张笑笑
自新中国建立以来,我国的石油勘探与开发产业发生了翻天覆地的变化,也使我国从一个石油贫瘠国变成了如今年产2亿多吨的石油大国。但是随着经济的快速发展和人口的急剧增长,如此高的石油产量仍不能满足国内巨大的石油需求,每年还需进口原油量约两亿吨。如何找到更多更大的油田以增加石油产量,就成了摆在石油勘探专家们面前的难题。数不清的专家们正在用自己的青春甚至一生为此努力着,他们是大地的寻梦人。刘喜武,正是这个队伍中的杰出代表。20多年来,他几经辗转,始终没有离开热爱的石油勘探行业。他是“黑色黄金”的逐梦人,执着于油气地球物理方法研究与软件研发,成就自己的人生和理想。
山重水复寻梦路
1996年5月,刘喜武从大庆石油学院勘探系应用地球物理专业硕士毕业后,在大庆石油管理局勘探开发研究院勘探规划室参加工作,从此与石油勘探开发结下了不解之缘。在大庆工作的5年多时间里,他主要从事综合地质研究、地震解释及地热资源勘探开发等方面的技术与管理工作。这5年来,刘喜武兢兢业业,刻苦钻研,做了很多的研究工作。其中比较具有代表性的是:1996年,他首次采用骨干地震剖面建立该区深层地层格架,研制了沉积微相自动识别技术,先后获得了油田科技进步奖一等奖和二等奖;2000年,他编制了大庆油田地热资源勘探与开发规划,实施并监督大庆油田第一口地热井钻探,获得油田科技进步奖二等奖。由于刘喜武在工作中的优秀表现,1998年,他被评为大庆石油管理局“优秀解释员”。
2001年,对刘喜武來说,是人生的另一个转折点。那一年,他决定要考取博士学位继续深造。在科研工作中,他感觉到自己对学科的基础和前沿把握不够,唯有继续学习深造,才能在科技创新的征程中大踏步前行。那年9月,他毅然辞掉工作,考入中科院研究生院,开始了为期3年的博士研究生活。
在中科院的3年,是刘喜武真正意义上科研工作开始的3年。在中科院,他知道了什么是科研,怎么去做科研,科研方向得到了很好的凝练和提升,思路也得到了开拓。因此,读博期间,他就在国内率先将独立分量分析(1cA)引入地震信号处理,用于去噪、多次反射分离和地震盲反褶积,基于离散Fourier变换加权约束最小范数信号重构方法,实现反假频非均匀地震数据重建,发表了10余篇高水平论文,并于2003年获中国科学院院长优秀奖。
2004年博士毕业后,由于在读博期间的优异表现,刘喜武成功受聘于中国海洋大学,先后任副教授、硕士研究生导师、系副主任,主要从事地球物理教学与科研工作,主持了和参加了多个科研项目,构建了地球信息与探测技术新专业,编写教材和专著3部。2008年,由于多方面的原因,刘喜武不得不忍痛离开中国海洋大学,离开他热爱的教师岗位,加入中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院,先后从事东北探区地震资料处理与解释、低频地震,火山岩储层预测与流体识别、非常规油气勘探开发、裂缝地震表征等方面的科研与生产工作。值得庆幸的是,几经辗转,他虽然换了多个工作,但从来没有离开过石油勘探行业,致力于地球物理方法研究与软件研发工作。这个他将为此奋斗一生的行业,早已与他水乳交融。脚踏实地求创新
对一个科研人来说,技术方法突破和创新是科研的生命线。低孔隙、低渗透率、致密储层薄、煤系地层屏蔽……这些因素造成了地球物理工作在气藏描述、高产区预测和水平井轨迹设计等环节精度低的技术难题,而刘喜武的工作就是解决这些难题。
“复杂油气藏条件意味着传统地球物理描述技术不能奏效,因此创新是唯一的出路,需要高倍的显微‘照相机透视地下,着力解决非常规油气储层成像、储层预测和流体性质预测难题,提高预测精度。”其中,岩石物理模型、科学计算、随机模拟等科学问题需要攻关,通过岩石物理建立地震波与储层之间的有效关系,借助科学计算和随机模拟提供求解更为复杂精细方程的手段,从而实现目标定位准确,气藏描述精确、水平井位部署与轨迹跟踪可靠。
多年来,刘喜武面对非常规油气储层,独辟蹊径,不走寻常路,从源头抓起,提出新思路:从物理原理入手,提炼科学问题,寻求解决办法。他先后承担和完成各级各类科研项目40余项,在国内率先将独立分量分析(ICA)引入地震信号处理,用于去噪、多次反射分离和地震盲反褶积;基于离散Fourier变换加权约束最小范数信号重构方法,实现反假频非均匀地震数据重建:提出地震信号广义时频分析方法,实现低频油气检测等方法的集成创新;研究以波阻抗反演、地震属性分析、频谱分解、AVO分析,以及提高地震资料信噪比和分辨率的方法等为核心的技术集成,建立火山岩储层预测技术系列:发展一套非平稳地震信号分析软件系统:研制稀疏约束地震盲反褶积拓频模块,获得2项软件著作权;研究成果获得2014年北京市科技进步奖一等奖。此外,他还负责国家自然科学基金重点项目、“973”课题和国家重大科技专项课题,研发PetroFSC1.0裂缝预测软件;建立地震岩石物理计算方法,研发页岩各向异性岩石物理模型,建立频变AVAZ裂缝表征方法,实现正交各向异性介质裂缝预测,构建涪陵页岩气甜点要素预测模型,有效支撑涪陵页岩气开发。
目前,基础前瞻性方法研究与实际应用之间存在环节缺失,囿于体制与机制,转化与应用也比较困难。刘喜武正努力通过有形化算法与软件,弥补基础研究与实际应用之间的空隙。
科研可以说是一场漫长的修行,需要科技人员平心静气,坚持不懈,更需要脚踏实地,执着创新。刘喜武仍在修行的途中,只是更多了一份从容,也更多了一份坚定,一份信心。
科学中国人2017年5期