重要的潜在清洁能源,其安全高效的钻采技术长期是国际科技难题。
孙宝江团队发明了深水水合物钻井井筒压力自反馈调控装备和水合物试采相变控制技术,成功应用于我国两次深水水合物试采工程,攻克了井筒安全控制和水合物相变控制等关键难题。
在试采过程中,该技术创造了产气时长和总量的世界纪录,实现了历史性突破,被学术界评价为"对未来天然气水合物资源商业化开采技术研发具有重要而深远的影响"。
长期以来,我国深水钻井工程设计过度依赖国外专业软件,这成为制约产业自主发展的"卡脖子"问题。
孙宝江团队针对深水钻井井筒多相流压力预测误差大的难题,深入研究发现了高温高压下超临界态流、液态流的多相流演化新模态,创建了"超临界—气—液—固"四相流深水井控理论模型。
基于这一创新理论,团队研发出国内首套国际领先的Sun Drilling井筒压力控制安全设计综合软件平台,成功突破了钻完井设计领域的技术瓶颈。
该成果转化后支撑成立了深钻科技(青岛)有限公司,有力促进了青岛蓝色海洋经济的特色发展,斩获山东省科技进步一等奖等多项荣誉。
从学术成果看,孙宝江的研究工作已达到国际先进水平。
四十年来,他承担了国家973计划项目、基础科学中心项目等国家级项目14项,以第一作者或通讯作者在行业权威期刊发表论文183篇,获得授权发明专利122件,出版中英文专著7部。
国际权威数据库Elsevier的SCIVal科研分析显示,他在"多组分流动"领域的学术影响力位居全球第一,连续三年入选Elsevier中国高被引学者。
相关科研成果累计创造经济效益50多亿元,同时培育出了一支具有国际影响力的深水油气井基础理论与技术装备研发团队。
从跟跑到领跑,孙宝江的科研历程印证了“关键核心技术是要不来、买不来的”。
在能源安全日益重要的今天,唯有持续创新,才能在全球深海竞赛中掌握主动权。
他的故事,不仅是一位科学家的奋斗史诗,更是中国科技自立自强的生动注脚。