在大庆市龙凤区国家大学科技园,有这样一家置身石油天然气勘探开发技术的前沿科技企业——黑龙江菏沣达能源科技有限公司,他们专注于应对页岩油含油饱和度检测和原油微观赋存状态表征等领域的挑战,自2019年成立以来,通过提供地质地化、测井解释、储层评价、提高采收率以及油藏数值模拟等一站式技术服务,成功打造了一系列行业领先技术,其中,页岩油激光扫描共聚焦分析技术、现场核磁技术和岩心CT三维扫描分析技术更是赢得了石油行业及市场的广泛赞誉和认可。
孙先达,黑龙江菏沣达能源科技有限公司董事长,带领着这支科企团队,在大庆这片油城土地上,书写着新时代新质生产力的科技篇章。
黑龙江菏沣达能源科技有限公司董事长孙先达
地质“大医”,扫描地心成长路
一个又一个万籁寂静的夜晚,菏沣达能源科技有限公司的办公室内灯火辉煌,孙先达和他的团队全身心投入在页岩油的研究中。每一个新技术的发现与分析、每一个新问题的钻研与解决,都在探索得到突破。孙先达在大庆油田地质实验技术领域以其专业技术和科研成果,被同行誉为石油领域的“大医”。
孙先达1996年以卓越的成绩从哈尔滨工程大学毕业。专攻自动控制专业孙先达被分配到大庆油田地质实验室,致力于石油地质试验与分析。初入职场,便凭借解决机器故障和计算机问题的能力,赢得了同事们的认可,展现出他那思维敏捷、动手能力出众的才华。1998年,孙先达开始在激光扫描共聚焦领域崭露头角。仪器间、课题组、讨论会,勘探开发的年终大会,都有他全身心投入、认真思考,、挑战关键问题的身影,一个又一个新技术瓶颈在孙先达勇于尝试中一次又一次得以突破。孙先达用永不言弃的精神和无数个日夜的辛勤钻研,使得他的许多创新和改进方案解决了生产中的众多难题。
几年后,孙先达进入四川大学攻读硕士学位,提高和完善自己,他开始深耕研究地质图像分析处理。学习期间,他的才华被一位香港企业家认可,受邀组建团队从事网络游戏开发。这个初创团队不仅迅速成长,更演变为多家上市公司,这一过程中,在孙先达心中的埋下了创业种子,为他未来更广阔的职业道路奠定了基石。
在完成硕士学业并丰富了知识储备及拓宽思维视野后,孙先达回到研究院的地质实验室继续深入研究。在使用荧光薄片显微观察时,他发现传统蓝光激发法难以清晰区分绿色图像中油、水和岩石边界。为此,他创新性地调整了激发光波长和接收滤镜配置,并在制片过程中引入液氮冷冻技术,以维持样本的原始状态。这一改进让他能在荧光下清晰地区分出黑色岩石颗粒、蓝色水和黄褐色原油,并结合硕士阶段掌握的图像分析技术,开发了一款微观剩余油赋存状态量化分析软件,该技术在油田开发领域迅速得到应用。
在另一次合作中,面对一块用常规荧光方法观察未显现异常的页岩问题,孙先达采用激光扫描共聚焦显微镜并细化通道参数,发现页岩油轻重组分的发光波长不同。他创新性地用红色标识轻质油,蓝色标识重质油,并发现它们在空间上的分布也有差异。此发现促使他建立了页岩油轻重组分的三维分布及量化分析方法,页岩油密度分布可视化方法和原油乳状液分析方法,彻底改变了人们对原油赋存的传统认知。
2017年,孙先达加入东北石油大学,借助学校开拓性的学术氛围和“教师创业”政策的支持,与几位同事共同创立了黑龙江菏沣达能源科技有限公司,旨在将学术成果转化为实际应用。
至今,孙先达在激光扫描共聚焦技术领域耕耘了25年,创立了十余种石油勘探开发方法,首次实现了页岩油组分和密度的微观分布可视化,极大推动了页岩油组分流动新理论的发展。他的研究使科研人员能在微观层面观察和分析不同类型原油在岩石中的赋存状态,通过独立研发的核心技术,实现了微观剩余油赋存状态的可视化和量化分析,为水驱、聚驱、三元复合驱后的储层微观结构变化和微观剩余油赋存特征研究提供了重要技术支持,对提高原油采收率做出了重大贡献。
励志明德,钻研探索求真知
