报道

油田开发工程专家:郭尚平

作者:吴彦策      来源:新华能源      日期:2017-02-23

郭尚平,著名的中科院院士,流体力学、生物力学专家。

郭尚平,1930年3月17日出生于四川省荣县吕仙岩村,祖籍四川隆昌县云顶乡。其父郭运献系当地著名中医。郭尚平自幼聪颖好学,又因家中人口众多,经济十分拮据,入不敷出,故从小就知勤奋努力,刻苦攻读。先是在盛产天然气和井盐的四川自流井(后为自贡市)玉皇庙小学读初小,用二年半学完四年课程后,郭尚平考人井神庙高级小学。1939年,为躲避日本侵略军轰炸,全家迁返隆昌县云顶乡。高中毕业后获保送直接升人清华大学,因未能筹足去北平(现北京)路费被迫放弃机会。1947年,郭尚平在四川同时报考三个大学,均获录取,后进入重庆大学矿冶系,名列榜首,享受奖学金。郭尚平主攻石油天然气开发专业,学习成绩居全班之冠。1951年毕业后留校任助教。一年后公派去前苏联留学,1957年返国。 郭尚平1953年去前苏联后,在莫斯科石油学院和全苏油田开发研究所读研究生,专攻渗流力学,师从莫斯科石油学院院长И·M·穆拉维耶夫(Myравьев)教授,全苏油田开发研究所所长、前苏联科学院通讯院士A·П·克雷洛夫(Kрылов)教授和数学力学家H·C·别斯古洛夫(Пuckyнов)教授。

郭尚平于1957年返回祖国后,被分配在中国科学院石油研究所(后改名大连化学物理所)。石油部商请科学院调郭到石油部工作,未获同意,双方最后协议借调郭到石油部地质开发研究筹建处(后为石油研究院)工作。于是,郭尚平以主要精力完成石油部的科技任务,同时开始筹建中国科学院的渗流研究机构。   

郭尚平深感有必要将学得的知识与祖国的建设紧密结合起来,做一点实际工作。正值此时,新发现的克拉玛依油田急需开发,石油部派他领导一个研究组去新疆完成此项研究和设计任务。郭尚平作为主要研究设计人,领导研究组,提出了初步设计和正式设计,经石油部批准后,在克拉玛依油田开发中得到实际应用。   

在渗流理论方面,郭尚平预见到多底井、斜井和水平井等将对石油工业有重要作用,早在1959年就研究了这些特殊井底条件下的渗流理论和生产效率。这在当时还未被重视的技术,到80至90年代已得到国内外石油部门的极大重视和广泛应用。   1960年冬,中国科学院在兰州正式成立渗流研究室,郭尚平作为该室的创建人,同时又连续完成石油部的任务,参加大庆油田开发工作组,负责萨尔图中区开发研究设计中的渗流研究和计算任务。当时的渗流研究室设置在中国科学院兰州地质所内,研究人员大多是20几岁国内外毕业不久的大学生和研究生,他们朝气勃勃,钻劲十足,在浓厚的学术气氛下团结协作,建室3年后,在中国力学学会第一次全国流体力学大会上,12篇渗流力学文章中,他们占了11篇,其中郭尚平与刘慈群合作完成的非均质地层中油水二相渗流计算方法,与当时国外方法相比,理论基础更完善,计算结果更接近实际,计算量少很多,在大庆和新疆等油田的研究和设计中起到了实际作用。由于科研成绩突出,渗流室于1964年被评选为中国科学院的先进集体,中国的主要报纸和电台进行了表扬报道。

1964年至1965年,郭尚平和刘慈群、李永善等人带领研究组与玉门研究所合作,研究成功了小层动态分析方法,使原来只能对一个大层笼统地、粗略地进行渗流动态分析,发展为能对大层内的每一个小层单独进行渗流分析。这项成果在油田得到实际应用,并于1965年在石油部的大庆现场会议上展示推广。   

60年代初,当许多人否定人工地层模型的作用,而只强调天然岩心的作用时,郭尚平明确指出,这两种研究手段,各有所长,把二者结合起来,相辅相成,才能使渗流力学和资源开发的科学研究推进一步。郭尚平在渗流室提出立即开展人工平面地层模型研制,并亲自领导和参加研制工作。   

1963年开发成功人工模型新技术后,大庆油田于1964年即派人到渗流室学习掌握。该技术在大庆、胜利、新疆和玉门等油田及渗流室持久地推广应用,对渗流力学和资源开采的研究起到了很好的作用。 1966至1976年间,郭尚平主要从事天然气渗流及其在四川气田动态分析和储量计算中的应用和陕甘宁油田开发(含石油渗流)研究。

