选自《中国石油大学报》2002年3月13日
本报记者赵茵杨辉王德钊
古语云：“仁者乐山，智者乐水。”水，随物赋形，富于变化。深处渊潭而古井不波，飞坠悬崖而处变不惊，动静合宜，兼容并包。幽静时澄碧万顷，明亮如镜；灵动处一泻千里，怀山襄陵。水之性，可谓穷天地而无尽。于是智者临水，便有水的智慧源源不断。
因为对水的钟情，他的思维在千米地下与水交融；因为对水的执著，他的画笔在方寸井底蘸水抒怀，浓墨重彩，不断描绘石油钻井领域的如画风景。
山重水复疑无路
“跟在别人身后，充其量只能当老二，弄不好还会排到老三、老四的位置。”
１９２８年２月，在四川省大竹县一个偏僻的山寨里，一个小生命诞生了。父母给他取名叫“忠厚”，希望他忠实立身，厚道做人。这也成了他一生做人的准则。
沈忠厚６岁上学。他聪明伶俐，勤奋好学，１９４７年，以优异的成绩考上国立重庆大学。重庆解放前夕的一天深夜，与重庆大学比邻的“渣滓洞”集中营的枪声把沈忠厚从梦中惊醒。第二天他和同学一起去掩埋烈士遗体，反动派杀人焚尸，集中营里惨不忍睹。沈忠厚的心被深深刺痛，爱国情怀像春草般生长。为了实业救国，他选择了最艰苦的采矿系，成为１１位专攻石油工程方向的学生之一。他要让黑色的太阳从地底升起。
单纯的思想，孕育着坚定的信念：中国只有甩掉“贫油国”的帽子，才能走向富强。
１９５１年大学毕业后，沈忠厚留校任教，与他一同留校的还有郭尚平。随即沈忠厚带领学生到玉门油矿实习，一呆就是一年，其间与王进喜成了朋友。１９５５年，沈忠厚调到成立不久的北京石油学院工作。后来，郭尚平和沈忠厚分别成为中国科学院和中国工程院的院士。
在北京石油学院工作期间，他参加了一次又一次石油大会战。从四川油田到大庆油田，从大港油田到中原油田、胜利油田，走过一座座山川，趟过一道道河流，为石油教育事业的振兴和石油科技事业的发展跋山涉水，转战南北。１９５８年四川石油会战时，他是文昌寨区的副队长，与他一同作战的还有陈庭根等北京石油学院钻井教研室的同事们。他们曾经七天七夜没有睡过一个安稳觉，实在太累了，便裹着油腻的工服在值班室里打个盹。在沈忠厚的眼中只有那高耸的钻塔和诱人的石油，早已忘记了多年未归的故乡就在附近。
井场的艰苦磨炼了意志，丰富的现场经验奠定了他成功的基石。
１９６９年，北京石油学院举校迁至荒无人烟的黄河三角洲上。没有楼房，没有水源，冬季寒风肆意削面，夏天烈日暴晒当头，就在这样一片无法找到参照物的盐碱地上，华东石油学院诞生了。
那个年代，煮鹤焚琴，斯文扫地。教学、科研像东营荒凉的冬天，被冰封了。同样的土壤，结出的不一定是同样的果实；同样的环境，造就的不一定是同样的人才。踏雪无痕尤坚定，青松风骨雪化时。沈忠厚思考着、等待着、准备着，他坚信，真理的光辉迟早会重新照亮被灰尘蒙蔽的心灵。
“山重水复疑无路，柳暗花明又一村。”中国大地上终于迎来了科学的春天。
沈忠厚也开始了他的科研跋涉。
石油蕴藏在几千米地下复杂而神秘的岩层中。石油钻井付出的代价是高昂的。每打一口井要耗资几百万元甚至更多。要想降低钻井成本，就必须提高钻井效率。
当时我国的钻井工艺技术基本上是步美国人的后尘，“跟在别人身后，充其量只能当老二，弄不好还会排到老三、老四的位置。”沈忠厚不甘心。但是，如何提高钻井效率呢？
一次偶然的机会，沈忠厚到成都飞机厂参观，看到了水射流切割机。那小巧玲珑的切割机切起合金钢材就像切豆腐一样游刃有余。他瞪圆了眼睛，半天没眨一下——脑海里灵光一现，困惑他多年的钻井难题仿佛突然闪出一丝缝隙，让他激动得想钻进去看个究竟。