一星独亮不如群星璀璨。作为业内的技术专家,孙先达注重技术传帮带作用的发挥,在培养技能人才上狠下功夫,也建立起了一支优秀的团队:菏沣达能源技术团队均是大学本科以上学历,90%具有硕士和博士学位,拥有发明专利10项,实用新型专利8项,软件著作权4项。企业自主研发的现场核磁、图像分析仪和激光光谱岩屑含油性录井仪等多种仪器设备,掌握专有特色技术30余项,技术先进,人员专业,设备齐全,检测规范,可提供各类油田的现场检测和实验室内检测服务,油气咨询服务和应用解决方案,与东北石油大学非常规共建师生实习实训基地和联合实验室,这也让菏沣达能源有着强大的产学研基础,可以将高校的成果和创意直接转化为油化企业生产服务。
“实际上,许多技术突破源自生活中突如其来的灵感,顺其自然地开花结果。”孙先达在谈及自己在技术攻关过程中的经历时,滔滔不绝,表达着对工作的深厚热爱。他提到,行业内通常使用液氮冷冻来保持页岩油样本,但这种方法并不适合长途运输或在飞机上使用,且成本较高,保存时间有限。然而,一次偶然的牙科门诊之旅激发了他的创意。他注意到牙科医生使用紫外线光敏固化技术,这启发他用紫外光敏树脂快速固化并封装页岩油样品,这一技术不仅解决了保存问题,还意外发现了含气层。封装后的样本甚至被制成标本,在博物馆展出。
另一次,当孙先达试图攻克原油密度分布可视化技术时,经过连续多日的实验室工作却未见成效,正当他准备放弃时,一次凌晨的梦境让他意识到一个平时忽视的小细节,梦中他调整了这个细节并建立了相关方程,竟然迎刃而解了长期困扰他的问题。醒来后,他立即将梦中的灵感转化为现实操作,结果证明是成功的。他感慨道:“过去在学校时,老师讲述门捷列夫在梦中构思出元素周期表的故事,我总以为那是杜撰的。但在自己的工作中,我深刻体会到,日有所思则夜有所梦。”孙先达的这些经历表明,只要足够专注,即使在最不经意的瞬间,也能实现突破,创造出意想不到的成果
孙先达副教授作学术报告
专业始于敬业,成功源自执着。在2020年,面对错综复杂的地质环境和无情的疫情挑战,孙先达教授领导东北石油大学非常规油气研究院的团队,与大庆油田的勘探开发专家紧密合作,共同攻破了具有深远意义的技术难关——页岩含油性井场的快速评估技术。这一创新技术基于低场核磁共振,能在钻井现场迅速且精确地评估泥页岩储层的关键性参数,如总孔隙度、含油饱和度、渗透率及孔径分布等,显著提升了钻井现场的作业效率和数据精准度。这一成就不仅是孙先达教授多年学术研究的又一重要突破,也进一步巩固了他在业界的权威地位,并推动油气行业朝着更高效、更环保、更可持续的方向发展,赢得了业内专家的广泛赞誉,同时也标志着菏沣达能源在页岩油井场检测领域继续保持行业领先。
孙先达教授为中国石油科技局原局长刘振武先生做讲解
菏沣达能源团队通过实地勘察、资料研究,以及反复的思考和实验,不仅提供了更精确的油藏分析数据,还大幅缩短了分析时间,提高了开采效率和经济效益。他们的成果不仅展现了菏沣达能源在科技创新和产业应用方面的领导地位,而且充分体现了孙先达教授团队与产学研合作的紧密结合。企业以工业CT、核磁共振检测技术和激光扫描共聚焦显微镜检测为核心,业务范围广泛,包括地质化学分析、测井解释、储层评价、提高采收率、油藏数值模拟以及储气库监测预警等众多领域。依靠自主研发的技术,如井场核磁页岩油含油饱和度快速检测技术、井场激光扫描共聚焦页岩油微观组分赋存状态表征技术、井场CT扫描数字岩心分析技术,以及井场电镜矿物颗粒识别技术等,打造井场页岩油快速检测实验平台为包括大庆油田、吉林油田、辽河油田、胜利油田、西南油气田、中原油田在内的多个油田提供了一站式的快速分析服务,赢得了业界的高度认可和评价。
好书实腹,锐意进取谋未来
