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曹宏:大器早成科学家的创新逐梦记

2023-08-27 18:30| 来源: 网络整理| 查看: 265

出生于江苏泰州的曹宏,年幼时,执教的父亲常鼓励他大胆做自己想做的事。那时的他,就与众不同,走在上学、放学的路上常会拿着石子在泥土地上算数学题,乐于钻研、勤于思考的精神从小就扎根在他心底。

另一位对他影响至深的人是他的伯父,毕业于上海复旦大学的伯父,一直鼓励他报考地质专业,期待他为祖国地质事业作出贡献。

考上高中后,他把对我国著名地质学家丁文江(江苏泰兴人)的崇敬,化作激励自己前进的动力。他一步一个脚印,努力学习,1989年,年仅17岁的他以优异的成绩考进了成都地质学院。

此后,硕士、博士、博士后,他一步步朝着为祖国石油地质事业做贡献的人生目标奋进。

近20年职场生涯,曹宏已从一名青涩的学生成长为国家级科技创新领军人才。创新思维是他成功的基石。

在他看来,创新的科学研究富有鲜活的生命力;创新的科学研究能助推我国石油工业从跟跑到领跑;创新的科学研究才能体现科学家的价值与学术贡献。

他是这样想的,更是这样做的。

首个创新成果

地震衰减气藏检测理论与技术

不积跬步,无以至千里。

致力于创新的曹宏一直走在这条路上。20年,创新成果无数,让他引以为傲的代表勘探院科研水准的首个创新成果的攻克之路还历历在目。

那是2001年,结束了北京大学地质系博士后研究工作的他回到勘探院地球物理所。

那时,我国的天然气工业正处于快速发展的起步阶段,为推动天然气勘探理论技术发展,科技部启动973项目“高效天然气藏形成分布与凝析、低效气藏经济开发的基础研究”。被首席科学家赵文智教授招至麾下的曹宏,担纲地球物理配套技术研究负责人。

开辟新方向:叠前衰减气层识别

最初,他根据十几口井资料,系统地总结了地层含气后可能产生的岩石物理特征变化。在叠后资料上分析时间、频率、相位上的地震响应,反复研读地震剖面信息,最后,甚至能记住每个同相轴的变化。

地质与地球物理结合的专业优势,每个同相轴在曹宏眼里都能幻化成一叠叠地层。哪里有气,哪里致密,地质特征渐渐变得清晰起来。然而这些特征要转化成地震属性,多解性仍非常强,这是地震勘探一直未能很好解决的难题。

经过反复探索实践,他开辟了一个新方向——叠前衰减气层识别。

形成新理论:叠前反射系数频散

实际资料中观测到的叠前衰减要比当时吸收衰减理论模拟的大得多,而近60年来,吸收衰减几乎是唯一的支撑理论。

新的问题引导他从结果认知向理论探索转变,他想到了速度频散问题。

带着没解开的难题,他组织清华大学和科罗拉多矿院的同行加快开展理论模型和跨频段实验研究,结果完全证实了他的推测。至此,叠前衰减这个新方向形成了较完整的理论体系,如今叠前反射系数频散也逐渐成为一个新的热点,引发众多学者兴趣。

成就新技术:地震衰减气藏识别技术

新发现、新理论助推新技术研发快速进步。天然气地震研发团队相继开发出中心频率、振幅谱随入射角变化、反射系数频散等系列气藏识别技术,李红兵、石玉梅、杨志芳、李勇根等一批和他一起奋斗的科研人员都成长为了本领域的专家。

新技术在鄂尔多斯、柴达木、四川等盆地应用效果很好,荣获2005年北京市科技进步一等奖。在大川中先后为须二、须四、须六气田探明储量提供关键技术支撑,气层识别准确率85%以上,两次获股份公司物探技术攻关第一名,为致密气地震勘探技术率先走向成熟贡献突出。

地震衰减气藏识别技术入围World Oil 2005年“全球最佳勘探技术奖”最终提名,勘探院在地震烃类检测方面的研究领域走在世界前列。

最满意的创新成果

含气饱和度地震预测理论与技术

20年科研攻关成绩斐然。谈及最满意的创新成果时,低调的曹宏打开了话匣子。

地震资料解释包括构造解释、储层预测、烃类检测3个层次,如果将地震解释工作比作金字塔,那么烃类检测就是塔尖最具挑战性的那一部分。

破冰

2004年挪威学者已经提出一种含气饱和度预测方法,却一直没有工业化应用的成功案例。

2007年第二轮973天然气项目将目标聚焦至中低丰度天然气藏,启动会上曹宏团队提出要开展含气饱和度预测攻关时,大多数专家并不看好。曹宏没有止步不前,他沿着自己选准的方向勇往直前。

求索

创新并不意味着盲目冒险,科学探索的前提是有严谨的逻辑和扎实的基础。

他们启动了岩石物理实验室建设,他和助手杨志芳博士从零开始,探索取样、制样、密封、变饱和度测量、数据分析等。与此同时休斯顿大学韩德华教授领衔的团队开展同步探索,双方及时分享心得和进展,以加快实验建设。

数百个日日夜夜,他们到工厂学习机床使用技术,在实验室加工高精度样品;到龙门山找采石场,优选高质量的石英砂岩;琢磨焊接技术,让每个应变片贴得规整顺服;研究环氧胶密封技术,寻求变饱和度测量新途径;反复试验流体充注技术,让饱和度定量可控;学习电子仪表知识,提高对信号的解读水平。

