1998年，沈忠厚70壽辰，中國石油大學老校長楊光華為他題詞：「水擊石穿尋地火，披肝瀝膽為人民。」這是老校長對沈忠厚的讚譽，更是對沈忠厚崇高人生追求和高尚學術風範的高度概括。
2008年，沈忠厚80壽辰，沈忠厚的學生們給導師送上了這樣一副對聯：「忠天義地風風雨雨成就偉業，厚德載物兢兢業業培育英才。」這是學生對老師的敬仰，也是沈忠厚「學為人師、行為世範」的生動寫照。——題記
■沈劉峽 蒙堅 劉宇培
沈忠厚，1928年出生，四川省大竹縣人。1951年畢業於重慶大學礦冶系。中國工程院院士，中國傑出的油氣井工程技術專家、水射流專家、教育家，油氣井工程學科的奠基人。
沈忠厚長期從事高壓水射流理論與技術的研究工作，將射流技術與石油鑽井工程相結合，開闢了我國石油鑽井技術的新領域。發明了新型加長噴嘴牙輪鑽頭、自振空化射流鑽頭和機械及水力聯合破巖鑽頭等三種新型高效鑽頭，對淹沒非自由射流動力學規律、自振空化射流理論和機械及水力聯合破巖理論有重要突破和發展。在國內外首次建立了鑽井工程中以井底巖石面獲最大水功率為目標函數的水力設計新方法和新理論，解決了世界級難題。在國內外首創自振空化旋轉射流處理油水井近井地層及解堵新技術，獲直接經濟效益過億元。多次獲得國家科技進步獎、國家發明獎和其他國家及省部級獎勵，獲得中外專利13項，被評為能源系統特等勞動模範、「國家科學研究事業有突出貢獻專家」。
生在「富人家」 選擇「苦專業」
1928年2月13日，沈忠厚出生於四川省大竹縣一個偏遠的寨子裡，祖父起先務農，後兼營商，家境比較富裕。寨子四面峭壁，只有東西兩個寨門出入，易守難攻，但是裡面圖書館、戲院、酒樓、旅店、郵局卻一應俱全，在當時是富人們避匪的聚集區，出過一些文人和革命烈士。沈忠厚6歲時開始在黃城小學念書，校長江仲西是地下黨員，聘請了許多進步教師，每天早上帶領學生邊跑操邊唱革命歌曲，這件事給沈忠厚留下了深刻印象。13歲小學畢業以後，沈忠厚考入大竹縣立中學，完成了初中和高中的學業。沈忠厚十分崇拜一位叫徐仁甫的先生，徐先生在四川大學教語言，當時在他們那個小縣城裡，考上大學已是不易，而能夠在大學教書的就更是讓人敬佩。沈忠厚對這位徐先生佩服不已，受此影響，他下決心一定要考上大學。
1947年，沈忠厚高中畢業。父親去世以後家中逐漸沒落，母親無法負擔他繼續讀大學的費用，沈忠厚便向堂叔借錢，與幾個高中同學一起，搭貨車前往重慶參加大學招生考試，由於紮實的基礎，他以第一名的成績順利考取了重慶大學礦冶系。
以沈忠厚的成績，完全可以選擇一個更輕鬆熱門的專業。而選擇礦冶系，除了考慮到找工作的原因，沈忠厚說就是想為國家做點事情。沈忠厚讀大學的時候恰逢解放前夕，局勢動蕩，大學生畢業即失業，礦冶系雖然艱苦，但卻是相對比較好找工作的專業。更重要的是，當時的青年們都立志報國，有的選擇搞運動，有的選擇科技救國，沈忠厚就是後者。「當時沒有考慮太多，做什麼都一樣，都是為國家做事情。」在他看來，沒有什麼好不好的專業，上學就是為了努力學習以便將來為國家做事情，不論學什麼專業、做什麼工作，性質都是一樣的，而且國家太貧窮了，迫切需要豐富的礦藏資源。他的這個選擇，從此開啟了他從事鑽井研究的大門。
會戰攢經驗 現場得靈感