在实验渗流力学方面,长期以来只注意宏观研究,即以各种类型的天然岩石和土壤样品以及人造多孔介质等为研究对象,对微观研究很不注意。宏观实验有很多优点,但本质性的不足是在当前条件下不能观测多孔介质内的真实过程和规律。早在60年代初,郭尚平就提出要开展渗流微观研究,并把这种渗流研究暂时称为“微观渗流”,沿用至今,已成了习惯用术语。   

由于客观原因,直到1978年,郭尚平才得以动手开展微观渗流研究,首先需要自己开发微观渗流实验和测试技术,然后要进行大量的微观渗流实验和分析,难度很大。他组织和领导黄延章、胡雅仁、周娟、于大森、周炎如等数十人,集体潜心研究,终获成功。到1988年,已开发成功由11种技术配套的微观渗流仿真和测试技术。迄今国外尚没有见到这类工作较完整的报道。石油部科技司于1989年举办培训班推广此项微观渗流研究技术。油田和院校也纷纷要求转让技术或委托研究任务。中国科学院授予该技术科技进步一等奖。   

以这套实验技术为主要手段,郭尚平带领研究集体从15个方面对复杂的新型渗流问题进行了创新性的研究。它们涉及多相渗流、非牛顿流体渗流、非等温渗流和物理化学渗流等渗流学科的前沿问题。通过对孔隙结构仿真、高温高压仿真和粘土矿物仿真的微观模型内的各相流体运动、流量变化、表面性质变化、相态变化、蒸发、冷凝以及粘土矿物膨胀、迁移、吸附和堵塞等物理、化学和力学过程的微观细节的观测,发现和揭示了一些重要的渗流机理和规律,肯定了一些原属分析推测性的认识,完善了一些原来不完全的认识,对一些重要的机理和规律提出了新的或系统化的见解和理论,并对有关的生产工程技术提出了建议和新的科学依据。这样,他和他的研究集体初步建立起了微观渗流理论,并使渗流理论在生产应用上有了更扎实的基础,从微观渗流角度对渗流理论做出重要发展。 1990年,由科学出版社出版了专著《物理化学渗流微观机理》。在国外,与作者类似的工作只有为数不多的零星文章发表,总的说来,涉及的广度,研究的深度和考虑的因素都不及郭尚平等的成果。这项成果获1991年国家自然科学三等奖。

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油田开发工程专家:郭尚平

作者:吴彦策 来源:新华能源 日期:2017-02-23

郭尚平,著名的中科院院士,流体力学、生物力学专家。

郭尚平,1930年3月17日出生于四川省荣县吕仙岩村,祖籍四川隆昌县云顶乡。其父郭运献系当地著名中医。郭尚平自幼聪颖好学,又因家中人口众多,经济十分拮据,入不敷出,故从小就知勤奋努力,刻苦攻读。先是在盛产天然气和井盐的四川自流井(后为自贡市)玉皇庙小学读初小,用二年半学完四年课程后,郭尚平考人井神庙高级小学。1939年,为躲避日本侵略军轰炸,全家迁返隆昌县云顶乡。高中毕业后获保送直接升人清华大学,因未能筹足去北平(现北京)路费被迫放弃机会。1947年,郭尚平在四川同时报考三个大学,均获录取,后进入重庆大学矿冶系,名列榜首,享受奖学金。郭尚平主攻石油天然气开发专业,学习成绩居全班之冠。1951年毕业后留校任助教。一年后公派去前苏联留学,1957年返国。 郭尚平1953年去前苏联后,在莫斯科石油学院和全苏油田开发研究所读研究生,专攻渗流力学,师从莫斯科石油学院院长И·M·穆拉维耶夫(Myравьев)教授,全苏油田开发研究所所长、前苏联科学院通讯院士A·П·克雷洛夫(Kрылов)教授和数学力学家H·C·别斯古洛夫(Пuckyнов)教授。

郭尚平于1957年返回祖国后,被分配在中国科学院石油研究所(后改名大连化学物理所)。石油部商请科学院调郭到石油部工作,未获同意,双方最后协议借调郭到石油部地质开发研究筹建处(后为石油研究院)工作。于是,郭尚平以主要精力完成石油部的科技任务,同时开始筹建中国科学院的渗流研究机构。   

郭尚平深感有必要将学得的知识与祖国的建设紧密结合起来,做一点实际工作。正值此时,新发现的克拉玛依油田急需开发,石油部派他领导一个研究组去新疆完成此项研究和设计任务。郭尚平作为主要研究设计人,领导研究组,提出了初步设计和正式设计,经石油部批准后,在克拉玛依油田开发中得到实际应用。   