在智慧汇聚、未来探索的征程上,2023年12月19日成为了黑龙江省科技界的一个重要里程碑。这一天,“汇智龙江”科技成果路演暨大庆市“油气开采服务业与创意设计”让胡路专场在人们的期待中盛大开幕。现场,孙先达教授和他的团队以精湛的演讲呈现了《页岩油井场快速检测实验平台》的主题路演。凭借二十年研发的成果,他们的激光扫描共聚焦和现场核磁专利技术为核心,创造了这个实验平台,成功解决了页岩油挥发快、含油饱和度等关键参数测试的准确性问题。该平台实现了页岩油赋存空间、轻重质组分、不同密度原油、流动组分与固态有机质,以及原油族组成的三维可视化及快速量化分析,标志着黑龙江菏沣达能源科技有限公司成果产业化的成功孵化。其专利技术和实验室特色技术为油田提供了一站式的页岩油井场检测服务,引起了国内外专业领域的广泛关注。
宽广的视野孕育深广的胸怀,雄厚的实力承担起重大的责任。菏沣达能源至今已获得30项余专利和4项软件著作权证书,参与编写行业标准,主持团体标准制定,荣获黑龙江省高新技术企业认证,“双软认证”等荣誉。公司已发展成为具有国际影响力的石油天然气勘探技术服务商,为全球能源安全和经济繁荣贡献力量。近期,科技部中国科学技术信息研究所公布的2022年度“领跑者5000—中国精品科技期刊顶尖学术论文(F5000)”评选结果显示,孙先达教授参与的研究成果获得国内外学术界的高度认可,这进一步证明了他和他的团队在页岩油领域的深入研究和卓越创新能力。
桃李不言,下自成蹊。孙先达教授的教学哲学——“授之以学、诲之以教、赠之以情”,赢得了众多学生的爱戴。他用独特的教学方法、关怀备至的态度和启发式的思维引导培养了众多优秀学子。他不仅在教学领域耕耘不辍,更是积极参与学术交流和公益活动,如参加全国天然气学术年会,受邀至中国科学院地质与地球物理研究所进行学术交流。这些活动不仅提升了孙先达及菏沣达能源的学术声望,也体现了他们对社会发展和科学进步的承诺与贡献。他的言传身教告诉学生们,要不断追求卓越,勇于梦想并将其实现,在为家庭、团队和国家培养有用之才的过程中实现自身的成长。
油服产业联盟秘书长张智军与东北石油大学教师代表孙先达教授签约
梧桐揽凤,新质发展开新篇
2024年孙先达教授带领团队研究陆相页岩油开采技术成为新质生产力领域新宠,陆相页岩油开采是基于激光扫描共聚焦的页岩油储层微观结构和原油多组分赋存状态可视化表征技术推广。
2018年我国荧光显微镜应用在石油行业的市场规模为24亿元,到2022年增长至43亿元,年均复合增长率达到了12.37%,未来更加可观。随着油田数字化的推动发展,国家对仪表仪器产业发展的重视,以及我国在荧光显微镜上技术的提升,品牌的逐渐建立,荧光显微镜行业市场规模不断壮大。本项目研究的应用于石油行业的激光共聚焦显微镜系统可以全面替代荧光显微镜在石油行业的应用,价格是现有产品的三分之一,具有较好的市场前景。市场定位以全国石油地质类高校、石油企业、科研院所作为产品的销售市场,以石油企业现场样品检测为服务市场。目标客户名单有:中国地质科学院、大庆油田、中科院广州地球化学所、中国石油勘探开发研究院、大庆油田设计院、浙江省石油科学研究所、吉林石化集团有限公司、胜利油田地质科学研究院、克拉玛依勘探开发研究所等。
黑龙江菏沣达能源科技有限公司董事长孙先达是学者型的企业家、学术带头人,可以说有科研创新、有技术研发、有成果转化、有新技术产品,但孙先达更是有胸襟有历史责任的企业家,在新质生产力发展开新篇中,希望社会各界有识之士参与到陆相页岩油开采共同研发、成果转化、科研创新、市场推动当中。用孙先达的话说:“有钱的出钱,有力的出力,有能的出能。在新质发展中必须实现政策指导、科研技术、校企业合作、人才培养、市场运营、金融资本大的协同发展。”
“今日已载成梧桐树,他日定能引得金凤凰”。孙先达带领黑龙江菏沣达能源科技有限公司科研团队踏步奔向新的科研目标,成为全球一流的油田技术服务公司的梦想正指日可待。
作者:张继艳