1951年，沈忠厚大學畢業後留校任教。剛工作沒兩個月，他就帶領學生到玉門油田進行了為期一年的實習。回校工作不久，他被派往剛成立的北京石油學院進修，便又留在北京石油學院任教，此後參加過大慶油田等石油會戰，積累了豐富的現場經驗。沈忠厚十分重視現場研究，他很懷念參加會戰的艱苦卻充實的時光。「現場是最好的鍛鍊，會戰是最好的馬克思主義理論課。」在現場他學到了許多業務知識和做事做人的道理，而他的研究方向和研究方法也來自於現場。
20世紀60年代初，沈忠厚主要從事的是固井方面的研究，直到參加石油會戰，在油田現場看到國家花費數百萬至數千萬來打一口油井，但石油開採的效率卻十分低下，他便有了轉攻鑽井研究，通過提高鑽井速度來提高鑽井效率、降低鑽井成本的想法。當時國內的鑽井機械是單靠機械作用進行破巖，鑽井效率比較低。直到有一次，沈忠厚到四川參觀水射流協會組織的水射流破巖，一個想法在他腦海中誕生：可以利用水射流與鑽頭相結合，加入水力破巖和清巖，提高鑽井效率。於是，沈忠厚開始了對水射流的相關研究。
20世紀60年代以來，在我國大多數石油專家對噴射鑽井還十分陌生的時候，美國早已開始了噴射鑽井的研究，並在此基礎之上研製出噴嘴鑽頭，但並沒有得到大力推廣，因為由噴射所帶來的許多懸而未決的難題，始終困擾著這些洋專家。
一個重要的難題就是對射流的大小無法很好地控制，從而直接影響到對射流在井底破巖的控制，這是因為他們在從事噴射鑽井的研究中，沒有從根本上解決淹沒非自由射流的衰減規律，更無法定量地解決射流在井底的衰減規律。
這是在理論上懸而未決的難題。
美國專家也無法很好地解決噴嘴的壽命問題，這是導致噴嘴鑽頭不能推廣的重要客觀原因，其時的噴嘴壽命一般只有20～30小時。
1981年3月，沈忠厚以訪問學者的身份前往美國西南路易斯安那大學訪問學習。一天，美國噴射鑽井權威戈恩斯教授在休斯敦做噴射鑽井技術講座，演講過後，沈忠厚向教授提問：「只有到達井底的水射流才對破巖有效，但您為什麼只計算鑽井噴嘴出口位置的水力參數，不計算水射流到達井底的參數？」戈恩斯教授無奈地回答，水射流從噴嘴到井底，這中間的情況就像一盆漿糊，情況太複雜，無法計算。
雖然國外權威給出了這樣的答案，但沈忠厚並沒有就此止步，因為他堅信科研工作不能總跟在別人屁股後面做，這樣充其量只能當第二、第三名。要解決這個難題還需要靠自己！回到國內以後，他召集科研團隊從提高射流在井底的效率開始研究。然而，由於沒有現成的理論。沈忠厚決定先利用大量的實驗數據建立理論計算模型，再利用現有的成熟理論對實驗結果進行檢驗。從1981年開始，沈忠厚和他的團隊用了7年時間，反覆進行理論攻堅和大量實驗，終於在淹沒非自由射流動力學規律以及壓力和水功率衰減規律研究方面有重要突破，建立了理論計算模型，並在此基礎上首次提出了鑽井工程以井底巖面獲最大水功率為目標函數，優選水力參數的新方法和模型，建立了新的水力設計理論，徹底解決了困擾世界的井底水功率難題！
很快，根據此理論成果設計的第一代鑽頭——加長噴嘴牙輪鑽頭於1989年誕生了！與普通鑽頭相比，加長噴嘴牙輪鑽頭在相同的條件下，井底水功率提高30%—40%，井底壓力提高1倍，井底壓力梯度提高1.5倍以上。