以柔克刚，不仅仅是武侠小说里出奇制胜的高招。７０年代，在美国有四大高新切割技术，其中水射流切割是最具诱惑力的。它不像激光束、等离子和电子束切割会在高温下改变材料性质，而且不会污染环境。在沈忠厚的眼前，开始喷射出一股比岩石还要强硬的水流。
他坚定地选择了这个世界级的难题——利用水射流破岩技术提高钻井效率。
他开始利用看起来柔弱的水向坚硬的岩石宣战。
从此，温柔而清澈的水，普通又神奇的水，成了他后半生的伴侣。
水击石穿寻地火
“别人没做过，我们做了；别人花钱多，我们花钱少——这就是创新。”
滴水尚且穿石，只要给水以足够的力量，便可穿越经年累月的时间之旅，瞬间穿石、碎石。在沈忠厚看来，利用水的力量，完全可以冲开岩层，获得喷涌的油流。
早在６０年代初期，国内有人开始研制加长喷嘴钻头，但因无法解决的技术困难而被迫中止。７０年代末，沈忠厚却再次把目光坚定地定格在这个难题上。
把神话变成现实需要有不同于寻常的思维和精神，需要冲破世俗固有的观念。
“多少年没有成功，现在能成功吗？” “美国都研究不出名堂，你还怀疑人家的技术？” “沈教授，你选的课题，是不是步子迈得太大了？” ……
面对怀疑他十分坚定，不撞南墙怎知墙硬？
但是，“撞倒南墙”谈何容易！“巧妇难为无米之炊。”那时的科研条件很差，连最基本的设备也没有。“怎么办？”等米下锅绝对不行。
“自己造！”材料哪里来？经费那里来？
“想办法！”从此，胜利油田的废料厂便经常可见“寻宝人”的身影，被寻回的“宝物”一天天构筑起沈忠厚的实验架。
但一连串钻井的不解之谜却令他步履维艰。从理论上，在喷射钻井中，要想提高效率，提高钻头进尺，就必须要提高水射流在井底的工作效率。问题的关键是要搞清楚射流自喷嘴出口处落到井底这一段的水力参数分布情况。在１３０－１７０毫米的喷距范围内，有３股射流出射、反射、相交，又与井壁、钻头、岩屑互相作用，问题的确很复杂。曾有一度，他有种老虎吃刺猬——无从下口的尴尬和苦恼。
带着这种困惑，沈忠厚第一次跨出国门。
１９８１年３月，美国西南路易斯安那大学，多了一个忙碌、执著的东方学者的身影。
一天，美国喷射钻井的奠基人、喷射钻井权威戈恩斯教授来休斯敦做技术讲座。戈恩斯教授的精彩演讲赢得了全场人的热烈掌声。讲座结束后，沈忠厚匆匆走到他面前：“ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＧｏｉｎｓ，您为什么只计算钻头喷嘴出口位置的水力参数，不计算水射流到达井底位置的参数？而只有井底位置的射流对钻井破岩才是有效的。”
７０高龄的美国专家愕然地望着这位来自东方的学者，半天没有说出话来。尔后，他无可奈何地摊了摊手，又耸了耸肩：“ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＳｈｅｎ，我不是不想计算，是太复杂了。您要是能把这个谜底揭开，您便是……”说着戈恩斯教授竖起了大拇指。
面对权威的无奈，沈忠厚握紧了拳头，心中发誓：“等着瞧吧。”
徜徉在路易斯安那大学幽静的校园中，沈忠厚感慨万千。他想到国内传统的科研课题有相当一部分是跟在人家后头跑，要想实现中国科研领先的梦想，必须要有敢为世界先的勇气，必须冲破思想上的禁锢。
当时，沈忠厚与郭学增、周广陈等住在一起，他们轮流做饭。沈忠厚不会做饭，轮到他时他就煮面条。这样，沈忠厚在美国学会了煮半生不熟的面条。但是他所学的８门课程却是高质量的，门门以优异的成绩结业。
