——记西南石油大学石油与天然气工程学院教授王平全

　　□　李明丽
　

　
　　“自古全川财富地，津亭红烛醉春风”，重庆这座有着3000年巴渝文化底蕴的历史名城一直是西南对外贸易的窗口，更是财富聚集之处。说起重庆，有人记住的是它的山水灵动，有人记住的是它的云雾缭绕，而对于从小生活在重庆的王平全来说，他对于家乡重庆最深的记忆，全部来自小时候常常能看到的钻井工人。
　　记得那时，他每天都能看到一群群穿着厚厚工作服的钻井工人在辛苦工作，无论是上套管、扣卡子还是拽绳，他们的每一个动作都无比细致认真。后来，当王平全得知这群每天风里来雨里去的钻井工人实际上是在开采石油天然气造福人类时，心里便由衷产生出一种敬佩之情，也是从那时起，王平全对石油天然气领域产生了向往之情。
　　如今，身为西南石油大学石油与天然气工程学院教授，他站在了更高的研究平台，将研究重点集中在高密度水基钻井液、处理剂、光催化、页岩水基钻井液等研究方向上，与无数从事石油天然气的研究人员并肩作战，用不怕吃苦、敢于攻坚的精神，担起了“石油铁人”的称号，钻出了国家工业的血液。
　　

确立目标 积累经验

　　1982年，在填报高考志愿时，王平全毫不犹豫地选择了西南石油学院（现“西南石油大学”）油田化学专业，为的就是能离自己心中的石油科研目标再近一点。逝者如斯夫，不舍昼夜。在那段“黄金时代”里，王平全想方设法利用时间学习，再加上本就喜爱化学，每门考试成绩他都是名列前茅，哪怕是令其他学生怨声载道、被誉为油田化学专业最难学的物理化学，他也每次几乎都得满分，也因此多次获得校“三好学生”“优秀学生干部”等荣誉。因成绩优秀，又积极上进，王平全在还没毕业时就光荣加入了中国共产党，成为一名正式党员。
　　满足、喜悦的背后，王平全也时常会静下心思考未来，对油田化学的了解越深入他就越感觉自己的知识还远远不够，他决定继续深造。于是大三暑假，当其他同学还沉浸在放假的欣喜中时，王平全就已经开始着手自己的复习计划，准备研究生的考试了。
　　也许科研路上多的是枯燥、是寂寞，但“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”，王平全的付出终究没有被辜负。1986年他顺利进入本校油气井工程专业继续石油天然气的科研梦。谈及当初选择专业时，王平全坦言有过犹豫，他一方面想继续学习心仪的化学专业，另一方面又想将化学知识与工程应用相结合，更好地发挥学到的知识应有的作用，百般权衡下，王平全在硕士期间选择了油气井工程专业，主攻油气井工作液化学方向。
