水，是世间最柔软的东西。然而，就是这股“柔水”，在中国石油大学（北京）高压水射流钻井完井创新团队几代科研人员的手中却化为利刃，不仅刺穿了数千米深的岩石，破解了困扰石油工业数十年的钻井难题，更打破了国外技术垄断，为中国能源安全筑起了一道坚实的屏障。

沈忠厚院士指导团队教师开展科研工作

"要上山，不要下海"

走进高压水射流钻井与完井实验室，你会感受到一种朴素而扎实的科研氛围。在这里，老一辈科学家留下的精神不是挂在墙上的标语，而是流淌在每一次实验、每一次讨论、每一次现场攻坚中。

团队创始人沈忠厚院士生前常对我们说一句话："要上山，不要下海。""上山"，就是迎难而上、勇攀科研高峰；" 下海 "，就是利用科研成果谋取个人利益。这句朴素的教诲，成为我们团队几代人共同的精神坐标。

20世纪70年代，我国钻井技术落后，一口井耗资数百万元，但采出效率却很低。一次技术展示会上，沈忠厚院士看到水射流切割机。只见高速流动的水射流切起坚硬的合金材料，就像切豆腐一样容易。这给了他一个启发：能否让钻头喷射出比岩石还坚硬的水流，从而提高钻井效率呢？从那时起，他把水射流破岩技术作为自己的主攻方向。

沈院士带领团队一头扎进实验室和油田现场。在研究过程中，他发现无法解决淹没非自由射流的衰减问题，更无法定量地解释射流在井底的衰减规律。面对这个复杂又极其关键的难题，他一度陷入困境。

没有现成理论，就用成百上千次实验数据去反推，一点点 "啃" 出规律。没有可借鉴的喷嘴，就自己设计、反复试制。整整7年，他和团队的科研人员就像一群不知疲倦的 "愚公"，硬是用最 "笨" 的实验方法，移走了 "井底水功率计算" 这座大山。他们成功建立了以井底岩石面获最大水功率为目标函数的水力设计新理论，一举解决了困扰世界的 "淹没非自由射流" 难题。

1989年，根据此理论成果设计的第一代钻头 —— 加长喷嘴牙轮钻头问世，引起国内外轰动。在研制第一代钻头的过程中，沈院士发现，如果把具有很大破坏作用的空化现象引入破岩，变害为利，将会大大提高钻头的破岩效果，于是自振空化射流钻井技术又成为他和团队新的攻坚点。

1991年，第二代钻头 —— 自振空化射流钻头诞生。新型高效自振空化射流产生的脉动冲击压力比普通射流压力提高24% 到37%，破岩效果提高1至3倍。在围绕钻井提速增效的持续攻关过程中，沈院士和团队逐渐形成了 "理论研究 — 室内实验 — 现场试验 — 推广应用" 的研究模式，创新灵感使得研究项目叠加进行。

1992年，第三代钻头 —— 力及机械联合破岩钻头诞生，该钻头可使机械钻速提高32%至36%。1997年，利用旋转射流技术提高采收率的第四代钻头 —— 旋转射流破岩钻头诞生。该研究成果于1997年8月首次在辽河油田试验成功，钻出我国第一口超短半径径向水平井，填补了我国在该领域的空白。我国钻井技术从此迈入国际先进行列。沈忠厚院士也被誉为 "水射流钻头之父"。

根系射流，生枝发芽

李根生院士在校内开展 "碳中和" 相关讲座

宋教授在课堂上为学生讲 "积分原则"

沈院士常说："科研工作不能总是跟在别人屁股后面，充其量当第二、三名。" 这句话，深深烙印在他的学生 —— 团队负责人李根生院士的心中。

李根生院士是沈院士的第一批研究生。30多年来，李根生院士沿着沈院士开辟的方向，将水射流技术从钻井拓展到完井、压裂、解堵等多个领域。他带领团队攻克了 "自振空化射流" 理论与技术，研发了水平井水力喷砂射孔与分段压裂联作技术，首创了空化射流处理地层解堵技术。这些成果先后获得国家科技进步奖二等奖、国家技术发明奖二等奖，并在全国100多个油气田推广应用，为我国油气增储上产提供了关键支撑。

每年，李根生院士会亲自带着青年教师和研究生深入油田一线，从钻井平台到压裂现场，从设备操作到数据分析，手把手教，面对面讲。黄中伟教授至今忘不了两个场景：一次是在风雪交加的大庆油田，户外气温低至- 28℃，他带着学生在压裂车上连续工作了十几个小时，几个人的眉毛和睫毛上都结了冰；另一次是7月份在火焰山脚下的吐哈油田，当时地面温度高达60℃，汗水滴在岩心上瞬间就蒸发了。他告诉学生："成果的背后，过程难免艰辛。想做出一流的研究，就得吃得了一流的苦。"

史怀忠研究员常年奔波于各个油田现场，经常是刚从井上回来没两天，就要再去完成新的试验。宋先知教授在课堂上经常提到 "积分原则"。这是他的导师李根生院士传授给他的人生哲学："人生就像一次积分，每一步都不能出错，每一个阶段都要认真努力，这样才能让总和最大。" 他不仅这样要求学生，也这样要求自己。

从课堂到井场

我们团队曾承担一项极具挑战性的任务：研发 "水力喷射径向水平井钻探技术"。这项技术是开发深层、非常规油气资源的关键，但当时国内外都没有成熟方案。

面对困难，李根生院士没有直接给出答案，而是把问题和思路抛给了学生："高围压下射流是否还能有效破岩？"" 如何控制钻进轨迹？""怎样测量小井眼轨迹？" 学生们分组讨论、查阅文献、设计实验方案。在实验室里，他们自主搭建围压70MPa、射流压力150MPa的模拟装置，反复测试不同喷嘴、不同磨料配比下的破岩效率。数据记录、图表绘制、机理分析 —— 每一个环节都像一场严谨的科研竞赛。

"那几个月，我们几乎天天泡在实验室，有时候为了一个数据点要重复做十几次实验。" 有博士生回忆，"但当我们终于建立起拖曳力 / 延伸极限模型，发现孔眼延伸能力提高了一倍以上时，那种成就感是无法形容的。"

更让学生们兴奋的是，研究成果很快被应用到现场。在山西煤层气、江汉油田、大庆油田、新疆油田…… 团队累计试验了11井次，全部取得成功。其中，在新疆油田试验作业的7口井，单井产量都有大幅提升。此外，重庆大足石刻的文物保护，也借鉴了我们的径向水平孔技术。

"从课堂到实验室，从实验室到井场，每一步都让我真切感受到：我们学的知识真能为国家解决问题。" 毕业生这样总结自己的成长经历。

从沈忠厚院士的 "要上山，不要下海"，到李根生院士的 "根系射流、生枝发芽"，再到青年教师和学子们在戈壁荒漠、冰天雪地中的坚守 —— 这支高压水射流钻井完井创新团队，用30余年的时间书写了一部 "以柔克刚、水击石穿" 的奋斗史。

（编辑  王以静）