| 词条 | 沈忠厚 |
| 释义 | § 简介 沈忠厚 沈忠厚，1928年2月13日出生在四川省大竹县一个山寨里，山里人纯朴憨厚，父母为他起了“忠厚”这个名字。他自幼生长在大山的怀抱里，对大山怀有深厚的感情。因为聪明、伶俐，很快赢得老师和同学的喜欢，直至考到大竹县城的高中，是寨子里唯一的高中生。沈忠厚高中毕业后，于1947年考上了重庆大学。家人曾问他为什么选择采矿系时，沈忠厚当时说：“我们中国太穷了，没有采矿不行；找到丰富的矿藏，中国才有可能走向富裕。” 1951年，沈忠厚大学毕业。怀着对中国共产党的深情厚爱，他走上了教学岗位开始培养人才。当时，重大已经开设了石油专业，沈忠厚被安排从事石油钻井的教学工作。作为导师，他以自己的方式，把知识和做人的道理变成春雨，滋润着每一个学生的心灵。 八十年代中期，沉忠厚在石油钻头中率先提出水射流结合机械破碎岩石的新概念，首次揭示了在钻井双向应力作用下岩石裂纹形成规律及主裂纹发展方向，并建立了联合钻头设计理论，发明了联合破岩钻头。 沉忠厚由此被称为“钻头之父”。 [1] § 结缘石油 石油钻头 沈忠厚和他的同学们是中国培养的第一批石油人才。 一九五一年十月，沈忠厚留校后被派到玉门油田实习一年。 回校后沈忠厚担任石油钻井工程课的教学，一九五五年调入北京石油学院。 中国的石油事业是解放后发展起來的。从二十世纪六十年代开始，逐渐发展了大庆油田、胜利油田、大港油田、华北油田、中原油田，每次沈忠厚和他的學生都要参加石油会战。 刚解放时，全国油田的设备十分落后，全国整个钻井采油系统加在一起只有八百职工（现有一百五十万职工），三部钻机，一年总共才产十二万吨石油，还不如现在一天的产量。 沉忠厚把全部精力和满腔热忱都投入到石油事业上。 他知道，钻井速度主要取决于钻井用的钻头，要想提高石油产量，必须在钻井的最核心部位钻头上下功夫。 按照传统的思维模式寻找水射流在各阶段衰减变化的规律和计算方法，怎么也走不出“鬼打墙”的理论障碍。痛定思痛，沈忠厚决定“倒行逆施”––用大量实验数据来构建理论计算模型，再用以往成熟的理论检验实验成果。从1981年开始，他和助手连续花了七百多个日日夜夜，做了大量繁琐、枯燥的室内试验，取得了丰富的数据。又经过理论攻坚、现场实验，整整七年时间，终于使第一代加长嘴牙轮钻头问世。各国专家闻讯震惊了，他们承认，是中国人解决了这个世界级的难题。 新型钻头在十余个油田推广，平均机械转数提高25％–30％，平均钻头进尺提高35％–40％。第一代新型钻头的研制成功，使沈忠厚教授总结出科研方法的“三部曲”，即带着工程问题从应用基础理论研究入手，通过室内实验寻求答案，再到现场实验，进而转化为生产力。 紧接着两年后，他研究出的第二代钻头––比连续射流冲击力高8.6–124倍的“空化射流钻头”诞生了。在第13届世界石油大会上，他的学术报告成了重头戏，与会的专家和权威被他的理论和构想迷住了，称他为走出迷宫的最佳路径。这一技术在中国11个油田400多口油井应用，取得了显著的经济效益。 继第三代“联合破岩钻头”研制成功后，他研制的第四代钻头“选射流破岩钻头”在辽河油田钻出了中国第一口径向水平井，填补了中国在这一领域的空白，采油量比以往又提高了4倍。 § 研究经历 水滴石穿 水滴石穿：二十世纪六十年代，日本一架喷气飞机在空中行驶时遇到一场小雨，降落后发现机身上都是小孔。一些科学家由此得出水射流理论，水在速度极快的情况下能产生巨大的力量。