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科学家童宪章的主要贡献?

更新时间2021-03-17 22:17:16

主要成就

科研综述1941年开始参加玉门油田创业工作,参加和主持第一批油井的测井、钻井及开采,为中国石油工业的发展培养了第一批专业人员。最早主持中国油田储量计算和油田开发设计及实施工作。从大庆油田发现起即负责几个区第一口井试油工作,以后常为中国主要油田开发工作的组织者。多年研究注水油田规律,提出的“童氏水驱曲线方法及软件”能够解决油田稳产的核心问题,在国内各油田普遍应用,并向国外(澳大利亚及委内瑞拉)油田推广,初步获得成功。 [1]

油田开发油田开发工程萌芽于18世纪50年代,直至19世纪20年代仍处于盲目开采阶段。早期的采油工程技术人员对油、气、水在油藏中如何运动知之甚少,仅靠少量岩石样品分析,不能全面解释地层内部油、气的存留状况,更不能说明油、气在地下的运动状态、压力变化。因此,正确估算石油天然气储量、制订合理的开发方案、预测生产动态等在当时都属难题。20世纪20年代以后,国外应用了新型深井压力计测量石油井下的压力变化,从而推知储层内的能量消耗状态。但这一技术在旧中国尚属空白。
1945年,童宪章赴美进修石油工程将近两年时间,他十分珍惜这难得的学习机会,从不放过每一次实习操作。当年美国西德克萨斯正在钻一口深井,为掌握其特殊的钻井、试油工艺,他在井场值班室住了半月之久,终于观察到“中途测试”的全过程,这是当时美国亦很少应用的新工艺

提高技术学成归国后,童宪章在玉门油田积极倡导引进国外先进石油工程技术并负责引进全套钻井装备和技术,使当时玉门油田的石油钻采工艺技术有了很大提高。他尤为注重国外先进的油田试井解释技术,以推动国内石油开采水平。他通过引进、学习国外先进石油工程技术,在国内油、气田利用大量测试成果,从中收集各种统计信息,阐明石油、天然气在地下储层中的运动规律,进一步对油、气井及注水井的生产状况做分析研究,提高我国油、气田生产管理水平。
依据产出油、气量多少及相对压力变化推测油藏特征并控制生产,是当时国外石油开发技术发展的新动向。50年代,童宪章在玉门油田应用这种新技术,其后又在克拉玛依油田、大庆油田相继推广。应用新技术的测压解释结果证明:许多重要的产油区都是由不同压力系统的若干断块构成的。据此可以划出各断块的边界,作为制订开发方案、布置油气井网的重要依据。他曾用这种“压力分区法”证明玉门油田也存在不同原始压力分区的状况,澄清了许多过去在石油开发中难以解释的问题。

探索发现

水驱油田开发生产规律与特征的研究阶段
从玉门油田到克拉玛依油田,从青海油田到大庆油田,童宪章多年来潜心于水驱油田开发生产规律与特征的研究。他的研究工作从各主要油田基本特点出发,对油井生产状况进行数理统计,以阐明各类水驱油田开发中的一般规律与特征;从地下油、气的动态分析入手,对动用储量与油藏潜力作出判断以预测生产趋势。此项研究工作历经多年,大体分为三个阶段。
第一阶段
童宪章根据多年石油试井的经验,研究大量的现场实例并经理论推导,在其专著《压力恢复曲线在油、气田开发中的应用》中,提出一些有独创性的经验方法。以往经验认为,每一口油井的日产量,基本上应符合一个理论的油藏水动力学公式(达西径向流公式),而实际况常与理想公式的计算结果有差异,还需用复杂的公式、更多的参数算出“完善程度”以利区分。他在专著中提出了大为简化的计算法则,命名为“7的法则”。这个法则只需要确定两个参数:即一口井关井前的生产压差以及压力恢复曲线之近似直线段的斜率。这两个参数的比值就称为“完善系数”。当完善系数等于7时,则井底产层未受污染;若大于7,则井底有污染或射孔不完全;若小于7,则井底有裂缝或有其他特殊况。这即是“童氏经验公式”。
第二阶段
在上述压力恢复曲线理论的基础上,进一步形成了油井产状分析和油藏动态分析理论。童宪章收集国内外数百个水驱产油单元(包括单井、井组、油藏、油田、油区)的统计资料,通过长期、深入的分析、研究,总结出一套简明的水驱油田动态分析方法(童氏水驱曲线法,国外称之为“童氏定理”),推出有关油藏工程的计算公式及系列化的样板曲线,揭示了有代表性的油藏工程问题的规律。
第三阶段
应用于油藏动态分析的“童氏定理”,形成系列计算机软件。以油田完整的开采历史为基础,将生产数据输入统一的计算程序,由计算机自动拟合水驱样板曲线,进而计算出各油田的动态地质储量、可采储量和预期的最终采收率,然后将计算结果与资料中所列的相应数值进行对比、评估。统计结果表明:应用动态法及其软件估算储量与采收率有着高度符合性,估算不同油田的储量与采收率亦具可比性。这已先后为国内外众多油田大量的开发实践所证实。
无悔人生
致力于石油科学技术发展  1950年代中期,相继在青海冷湖和新疆克拉玛依发现了有开采价值的油田。党中央和国务院决定设立石油工业部,以适应石油勘探开发事业发展的需要。童宪章先后在石油工业部勘探司、地质司担任采油主任工程师。1957年至1959年,他频繁地前往新疆克拉玛依、独山子油田,分析油田生产动态,在组建PVT 试验室和测压取资料的同时,不断完善油田的开发设计。他随当时石油工业部的负责同志先后来到四川川中油田、青海冷湖油田,在压裂试验之后进行油田评价和开发规划设计。
大庆石油会战开始以后,从1959年底起,童宪章多次去大庆,在大庆油田前期试采工作和开发方案的编制过程中发挥了重要作用。60年代初的几年间,他长期在油田井场上奔波调研,加之刺肌透骨的风寒,两腿患了严重的脉管炎。在自然灾害严重的困难时期,他带病工作,参与完成了多年来心血结晶的技术理论——大庆高产稳产注水开发技术,荣获国家级科技进步特等奖。
1964年,童宪章作为石油工业部大庆工作组的成员,出席总结石油会战技术经验的大庆技术座谈会。1965年夏天,他出差山东东营,为胜利油田前期开发做研究工作。
70年代末,当时全国原油生产出现了较严峻的局面:“不能保持稳产,递减将不可避免”的问题被尖锐地提了出来,而且个别油田已出现了产量显著减少的现象。在这种形势下,童宪章出席了重要的决策研讨会,应用“童式定理”算出的储量比传统方法高得多。计算结果表明,某些主要油田开发刚刚进入中期!只要相应的增产措施搞上去,保持稳产应该没有太大的困难。经领导机关慎重研究、评估后,几个主力油田都采取了稳妥、有效的增产措施,从而扭转了被动局面。十几年过去了,这些油田尚未出现产量明显减产现象。

学术论著

1 、童宪章.压力恢复曲线在油气田开发中的应用.北京:石油化学工业出版社,1977 

2 、童宪章.天然水驱和人工注水油藏的统计规律探讨.石油勘探与开发,1978(6):38-67

 3 、童宪章.油井产状和油藏动态分析.北京:石油工业出版社,1981 

4 、童宪章(《油井产状和油藏动态分析》英文版,王德民译).北京:科技文献出版社,1988

荣誉表彰
1991年当选为中国科学院院士(学部委员)。 [1]

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