探索地球物理的奥妙——记国家“青年千人计划”特聘专家、南方科技大学副教授方鑫定

文/肖延胜

地球物理裂隙探测，助力石油勘探

可燃冰，作为能源的一种，是天然气和水的混合物。2017年5月18日，在距离祖国大陆300多公里的中国南海北部，我国进行的首次可燃冰试采实现连续7天19个小时的稳定产气。这也宣告了可燃冰试采成功。在我国能源勘探开采事业上，有这样一位学者，他致力于勘探地球物理学，将其应用在油气资源勘探上，他就是地球物理学博士，南方科技大学副教授方鑫定。

方鑫定，1985年5月出生于广东省中山市，2008年本科毕业于中国科学技术大学地球物理专业，本科毕业后即进入美国麻省理工学院地球能源实验室（Earth Resources Laboratory）攻读博士学位，于2013年获得地球物理学博士。2016年破格入选第十二批“千人计划”青年项目，2017年加入南方科技大学地球与空间科学系，任副教授，同时兼任美国休斯顿大学客座教授。

方鑫定博士主要从事勘探地球物理方面的研究，涉及的研究内容相当广泛。攻读博士学位期间，方鑫定主要研究与地球物理裂隙探测相关的勘探地震学。在研究的过程中，方鑫定结合数值模拟和物理实验来研究复杂地质条件（应力、裂隙、各向异性、复杂边界等）对地震波／声波传播的影响，并开发对应的反演方法（散射、AVO分析等）来反演相关的地层属性。在勘探地震学的研究中，方鑫定也取得了一些重大的成就：在地震裂隙检测方面，首次指出裂隙簇的重要性及他们对传统裂隙探测方法的影响，发展了基于地震散射信号的裂隙探测方法，并将其运用在石油勘探中，使得石油勘探的精准度得到提升。

地球物理多领域的探索者

方鑫定博士毕业后，逐渐将研究的重心转移到声波测井与岩石物理。他在声波测井与岩石物理这两个研究方向均积累了丰富的经验，并做出重要贡献。在声波测井和岩石物理方面，方鑫定博士提出了一种新的计算井眼周围因应力集中引起的岩石弹性各向异性的方法，同时发展了适用于不同测井环境下的声波测井模拟方法并在工业中得到了大量的应用。方鑫定教授还对单极子测井数据处理提出了基于幅度方向变化分析地层应力的方法，以及对双偶极子频散曲线交叉的现象提出了新的解释；在钻井岩石力学方面，其推导的在横向各向同性介质中的井孔应力解析公式解决了经典Amadei公式存在的稳定性问题，在非常规页岩钻井设计分析中将会有非常重要的应用。其涉及的研究课题直接针对石油勘探中的关键问题，发展的技术和取得的成果都迅速应用到工业生产中

2017年2月方鑫定博士回国并组建了一个5人的研究小组。钻井与测井岩石实验室的建设也在有条不紊地进行着，预计很快就可以投入使用。为解决非常规页岩油气开发中碰到的技术难题，现在主力研发一套专门针对像页岩这样具有层理结构的地层的快速智能钻井地质力学分析软件。

无论是在国外求学期间，还是回到中国工作期间，方鑫定教授一直致力于探索地球物理的奥秘，他将地球物理的研究成果应用到工业生产中，他研究方向的多样性和交叉性为其提供了更多的创新机会，同时也增加了其研究成果应用的广泛性。就是他这种不断探索创新的精神，使他在2016年破格入选第十二批“千人计划”青年项目。2017年方鑫定加入南方科技大学地球与空间科学系，任副教授，同时兼任美国休斯顿大学客座教授。作为年轻的学者，方鑫定教授在探索地球物理奥妙的旅程中定会走地更远。