虽然实验室离家只有6分钟路程,但为了连续观测样品的应力应变特征和连续变饱和度测量,他曾经一个月泡在实验室,每周只回家两三次。

当艺术品般的样品送入压力容器时,他忐忑的心如临大考;当高质量信号跳出屏幕的那一瞬间,时间被定格。

3年多披星戴月,他已生华发;5年多艰难岁月,板凳被磨掉了漆。他们终于第一次获得了不同孔渗样品弹性参数随含气饱和度变化的较完整规律,实验数据再次证实了地震数据和理论计算的有效性。

国外专家评价“这是一项非常有价值的重要发现”。曹宏欣慰地笑了,笑容中含着泪水。

梦圆

含气饱和度预测未立项就备受质疑,天然气地震预测理论技术的突破凝结着他和团队的心血。

令他们欣喜的是,2008年龙岗深层礁滩气藏的发现为他们提供了大展身手的机会。

根据地震数据、理论模拟认识,他们率先实现了龙岗1、2井区400多平方公里三维地震资料含气饱和度工业化预测。边论证边钻探,科研与生产滚动并进,2009年他们正式提交的业界第一套含气饱和度预测工业成果图,对深逾6000米的气层预测与实钻符合率超过91%。川中油气矿根据预测结果及时调整部署,避免7口井落空。

时任Geophysics副主编Boris教授评价:“这是我所知道的碳酸盐岩地震研究最好的案例”。

十年后的今天,含气饱和度预测已日渐成熟,并成为新的研究热点。

他的研发者团队贡献卓越。

未来梦想

实现创新引领

记者问到未来的科研梦时,他仍然没离开“创新”二字,他说他希望能够引领科研创新之路,不仅体现在技术研发中,也体现在管理中。

技术引领

科技创新之路永无止境。作为前沿领域的地震烃类检测亦如此。

我国加大勘探开发力度后,地震技术及创新需求也面临诸多挑战。地震解释技术正从定性向定量转化,地震定量解释已经开始成为新的热点。地震保幅处理、叠前地震反演和地震岩石物理作为定量解释的3大基石缺一不可,如何组织力量开展系统攻关迫在眉睫。这需要集中最优秀的力量和较大的研发投入开展持续攻关。

今后若干年接踵而至的海量地震数据,将对地震解释能力带来考验。工作量很快翻倍,但解释人员不可能短期同步增长。智能化时代,如何在地震领域实现高效处理解释成为新的重大需求,地震技术换代将以“凭人力到拼技术”为标志,让机器承担80%以上的基础工作量将很快成为现实。

勘探院作为国内最早从事地震储层预测的研究机构,拥有一批业内知名专家;油气地球物理研究所建所30年来,积淀了一批原创性成果;如今在储层预测、天然气地球物理、地震岩石物理等方向拥有明显优势,部分技术实现了国际或国内引领。

而立之年的地球物理所,如何传承发扬物探精神,激发创新活力,加快成长为国际上拥有重要影响力的研发机构,这是他身为所长后追求的目标,也是作为中组部“万人计划” 科技创新领军人才应有的担当。

管理引领

2017年,他有幸作为集团有限公司第一个技术专家代表被选派到斯坦福大学进行为期一年的科技创新管理访问研究,一年学习与积淀,他的理论知识与综合能力升华到新高度:建设创新型国家,需要在机制体制和科研组织上开展勇敢的探索。

在管理工作中,他简化了对创新要素的理解,一是人才,二是资源。

地球物理所2018年年初提出“业务主导”的改革思路,推行学术带头人负责制,让管理回归服务职能,他们推行的“物探高地计划”,受到科研人员普遍支持,当年推行就初见成效。

地震资料处理团队

然而,要打破传统的惯性思维非朝夕之功。科研人员积极性被调动起来后,如何有效激励,还存在一些较难破解的困难。但曹所和他的团队沿着这条路坚定地走着。

功夫不负苦心人,曹所所想所做都在收获着。员工的支持、理解与助力,更是对他最大的认可。

在他心里,最对不住的就是家人,对妻儿照顾甚少,对父母尽孝少。幸运的是,他的家人一直理解他、支持他,让他多年心无杂念全身心投入到科研工作中。聊起家人,他的眼睛一次次红了,那是一位大器早成的科学家对家人深沉的爱。

身为革命烈士的后代及一名共产党员,他的身体里流淌着为国家石油工业奉献一切的热血。

天行健,君子当自强不息;地势坤,君子以厚德载物。曹宏以此自勉。

采访札记:

采访曹宏氛围轻松愉悦,心中竟由然而生“羽扇纶巾,谈笑间,樯橹灰飞烟灭……”虽身为科学家,但他的胸襟与胆识却有着大将的风采与气魄,淡定、从容、胸有成竹。

他的老搭档李红兵教授说:“他是一个特别没有时间观念的人,上班时间在工作,下班时间也工作,甚至周末节假日还在工作。”

曹宏的同事卢明辉也说:“岩石物理实验,为了取得更高的准确度,夜深人静的时候噪音才比较小,他就经常晚上甚至通宵做实验。”

采访结束时,李教授说:“这些年工作太辛苦了,年纪比我还小几岁,头发掉的却比我快多了。”虽然是一句玩笑话,但是能感觉到这位老搭档对他的关爱与心疼……

这是许多从事科研工作人员的状态,可是既然选择了远方,他们都披星戴月、无怨无悔,因为他们心怀着一颗强院之梦,强国之梦……

策划:王琳琳

统筹:刘 芳

责编:王琳琳

校对:刘 芳返回搜狐,查看



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