扎根油田科研一线12年，中原油田石油工程研究院教授级高工田芳勇把一项项科研成果落地为一件件实用产品，从一介书生成长为油田自动化控制技术专业专家。
刚刚过去的2023年，田芳勇以“濮阳市十大优秀专家”再次出圈。有人用“十年磨一剑”形容他的科研经历，其实并不确切。“十年磨一剑，霜刃未曾试”，田芳勇却锋芒屡试，他的“剑”也成了油田生产的“一柄利器”。在他眼里，一个个攻关课题就像一座座大山，科研就是一次次翻山越岭，虽然过了这道沟还有那道坎，但终究离目标越来越近。
“直接切脉”与“悬丝诊脉”
走进中原油田百里油区，你会发现每台抽油机游梁上都“趴”着一个“小东西”。“那是我们自主研发的非承载攻图监测系统！”田芳勇介绍，语气里透着自豪。至于系统功能，他这样比喻：“它能为油井做‘心电图’，通过‘心电图’就可以判断油井的‘健康’状况。”
与“非承载攻图监测系统”对应的是传统的“承载攻图监测装置”，后者通常安装在抽油机悬绳器上，需承受井下数千米的管柱重量，容易坏，寿命短。一旦抽油机检修也要拆下来，而反复拆装不仅增加劳动强度，也影响测量精度。2014年，田芳勇率团队对此进行改良，把监测设备从悬绳器移到抽油机游梁，借助传感器实现监测自动化——变“直接切脉”为“悬丝诊脉”。
但改良过程并不容易。如何将抽油机微小的形变转化为测量信息？如何选择接触点以提高传感器精度？如何消除温度变化对测量带来的影响？……这些对团队来说都是挑战。不过饭要一口一口地吃，科研不能急功近利，田芳勇沉下心，率团队进行了大量的仿真实验。不断修改模型、不断改进算法、不断优化迭代……直到“见证奇迹”的时刻。
第一批设备试用时是夏天，抽油机晒得滚烫，不戴手套都不敢碰。两米多高的抽油机游梁只有窄窄一条，在上面系着安全带转个身都难，别说还要干活。有一次更奇，那天几个人在现场调试设备，不小心碰到了附近一个马蜂窝，马蜂受到了干扰，倾巢而出，盘旋不去。挨了蛰的田芳勇第一次领略了马蜂的厉害。
可喜的是新设备很给力，不仅测量精准，寿命也提高了3-5倍，新增的计量功能还免去了人工计量之累，监测数据自动传输到监控室，为打造“数字油田”提供了有力支撑。油田因此节约了4000多万元测试费用，省去了5000多人用工量。这项颠覆性创新成果被集团公司列为先进技术推广目录，后又被国家自然资源部列为先进技术推广目录。
2019年，田芳勇接受央视采访，面对镜头他介绍了系统研发过程，并告诉记者：“任何技术从实验室走向应用现场都需要不断进步、不断完善，目前我们的产品已经做到了第三代，但围绕这项技术仍在延伸和拓展。”
为地层装一个“遥控开关”
踏入石油行业于田芳勇而言是一个人生转折。2012年，机械制造与自动化博士毕业的田芳勇留校任教，但喜欢科研的他想“干点实事”，于是选择到中原油田做博士后。期间他与油田科技人员探讨科研课题，发现油田一线有许多未知的挑战，这让他跃跃欲试，尽管他曾被驴头、毛辫子、落鱼等石油行话弄得云里雾里。
三年后，田芳勇博士后出站，留在了油田。此时导师向他推荐了一个项目：智能分层采油技术。导师说，这项技术有利于油田控水稳油，应用前景广阔。通俗理解，智能分层采油就是“为地层装一个‘遥控开关’”。石油储藏于地层之间，有油也有水，如果可以准确探知哪层是油、哪层是水，再装上一个“遥控开关”，遇水则关，遇油则开，将大大提高油藏的开采效率。
从此田芳勇和团队开启了加班模式。几十个零件的设计，上百张图纸的绘制，一遍遍的修改，一次次的实验……遥控开关为无缆设计，采用电池为井下仪器供电，但井下高温高压，电池不耐受，只有3个月寿命。田芳勇和团队对电池进行一轮轮改进，成功设置了一套休眠唤醒系统——平时电路自动关闭，工作时自动唤醒。功耗降至最低，电池寿命提升至2年。
为保证设备性能，田芳勇将72小时的设备测试延长至96小时，大家轮班值守，连夜鏖战。测试结果令人振奋：遥控开关在高温高压的井下不仅安然无恙，开关动作准确率也达到了100%！设备在新濮391井投入实战，总液量下降20方，原油却增产近一吨！田芳勇和伙伴们击掌欢呼：“我们成功啦！”
开发了40多年的中原油田目前最大的困境就是油田特高含水矛盾突出。采用注水驱油技术挖潜剩余油，又因对地层不了解，往往这边注进去，那边又采出来，形成低效或无效循环。而智能分层采油可以避开水层、专采油层，因此被集团公司认定为中原油田特色技术，在全油田规模化推广。
不能总被别人“卡脖子”
去年年末，一条简短的行业新闻让田芳勇兴奋了好几天。那条新闻是：2023年普光气田硫磺产量达136万吨！
高产的背后有故事。普光气田世界第一、亚洲第二，硫磺储量丰富，其中硫磺回收反应炉燃烧器是核心设备。原来气田采用进口设备，但进口设备成本高，供货周期长，售后服务也跟不上。“想要掌握主动，必须走自己的路，不能总被别人‘卡脖子’！”
2016年，“特大型硫磺回收反应炉燃烧器研发”被列为国家十三五科技重大专项专题，田芳勇任专题长。当年6月，普光气田设备检修，他和同事在普光一扎就是三个月。检修时间短，想在短时间内掌握进口设备信息必须争分夺秒，那段时间，他白天在现场察看设备结构与尺寸，晚上回来做技术分析，还要向国外专家请教，同时与维保人员结合，了解设备运行状况，天天忙到凌晨。
川东的夏天闷热潮湿，田芳勇在现场干活工衣总是一湿一片，但他顾不上洗，只好任其湿了干、干了湿。三个月后，红工衣变成了“盐碱地”，他人也黑了一层，瘦了一圈。
但拿到进口设备关键数据只是攻关的第一步，随后田芳勇和团队就开始了各种仿真。仿真并不是简单的“依葫芦画瓢”，还要对进口设备存在的问题加以改进、优化，新研发的国产设备成为进口设备的“升级版”，性能不仅能够替代进口、还优于进口
2021年，特大型硫磺回收反应炉燃烧器问世。原设计产能为20吨/年，实际为26吨/年，之前国内同类设备仅为10万吨/年。核心设备的国产化不仅打破了国外的技术垄断，硫磺回收率也比进口设备提高了1个百分点，成本却下降了50%！
什么叫成功？一次油田人才交流会上，田芳勇向大家分享他理解的成功：“当你为油田破解了生产难题，攻克了核心关键技术，看到了别人看不到的风景，那种成就感就是成功！”
图片摄影：张学成