根據在全國13個油田使用，返回的400多隻鑽頭資料統計表明，平均機械鑽速提高30%，平均單只鑽頭進尺提高40%。在全國13個油田推廣使用的3300隻加長噴嘴鑽頭，獲直接經濟效益1.7億元之巨。該成果就獲得了國家科技進步二等獎，省部級科技進步一等獎，並獲兩項國家專利和一項美國專利，還獲得國家發明獎。沈忠厚也因此先後被評為「能源部特等勞動模範」、「石油工業有突出貢獻專家」……美國、英國權威機構的名人辭典上，也赫然收入了「沈忠厚」的條目……
值得一提的是，沈忠厚的幾代鑽頭研究並不是依次進行的，而是採取疊加的方式同時進行研究。在他研究第一代鑽頭的過程中，第二代、第三代鑽頭的概念以及後期的研究規劃就已經在他腦海中成型。隨著大量實驗和理論攻堅的不斷進行，幾代鑽頭在研究的過程中有了相互借鑑和不斷突破，就這樣，1991年，利用空化效應破巖的第二代鑽頭——自振空化射流鑽頭誕生，首創自振空化旋轉射流處理近井地層及解堵新技術等，獲直接經濟效益約1.65億元；第二年，第三代鑽頭——水力及機械聯合破巖鑽頭誕生，發展了水力及機械聯合破巖理論；1997年，利用旋轉射流技術提高採收率的第四代鑽頭——旋轉射流破巖鑽頭誕生！同年8月22日，沈忠厚帶領學生王瑞和、楊永印等人，利用這一旋轉射流技術，首次在遼河油田井深1013.2米的油層，進行徑向水平鑽進100分鐘，鑽出水平井段15.86米，成功鑽出我國第一口超短半徑徑向水平井，填補了我國在該領域的空白。該井產油量與鑽水平井前相比增加7 倍。
如果說沈忠厚大半輩子都在研究高壓水射流，那麼超臨界二氧化碳的出現無疑是他研究生涯的又一個轉折點。2003年12月，四川開縣發生井噴事故，國家安全生產總局指派專家組到現場處理事故，沈忠厚任組長。在現場，專家們發現井內存在硫化氫氣體，且用常規的理論無法解釋事故發生的原因。為了儘快查明真相，沈忠厚讓學生們連夜查找關於硫化氫氣體在不同壓力和溫度下的狀態，終於發現了事故的重要線索——超臨界相態的存在。這種超臨界狀態的硫化氫，可產生巨大的壓力與衝力，而正是這巨大的壓力與衝力，導致了井噴的發生。也正是由於這個發現，使得沈忠厚靈光乍現，在處理完開縣井噴事故後不久，沈忠厚有了利用二氧化碳的超臨界相態這一全新的射流進行破巖的想法。自那以後，沈忠厚帶領科研團隊著力研究超臨界二氧化碳的特性及其在鑽井破巖、清巖方面的應用，經過近十年的研究，目前在理論建模、臺架試驗方面已取得了眾多可喜的成果。
寧要「上山」 不要「下海」
沈忠厚經常教導學生「要上山不要下海」，「上山」就是要迎難而上，勇攀科研高峰，「下海」就是利用科研成果謀取個人利益，用研究去賺錢。他經常說的這句話給學生留下了深刻印象，因為他自己用了一輩子的時間實踐了這句話。
沈忠厚剛開始做水射流研究時，共事多年的同事曾經勸他不要做，因為水射流在國內外都已有研究，是老掉牙的東西了。但是沈忠厚覺得老掉牙的東西當中也有未被發掘的東西存在，很多新事物都是在老掉牙的事物上發展起來的。熟悉沈忠厚的人都對他有一個深刻的印象，那就是鍥而不捨，認準了一件事就一定會堅持做下去直到成功。最典型的就是他的科研，他研究的四代鑽頭，每代都要經過七八年的時間才能研製成功，而他硬是一個七年又一個七年地堅持了下來，並且打算再花十年研究出第五代。沈忠厚常對學生們說，做科研要有恆心，要坐得住冷板凳，絕對不能追求短平快，要踏踏實實地打好每一步基礎。他總結自己成功的原因時，說因為自己有一種「傻子」思維，不會投機取巧，認準了一件事就會一門心思做下去。