　　该研究方向与化学息息相关，被视为钻井的“血液”，一旦失去了“血液”，钻井也就无从谈起。研究生期间，王平全跟随西南石油大学石油与天然气工程学院院长罗平亚教授从事钻井液化学方向的研究。在追随罗平亚的过程中，王平全受益匪浅，不仅在钻井液化学的理论基础、技术手段等全面攀登研究高峰，还大胆突破自我，培养自己在科研思维方式上的独立自主，更时刻以严谨务实的研究态度与工作作风准备进入下一个研究“战场”。
　　“师父领进门，修行在个人”，通过自身的刻苦钻研，加上导师的精心培养，王平全于1989年顺利完成了硕士学业并留校任职。一年后，他获得了宝贵的实践机会。获得学校批准后，王平全前往位于新疆吐鲁番的吐哈油田担任泥浆监督。想到以往自己都是凭借书本知识了解钻井的过程，如今可以亲自到打井现场观摩，王平全为此兴奋不已。担任泥浆监督期间，遇到困难与危险时，钻井师傅们没有退后，反而个个都成了“拼命三郎”，王平全也被感染，他反复向钻井现场的师傅们学习有关钻井工程、钻井液方面的知识，也在实际锻炼的过程中对钻井液在钻井过程中的重要地位有了更加深入的了解，他发现如果钻井液的性能调配或是维护不到位，对钻井速度会有很大影响，严重时还会有缩径、垮塌、井漏、卡钻等井下复杂情况的出现。当时，在一次钻井过程中出现了复杂事故，钻井师傅依靠精湛的钻井液技术轻易就化险为夷并成功钻出一口井，王平全内心的喜悦与激动难以言表，同时他也立下决心今后一定要用化学去解决钻井液技术中现存的多种难题。
　　在担任泥浆监督的两年期间，王平全积累了丰富的现场实战经验，他不辞辛苦，经常带着问题往返于学校与钻井现场之间。在实验室进行实验研究后，又马不停蹄地赶往钻井现场进行考察、验证，已经成为王平全工作的常态。也正是在这期间，在参与了有关钻井技术的课题研究后，深感学无止境的王平全决心继续师从罗平亚攻读博士，他也成为西南石油大学石油与天然气工程学院钻井液方向培养出的第一个博士。
　　博士期间，王平全带着解决钻井液技术难题的责任与热情，潜心投入到钻井液技术的攻关中。虽然过程中也有山穷水尽之时，但王平全相信总能找到康庄大道。因此当没有经费支持时，他就自掏腰包；没有药品，他就自己准备；凡是与现场钻井液有关的技术问题，他都做到事无巨细，在进行搜集后再分门别类地逐一攻关，如高密度水基钻井液、油层保护、关键处理剂、废弃钻井液无害化处理以及堵漏等。遇到经费不足时，就算借钱他也要带着储备技术争取到与新疆各大油田公司交流的机会，在与吐哈油田、克拉玛依油田、塔里木油田等油田公司交流后，王平全仅用了不到一年的时间，就陆续得到了新疆各大油田公司的认可，不仅解决了油田工程中的实际问题，还为油田带去了新理念、新观点。
　　