回国后，他到昆明参加一次学术会议，与谢象椿同住一室。谢象椿是当时国内的湍流射流理论专家、石油勘探研究院的特聘顾问。沈忠厚向谢象椿讨教：“能不能把喷嘴出口到井底的水射流参数纳入定量计算的范畴？”
“沈教授呀，你们的喷射钻井从喷嘴出口到井底一段的射流情况好有一比，那就是一盆糨糊，糨糊一盆！”“两盆糨糊”对沈忠厚是当头泼下的凉水。
国外专家束手无策，国内专家无路可走，这块骨头没人能啃了吗？
从昆明回来后，他对自己的研究生孙庆孝和助手徐依吉说：“咱们啃啃这块硬骨头！”
他按照传统的思维模式，开始寻找水射流在各种阶段的衰减变化的规律，企图找出计算方法。但是，正像谢象椿所言——“是一盆糨糊”。
有时候，成功仅仅需要一场观念的革命，需要一种超乎寻常的勇气。
在他苦恼而无奈地对着“鬼打墙”的理论障碍时，痛定思痛，他决定“倒行逆施”，走另一条路——用大量的实验数据来构建理论计算模型，再用可知的理论检验实验成果——实验与理论研究相结合。
从此，一场水射流钻井技术革命开始了！
室内实验——１９８１年始，他和助手在实验室进行了大量烦琐、枯燥的实验工作，用两年的时间反复进行室内模拟，取得了大量有价值的数据。
理论攻坚——１９８２年到１９８５年。他在取得的实验数据基础上开始着手研究井下淹没非自由射流动力学规律，在理论上取得重大突破。
理论应用——利用井下淹没非自由射流动力学规律设计钻头喷嘴，继续进行反复的室内模拟实验，用两年时间发明了新型加长喷嘴牙轮钻头。
现场实验——又是两年，在现场实验中不断完善。
成果发布——１９８９年，是钻井行业值得庆贺的一年。他的新型加长喷嘴牙轮钻头顺利通过了石油天然气总公司的鉴定，专家组认为该成果达到国际先进水平。
从１９８２年到１９８９年，整整７年，石油大学第一代新型加长喷嘴牙轮钻头问世。
１９８８年３月，他的研究成果在美国ＳＰＥＤｒｉｌｌｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ上发表。当这个难倒了世人的谜被他揭开时，各国专家震惊了，他们承认，是中国人解决了这个世界级的难题。
他想起了当年美国戈恩斯教授的话，立即给戈恩斯写了信，并寄去了论文。
戈恩斯回信说：“ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＳｈｅｎ，你是最棒的！”沈忠厚仿佛看到戈恩斯对他竖起了大拇指。
成果应用——新型加长喷嘴牙轮钻头在十余个油田推广应用，平均机械钻速提高２５％＿３０％，平均钻头进尺提高３５％＿４０％，使用了约３３００只钻头，创造直接经济效益１．６５亿元。
第一代新型钻头的研制成功确定了他独特的科研思想：科学研究是为了认识世界，工程技术是为了改造世界，我们既要认识世界更要改造世界。他选择了“三部曲”的科研方法，即带着工程问题从应用基础理论研究入手，通过室内实验寻求答案，再到现场检验，进而转化为生产力。他对创新的理解朴素而简明：“创新就是有效益，别人没做过，我们做了；别人花钱多，我们花钱少——这就是创新。”
“逝者如斯夫，不舍昼夜。”沈忠厚像奔腾的江水，一刻不停地向下一个目标冲击。
如何提高射流在井底的破岩和清岩效率，是沈忠厚经常思考的问题。如果能将水力机械中极具破坏性的“空化现象”
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