沈忠厚淡泊名利是出了名的，對他而言，個人的榮譽和利益遠沒有科研成果有誘惑力。學術成果署名、教研室排名、選幹部、評優秀……所有跟個人利益有關的事情他永遠都以他人為先，就連評選院士也不是自己主動爭取來的。在沈忠厚的倡導下，中國石油大學（華東）和中國石油大學（北京）都建立了高壓水射流實驗室。為了保證實驗室成員的工作積極性，1994年，射流實驗室跟學校合作，成立了一個公司，沈忠厚任董事長，那是他第一次也是唯一一次「下海」。當時沈忠厚研製的鑽頭已經獲得了國家和油田的認可，如果將技術成果投入商業運作，將獲得巨大的利潤，即便不再繼續進行鑽頭研究，也足以讓他和團隊成員過上舒服的清閒日子。然而，半年以後，沈忠厚卻主動退出了公司，因為他始終覺得自己作為一名教師、一名科研工作者，不能只顧追求個人利益，而是應該好好地做學問、做科研，為國家創造財富和培養人才，這才是他的本職工作和快樂所在。
一生專注 水滴石穿
如果用一句話來總結沈忠厚目前的生活狀態，那就是：一屋子書、一柜子藥、一門心思搞科研。長年艱苦勞累、不知疲倦的工作，使他患上了糖尿病和支氣管炎，即使做了肺部部分切除手術，仍然需要每天吃十幾種藥物和不定時吸氧，可他對自己的身體狀況卻顯得毫不在意，仍然保持著多年的生活習慣：身體狀況好一些的時候就跑實驗室；經常開會研討問題忘記吃飯；堅持每天看專業書籍和動腦思考，看書看累了，就坐在沙發上睡一夜。正是這份對專業前沿的敏銳，他才能夠在古稀之年提出利用超臨界二氧化碳來進行破巖的先進理論，這是讓許多年輕人都汗顏的超前思維。
沈忠厚對待科研專注嚴謹，因此對自己和學生的要求自然也很嚴格。他的幾代鑽頭同時進行研究，時間上會縮短，但工作量卻會成倍增長。但他說，搞科研的人不會計算工作量，只要有興趣可以不吃飯不睡覺。只要有條件，他一定會親自到現場監督實驗進程，即使在70多歲時，他也為了研究徑向水平井每天騎自行車到實驗室跟團隊討論研究計劃。他對研究方向的把握很準確，幾代鑽頭經過多年研究最終都從概念變為了現實，並且達到了預計的效果；他對研究計劃的細節考慮得很周全，研究的每一步都必須先經過反覆討論和推敲，考慮到可能遇到的各種問題和配套措施，才能夠開始進行實際研究；他從不急於求成，即使一個對最終結果沒有太大影響的小問題沒有研究透徹，他都會停下腳步，通過數十次至上百次實驗反覆論證，找到解決的方法。
談到自己的研究成果，沈忠厚總是把功勞歸結為團隊的共同努力。他對團隊協作非常重視，在團隊管理方面也有自己獨特的方法。沈忠厚的科研團隊成員分布在中國石油大學華東和北京兩地，團隊中有教授、講師、實驗員、學生，年齡層次也是老中青結合，涉及專業有物理、化學、機械、鑽井等等，梯隊布局合理。在工作上，沈忠厚是要求嚴格的領頭人，他要求團隊成員要以為國家能源工業做貢獻為出發點，發揮各自特長協作攻關，不能只計較個人利益和得失；在生活中，他是平易近人、為他人著想的長者，學生們都願意聽他講課、與他談心，他也竭盡所能為學生和後輩們提供思想上的指引和生活上的幫助：關心學生及其家人的身體健康；經常邀請學生到家裡吃飯、談心。