七十年代初国外出现水射流技术，美国、前苏联、德国等开始研究把水射流技术用在工业上。 沉忠厚在成都飞机公司参观时亲自体验了这种技术的“魔力”，看起来温柔的流水切割起坚硬的合金材料就像切豆腐一样容易，且断面非常规则。 沉忠厚一下子就想到了困扰他多年的钻头，当时国内切割钢材等坚硬的东西一般用乙炔或钢锯，这样加工面不是很规则，且有时温度很高，容易使附近的金属材料发生变化。 用水则避免了这些问题，而且更快更方便。 要是把水射流和钻头结合在一起，那有多好！ 沉忠厚从此对水情有独钟，一研究就是二十年。 二十年中，沉忠厚系统揭示了淹没非自由射流流动及动力学规律以及压力和水功率衰减规律，建立了理论计算模型；在此基础上首次提出了钻井工程以井底岩面获最大水功率为目标函数，优选水力参数的新方法和模型，建立了新的水力设计理论，解决了钻井工程长期没有解决的重要理论问题；发明了新型加长喷嘴牙轮钻头，该新型钻头在相同条件下与普通牙轮钻头相比，平均机械钻速提高百分之二十五至百分之三十，获直接经济效益约一点六五亿元；发展了自振空化射流理论，建立了两种谐振腔的基本关系式和结构数学模型，发明了自振空化射流钻头。 此外，石油大学（华东）以沉忠厚为组长的课题组，完成了旋转射流调制机理及钻头研制、井下转向器系统的研究及研制和钻进参数优选方法程序，于一九九七年八月在有关单位合作下，首次在辽河油田井下工业试验成功，钻出了中国第一口径向水平井。该井产油量与钻水平井前相比增加七倍，该课题获国家实用新型专。沉忠厚为石油钻井工程应用新技术提高钻井速度和经济效益开辟了一条新的途径，做出了创造性贡献。 理论联系实际：每当有人问沉忠厚成功的经验是什么，他都说是理论联系实际。他认为：“参加石油会战给了我们搞科研奠定了基础。如果当初不参加生产实践，可能后面没有这么多科研成果。我一直有这么一种想法，理科认识世界，工科改造世界，搞工科不能解决实际问题是不行的，不能只是纸上谈兵。而搞工程技术既要认识世界，也要改造世界，让科研成果转化为生产力。所以一定要参加生产实践，理论与实际相结合。” § 主要成果 为沈忠厚院士赠花 沈忠厚院士近20年来一直从事高压水射流理论与技术的研究工作，他将射流技术与石油工程相结合，对钻井工程做出创造性成果和贡献,对石油工程做出了卓著的贡献，其主要成果有:（1）结合研制高效钻头，对淹没非自由射流动力学规律、自振空化射流理论和机械及水力联合破岩理论有重要突破和发展。在此基础上又发明了新型加长喷嘴牙轮钻头、自振空化射流钻头和机械及水力联合破岩钻头等三种崭新高效钻头。三种钻头在油田应用大幅度提高机械钻速，在10余个油田和地区应用3500只，获直接经济效益过亿元。（2）在国内外钻井工程领域，首次创立了以井底岩面获最大水功率为目标函数的水力设计新方法，解决了长期以来亟待解决的重要理论问题。（3）径向水平钻井技术研究，填补了国内研究的空白。（4）与研究中心有关同志一道首创自振空化旋转射流处理油井近井地层及解堵新技术，在11个油田和地区400余口井上应用，创经济效益过亿元。 沈忠厚院士发明的新型钻头获得美国发明专利1项和国家实用新型专利2项，同时该课题获得国家科技进步二等奖，并经国家科委批准，列入国家高新技术推广“火炬计划”。该新型钻头1997年获国家发明三等奖。 沈忠厚经过8年研究，发展了自振空化射流理论，首次建立了两种谐振腔的基本关系式和结构数学模型，发明了自振空化射流钻头。该钻头在胜利和中原油田试验成功，平均机械钻速提高35%，取得了显著的经济效益。