志在钻井 砥砺前行 

　　王平全在这个领域一干就是20多年，毕业工作后的他身上褪去了年少的青涩，多了几分沉稳，也正是在这种不断学习、不断交流、不断积累的过程中，他在高密度水基钻井液、处理剂、光催化、页岩水基钻井液4个方向上奠定了坚实的基础，也为此做出了多项突出贡献。
　　其中，高温高密度水基钻井液性能难以调控早已在业内家喻户晓，成为深井钻井液技术难以提升的瓶颈。国内外曾试图用甲酸盐或油基钻井液来解决问题，但在成本高、回收难、不环保三座大山的压力下始终难以推广。已经受到钻井技术多年润泽的王平全，别出心裁，在研究思路上标新立异，揭示了油田加重必用的API重晶石是导致性能恶化的主控因素，因此他以合理粒度级配和“紧密堆积”、“理想填充”及“小颗粒填缝充当滚动轴承”等理论为基础，证实了API重晶石与毫微重晶石复合加重，可改善高密度水基钻井液的性能，随后再与抗高温处理剂相配合，就能有效改善并稳定高密度水基钻井液的性能。
　　性能问题解决后，高密度水基钻井液泥饼质量评价与控制方法也是一大难点。王平全提到，无论什么类型的井眼问题都与泥饼性质分不开，毫不夸张地讲，泥饼质量的好坏就是解决井壁稳定、固井质量、井下安全和油气层保护等问题的“敲门砖”。尽管在现场作业中，工作人员已经采用了成膜、屏蔽暂堵、封堵等技术来调整粒子大小、浓度、级配等，希望改善泥饼质量，但问题始终悬而未决，优质泥饼的相关理论体系和控制技术也没有形成。因此，对高密度水基钻井液体系泥饼质量定量评价与实现优质泥饼的控制技术的研究迫在眉睫。但遗憾的是，直至今日，泥饼质量的评价与测定还仅仅局限于刻度直尺测量、针入度法和人为观测法上，没有测定标准，对需要测定的指标也尚不清楚，简而言之，当下急需的就是有据可循的定量评价方法与控制理论，并使之尽快应用于现场生产的指导。于是，王平全开展了“高密度水基钻井液泥饼质量评价与控制方法研究”课题，希望从本质上分析和改善高密度水基钻井液泥饼质量的机理，他通过确定真实表征泥饼质量的关键参数，对其进行定量评价后，建立了实现“优质”泥饼质量的控制理论和有效控制方法，从而减少甚至消除了因高密度水基钻井液泥饼质量差带来的一系列问题。研究成果也将为塔里木油田深井、超深井钻井液的发展与完善带来良好的社会和经济效益。
　　在油气深井钻井过程中，除了高温高密度水基钻井液存在的一系列问题，井漏问题也频频发生，特别是在深井、山前构造高且陡、含硫化氢的井中，井漏现象尤为普遍。以川东地区为例，近10年来几乎每钻一口井都会发生不同程度的井漏，其中一般性井漏占50%以上，一次性堵漏成功率在70%以上；严重井漏占20%～30%，往往需数次堵漏才能成功；而恶性井漏占到了10%～20%，这类井漏不仅会造成巨大损失，堵漏也很难成功。一旦发生井漏，费时费力，耗物耗财，处理起来十分困难。
　　目前，无论国内外，对付恶性井漏的堵漏技术都不过关，只能在依靠工程中积累的经验和多次重复来补救，这就意味着需要大量的堵漏材料，相对来说堵漏成本和时间成本也会大大增加，因此总是徒劳无功。显然，一种可靠的、有效的恶性漏失堵漏技术有利于节约钻井时间，减少堵漏剂用量，还会减少钻井成本，保证油气钻井安全。
　　针对这个问题，王平全对基于油田堵漏用特种凝胶构建隔断式凝胶段塞堵漏、封堵这一理论的正确性和技术的可行性进行了分析验证，最终给予其肯定并揭示了恶性漏失与喷漏同（存）机理，建立了堵漏、封堵压井用凝胶评价方法与标准，还创建了与之配套的工艺技术。该技术先后成功应用于双庙1、清溪1、河坝101、罗家2和达州三高气田封井弃井等数十口井中，为钻井液技术有效处理恶性漏失与高含H2S（CO2）喷漏同（存）提供了崭新的思路和方法。
　　此外，王平全还提到，如果在页岩气这一类型的钻井中出现井眼问题，70%以上都是由页岩不稳定造成的。目前，美国、加拿大等国采用油基钻井液已经成功钻成了一大批页岩气井，基于此，我国也利用该方法在川渝等地区钻成了一批页岩气水平井，但在使用时却暴露出实钻时井壁坍塌、井下不安全、不环保、成本高等诸多问题，成为我国页岩气能否工业化开发的重大障碍。
　　为了成功且安全高效地钻出页岩气井，需要开发出一种环保、低成本、性能与油基钻井液相当的水基钻井液。为此，2012—2014年间，王平全与团队就页岩水基钻井液的理论与关键技术进行了集中攻关，在水基钻井液的井壁稳定、井眼净化和降低摩阻等方面取得一定突破，他们开发出了能有效降低坍塌压力的抑制剂和封堵剂，初步建立起国内独有的页岩封堵评价方法和标准，以及适合于陆相页岩气井的全水基钻井液体系。有了理论和技术的支撑，王平全接下来于2014—2017年间先后进行了5口页岩气水平井现场试验，实验结果和现场应用情况给了王平全一剂“强心剂”，事实证明该方法可有效解决水基钻井液的抑制性和封堵能力，并可完全替代油基钻井液来打成页岩气水平井。
　　