一個人的精力是有限的，全身心投入到科研和教育事業中，就意味著關愛、陪伴家人的時間少了很多。由於工作繁忙，沈忠厚的兩個兒子從小跟父親在一起的時間很少，父親當系主任的十年，家裡從來沒有正點吃過飯。他的愛人承擔起了操持全家的工作，後來積勞成疾，病情拖延，患上了非常嚴重的腰椎間盤突出，身體無法直立。孩子們剛開始對父親頗有怨言，覺得父親關心工作和學生都比關心家人多，但是後來隨著年齡的增長，他們漸漸理解了父親對工作的熱愛和執著。每次談到家人，沈院士的臉上總是寫滿了歉疚。他覺得自己對家人虧欠太多，如果沒有愛人和孩子們的理解和支持，他也無法這樣心無旁騖地做自己喜歡的科研。
既然選擇了遠方，便只顧風雨兼程。沈忠厚說，一個人一輩子能夠認真做好一件事就夠了。他做到了，他用一輩子的時間來研究射流，但他留給我們的絕不僅僅是先進的射流理論和幾代鑽頭，還有他的崇高的學術追求和高尚的人格魅力。
（作者沈劉峽系中國石油大學〈華東〉黨委宣傳部部長；蒙堅系中國石油大學〈華東〉文學院副教授；劉宇培系中國石油大學〈華東〉黨委宣傳部科員）
1991年9月3日，沈忠厚（右二）在與學生徐依吉、馬加驥等研究水射流鑽井技術。
1980年8月28日，沈忠厚（左二）等在美國某油田參觀考察。
1989年10月30日，沈忠厚（中間）帶領學生在現場實驗牙輪鑽頭。
精彩語錄
1. 做科研要有恆心，要坐得住冷板凳，絕對不能追求短平快，要踏踏實實地打好每一步基礎。
2. 跟在別人身後，充其量只能當老二，弄不好還會排到老三、老四的位置。
3. 別人沒做過，我們做了；別人花錢多，我們花錢少，這就是創新。——沈忠厚
延伸閱讀
沈忠厚談超臨界二氧化碳開發非常規油氣藏優勢
2012 國際石油產業高峰論壇於2012 年3月19 日在北京舉行，沈忠厚院士在會上作了題為《超臨界二氧化碳開發非常規油氣藏鑽完井技術研究》的報告。以下為報告部分節選：
超臨界二氧化碳開發非常規油氣藏的優勢，主要有四個。
第一個，對于堅硬地層，假設我們用清水、用一般的鑽頭來鑽，就很難。用二氧化碳來鑽就很快了。用二氧化碳，對於難鑽的巖石，像花崗巖、頁巖這樣的東西，都可以獲得好的效果，鑽速一般可提高到2~3 倍。
第二個優勢，大家知道，低滲和非常規天然氣儲層在鑽井過程中是很容易被汙染的。而我們超臨界二氧化碳就是二氧化碳氣體，如果把溫度降到一定值就會變成液體，加到最後的臨界溫度時，就成為具有液體的密度、氣體的黏度這樣一個東西，可鑽性比較高。它既為氣體，又為液體，它怎麼汙染損害油氣藏？他根本沒有損害的條件。
第三個優勢，也是最大的優勢，它可以提高單井產量。為什麼呢？我們知道單井產量現在很低，我們現在採取鑽分支水平井、鑽輻射水平井、複雜條件下結構井，使我們的單井產量一下子上去，最多可達到直井的五六倍。這取決於水平段的長度，或者分支段的長度。用這種超臨界二氧化碳鑽井，更容易控制水平段和分支段的長度。
第四個優勢，可以很好地提高採收率。超臨界二氧化碳對採收率的貢獻，一個是置換，第二個就是驅替，就是我們驅趕它。超臨界二氧化碳的表面張力等於零，黏度非常小，擴散係數很大。因此這個超臨界二氧化碳打到地層裡面，他就成了無孔不入，越是小的地方它越進去、進去越快。進去以後，就把裡面的氣體趕出來了，這個不是置換，是把這個東西驅趕走。超臨界二氧化碳對採收率的貢獻還有一個，就是因為他的溶劑化能力很強，可以把近井地帶的重油組分和一些渣子吸收掉。
《中國科學報》 (2015-01-16 第3版 印刻)