该课题获国家实用新型专利4项。他带领研究室有关同志，将自振空化射流用于油井解堵，首创自振空化旋转射流处理油井近井地层及解堵新技术。该新技术在胜利、辽河、华北、中原、大港、长庆、吐哈和江苏等10个油田和地区的400多口油井和注水井上推广应用，取得明显效益，油井单井增油20％至30％，注水井单井增注30％至130％。1999年获省级科技进步二等奖，并被科技部列入“九五”重点推广计划指南项目。 沈忠厚院士的研究成果先后获国家科技进步二等奖1次、国家发明三等奖1次、省部级科技进步一等奖2次和二等奖3次，获中外专利13项，在中外刊物发表论文70余篇，出版英文专著1部、中文专著2部，他还培养了博、硕士研究生30余名，并荣获“全国能源工业特等劳动模范”等6种省部级以上荣誉称号和奖励。2001年当选为中国工程院院士。 他培养出的学生，有教授、博导、学术带头人、高级工程师，还有的走上了领导岗位。他的博士生王瑞和，已经是获国务院政府特殊津贴的专家，另一位得意弟子李根生，也已经入围国家人才培养的“百千万工程”计划，并获得国家“杰出青年奖学金”的资助。 § 教育观 弟子为其过80大寿 对于教师这个职业，沉忠厚认为既要有科学家的本事，也要有工程技术专家的能力，同时还要有好的师德。 他说最大的安慰就是培养的学生出去后在工作岗位上干的很好，他觉得很有成就感，哪怕自己只起了一点添砖添瓦的作用。 教师是一个清贫职业，但他一直认为这是最好的工作，师生间的情感是最纯洁无私的。 沈忠厚在学校主要讲授“钻井工程”这门课，这是石油钻井专业的一门主课，他从不把书本内容照搬到黑板上。不管讲过多少遍的课，每次上课前，他都重新备课，及时补充国内外最新信息。写完讲稿之后，他还另外编写一个提纲，理出重点、难点。 听过沈忠厚讲课的人，都有一个共同的体会：沈教授讲课特别注意深入浅出，一个很抽象、深奥的原理，经沈教授一过滤，就变得很形象、很浅显，仿佛一切都在你的面前，举手可触。笔者在采访时，就钻井中的水力和机械联合破岩的机理请教沈教授，沈忠厚便很形象地说：“你见过打钎吗？光用死力气往石头上打，往往见不到效果；如果一边喷高压水一边打，不一会就大功告成。这个机理和这个道理几乎是一样的。”一个既抽象、极深奥的道理，经沈忠厚轻轻一点拨，即点石成金，形象呼之欲出。 沈忠厚说，课堂就是战场。上战场前必须做好充分的准备，不管这门课讲了多少遍，每一次讲课前必须重新备课，并及时补充最新的国内外信息。在讲稿完成之后，他还得另外再编一个提纲，理出重点、难点，上课时，仅拿这个提纲即可。有的学生第一次上沈忠厚的课时，很是吃惊：“沈教授怎么一个提纲就讲半天？”其中的缘由原来在这里！ 沈忠厚极力倡导严谨治学，敬业乐道，特别强调，作为一名教师，不能有一分热，发一分光，应该有十分热。他说，培养一名教师，比培养一名研究员、一名工程师要艰难得多。研究员的主要目的是认识世界，而教师既要有认识实际的本领，又要拥有改造世界的本事。现在研究生、博士生，认识世界的本领是有了，但缺乏改造世界的本事。因此，沈忠厚主张，青年教师要多到现场去，不要让自己的思想仅仅停留在理性层面上，要让自己的知识转化为生产力。 他是这样说的，也是这样做的。数十年来，他的足迹遍布中国所有的油气田钻井现场，在产学研方面做了大量工作，取得了显著成绩。 |
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