知术欲圆 行旨须直

　　自从进入到西南石油大学石油与天然气工程学院后，王平全就知道他要做的不仅是做好科研工作，更肩负着教书育人的责任。在经历了科研路上的风雨后，王平全也看到了教学上的彩虹。目前，他已经培养出硕士研究生、博士研究生多达60余人，其中他指导的博士生聂勋勇获四川省优秀博士论文；博士生白杨曾2次获得国家奖学金及省优秀毕业生荣誉；博士生石?获得国家奖学金，并在第三届中国“互联网+”大学生创新创业大赛中获全国总决赛银奖，在第三届四川省“互联网+”大学生创新创业大赛中获金奖。另外，还有多名硕士研究生获校优秀硕士论文等荣誉。
　　多年来，王平全悉心指导学生的学术研究，培养出的学生在井壁稳定、钻井液理论与技术、油田化学、环保、光催化、材料等多个方向上做出突出贡献。而科研之外的王平全，在教书的同时也不忘育人，他致力于养成学生学术严谨、善于查阅文献的好习惯，并努力培养学生的创新性思维以及发现和解决问题的能力，力争多角度、全方位精心培养学生。除此之外，王平全还会定期与学生进行交流，总结近一段时间出现的问题，在生活、学习、工作等多方面关心学生，希望他们不仅在科研中做“追赶者”，更要做科研中的“引领者”。
　　为了更好地教育学生，也为了学科的持续健康发展，科研和教学之余，王平全还将一部分精力投入到学科建设中。他以油气井工作液为主要方向，将教学与实践结合到一起，希望提高教学质量，推动学科发展。为此，他以传统钻井液理论为基础，不断拓展知识面、知识结构，主动牵头组织科研学术团队开展“页岩气水基钻井液理论与技术”“废弃钻井液无害化处理”“新型抑制剂、封堵剂研制”“纳米材料研发”“油田、地方污水处理用光催化理论与技术”等前瞻性的科学研究。同时他还购买了国外先进设备并亲自自制与研究相关的设备。王平全透露，目前他正准备建立有关光催化的研究中心，进一步促进“油气井工程”学科的建设与发展。
　　从事油气井工程多年，王平全时刻不忘提升自身的学术水平，自1990年以来，他几乎每年都会参加全国钻井液完井液学术交流会，与同行进行交流，了解前沿知识，并不定期在大会上作报告。其中2014年11月他在重庆合川全国钻井液完井液技术研讨会学术会议上作的题目为“高温高密度水基钻井液流变性控制原理”的报告，还获得了大会一等奖。此外，2017年7月，王平全参加了由中国石油集团公司、中国石油学会等组织的“应对低油价新挑战钻井基础理论研究与前沿技术开发新进展学术研讨会”；在2018年2月又参加了由中国能源学会组织的“中国油气资源勘探开发工程技术论坛”。“只有时常与油气井研究人员进行交流，才能互相学习，互相促进。”王平全表示。
　　实践方能出真知。无论是科研，还是教学，即便没有“前人栽树”，王平全也会快马加鞭，一路驰骋。“未来，我的科研信念会更加坚定，我也会朝着心中的方向不懈努力。”这是王平全一直坚持的科研理念，亦是他不断前行的动力。
　　
　　
　　
专家简介：
　　
　　王平全，西南石油大学石油与天然气工程学院教授、博士生导师。主要科研方向集中在高密度水基钻井液、处理剂、光催化、页岩水基钻井液等。研发了新型第三代磺化酚醛树脂，从本质上解决了深井超深井水基钻井液失水造壁性控制难的问题。研制出固溶体、复合体等光催化剂，为现场压返液规模化回收处理再利用提供了技术支撑。此外，还筛选开发出有效降低坍塌压力的抑制剂和封堵剂，初步建立了国内外前所未有的页岩封堵评价方法与标准以及适合陆相页岩气井的全水基钻井液体系。曾获2016年度国家技术发明奖二等奖，授权国家发明专利10余件。