在渗流理论方面,郭尚平预见到多底井、斜井和水平井等将对石油工业有重要作用,早在1959年就研究了这些特殊井底条件下的渗流理论和生产效率。这在当时还未被重视的技术,到80至90年代已得到国内外石油部门的极大重视和广泛应用。   1960年冬,中国科学院在兰州正式成立渗流研究室,郭尚平作为该室的创建人,同时又连续完成石油部的任务,参加大庆油田开发工作组,负责萨尔图中区开发研究设计中的渗流研究和计算任务。当时的渗流研究室设置在中国科学院兰州地质所内,研究人员大多是20几岁国内外毕业不久的大学生和研究生,他们朝气勃勃,钻劲十足,在浓厚的学术气氛下团结协作,建室3年后,在中国力学学会第一次全国流体力学大会上,12篇渗流力学文章中,他们占了11篇,其中郭尚平与刘慈群合作完成的非均质地层中油水二相渗流计算方法,与当时国外方法相比,理论基础更完善,计算结果更接近实际,计算量少很多,在大庆和新疆等油田的研究和设计中起到了实际作用。由于科研成绩突出,渗流室于1964年被评选为中国科学院的先进集体,中国的主要报纸和电台进行了表扬报道。

1964年至1965年,郭尚平和刘慈群、李永善等人带领研究组与玉门研究所合作,研究成功了小层动态分析方法,使原来只能对一个大层笼统地、粗略地进行渗流动态分析,发展为能对大层内的每一个小层单独进行渗流分析。这项成果在油田得到实际应用,并于1965年在石油部的大庆现场会议上展示推广。   

60年代初,当许多人否定人工地层模型的作用,而只强调天然岩心的作用时,郭尚平明确指出,这两种研究手段,各有所长,把二者结合起来,相辅相成,才能使渗流力学和资源开发的科学研究推进一步。郭尚平在渗流室提出立即开展人工平面地层模型研制,并亲自领导和参加研制工作。   

1963年开发成功人工模型新技术后,大庆油田于1964年即派人到渗流室学习掌握。该技术在大庆、胜利、新疆和玉门等油田及渗流室持久地推广应用,对渗流力学和资源开采的研究起到了很好的作用。 1966至1976年间,郭尚平主要从事天然气渗流及其在四川气田动态分析和储量计算中的应用和陕甘宁油田开发(含石油渗流)研究。

在实验渗流力学方面,长期以来只注意宏观研究,即以各种类型的天然岩石和土壤样品以及人造多孔介质等为研究对象,对微观研究很不注意。宏观实验有很多优点,但本质性的不足是在当前条件下不能观测多孔介质内的真实过程和规律。早在60年代初,郭尚平就提出要开展渗流微观研究,并把这种渗流研究暂时称为“微观渗流”,沿用至今,已成了习惯用术语。   

由于客观原因,直到1978年,郭尚平才得以动手开展微观渗流研究,首先需要自己开发微观渗流实验和测试技术,然后要进行大量的微观渗流实验和分析,难度很大。他组织和领导黄延章、胡雅仁、周娟、于大森、周炎如等数十人,集体潜心研究,终获成功。到1988年,已开发成功由11种技术配套的微观渗流仿真和测试技术。迄今国外尚没有见到这类工作较完整的报道。石油部科技司于1989年举办培训班推广此项微观渗流研究技术。油田和院校也纷纷要求转让技术或委托研究任务。中国科学院授予该技术科技进步一等奖。   

以这套实验技术为主要手段,郭尚平带领研究集体从15个方面对复杂的新型渗流问题进行了创新性的研究。它们涉及多相渗流、非牛顿流体渗流、非等温渗流和物理化学渗流等渗流学科的前沿问题。通过对孔隙结构仿真、高温高压仿真和粘土矿物仿真的微观模型内的各相流体运动、流量变化、表面性质变化、相态变化、蒸发、冷凝以及粘土矿物膨胀、迁移、吸附和堵塞等物理、化学和力学过程的微观细节的观测,发现和揭示了一些重要的渗流机理和规律,肯定了一些原属分析推测性的认识,完善了一些原来不完全的认识,对一些重要的机理和规律提出了新的或系统化的见解和理论,并对有关的生产工程技术提出了建议和新的科学依据。这样,他和他的研究集体初步建立起了微观渗流理论,并使渗流理论在生产应用上有了更扎实的基础,从微观渗流角度对渗流理论做出重要发展。 1990年,由科学出版社出版了专著《物理化学渗流微观机理》。在国外,与作者类似的工作只有为数不多的零星文章发表,总的说来,涉及的广度,研究的深度和考虑的因素都不及郭尚平等的成果。这项成果获1991年国家自然科学三等奖。