优化科技创新组织模式 推动物探装备与软件发展

张少华 苟 量 郝会民 宋强功 宋建军 朱 光 蔚宝强

（中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司）

国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”（简称油气开发专项）以“自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”为指导方针，引导社会主义市场经济条件下新型 举国体制实践。“高精度地球物理勘探技术研发及应用”项目由中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司（简称东方物探）牵头承担，为油气开发专项“6212”科技攻关目标（6大技术系列、20项重大技术、10项重大装备、22项示范工程）提供2项重大装备软件和1项重大技术支撑。

面对当时可控震源模仿制造、地震仪器全部依靠进口、大型物探工程软件刚刚起步发展的技术现状，以及技术前瞻把握不足、科研资源分散、高端人才缺乏的不利局面，东方物探充分发挥综合一体化优势和油气开发专项组织优势，选择“具有一定基础和优势的关键领域，集中力量，重点突破”，推动“以企业为主体、产学研用相结合”科技创新模式，形成了一套企业牵头组织、发挥新型举国体制优势、持续优化创新管理、不断取得重大技术突破的组织管理经验与做法，为新时期进一步加强地球物理技术创新、实现物探业务高质量可持续发展提供思路和借鉴。

1 优化科技创新组织

企业技术管理的目的是有效识别、选择、获取、利用和保护技术，重要的是技术创新要与企业目标一致，并为企业带来效益。科技创新管理要在战略层面解决企业应该选择哪些技术、如何获取必要的技术和能力、如何强化组织创新能力等核心问题[1]。

油气开发专项实施前的地球物理勘探装备与软件现状，反映出科技创新管理仍局限于技术管理，侧重关心技术发展本身，没有涉及企业更广范围的变革管理，创新组织的态度和目标没有完全统一，研发与应用结合不紧密，研发资源配置不足等问题突出。生产部门为了提高项目启动和生产效率，倾向于引进和租赁地震仪器和可控震源，以大量设备投资拉动发展，物探核心装备自主创新未及时提上日程。自主研发大型物探处理解释软件，受初级产品不稳定和用户习惯影响，研发与应用结合不紧密，违背了“好软件是用出来的”基本规律，制约了以应用促研发的良性发展。

为此，项目组着手将技术创新问题融入战略规划，通过优化组织创新，提升了科技创新能力，建立了基于战略、组织、激励能力，贯穿共同发展愿景、组织结构协同和管理机制配套的科技创新组织模式（图1）。该模式的基本内涵是将技术创新融入业务发展全过程，在组织各职能之间达成目标一致，建立有效的激励约束机制和各业务环节的交流机制，实行科技创新协同高效管理[1]。

图1 科技创新组织模式与运行机制

2 管理实践及主要措施

2.1 需求导向、业务主导，制定科学的技术战略规划

在油气开发专项管理体系下，采用战略思维的整合模式（图2），开展行业结构和竞争分析、企业资源能力分析，紧密围绕油田、市场、业务三大需求，持续开展技术发展战略研究，取得一系列研究成果，包括“中国石油物探技术发展若干问题研究（2008年）”“中国石油物探技术发展战略研究（2010年）”“中国石油物探实施国际领先技术发展战略研究（2014年）”“中国石油物探技术发展战略研究（2017年）”“国家油气重大专项2020—2035年接续战略研究（2018—2020 年）”。

图2 技术发展战略思维的整合模式

把握全球技术发展趋势，精准聚焦技术创新主攻方向，提出五大发展战略思路：保持优势领域技术领先，解决生产问题；实现核心技术赶超，提高竞争能力；发展业务链延伸技术，保障可持续发展；跨越式发展差距技术，促进新业务增长；强化前沿技术获取与发展，占领制高点。在组织上，把技术创新问题融入业务战略规划，形成“建设世界一流地球物理技术服务公司”共同发展愿景［2-3］。

将已经形成自主产品的采集、处理、解释软件列入限制或禁止引进目录，市场开发、技术服务优先推广自主产品。利用政策优势，顶层设计地震仪器自主可控发展，瞄准科技前沿加强可控震源装备及配套技术交流合作，研制特色技术装备。简化管理流程，为技术创新创造良好环境，支撑油气开发专项物探项目顺利实施，引领开发一批“中国创造”的物探行业利器，主导中国石油物探技术的高质量发展。

2.2 组织创新、研用结合，建立协同高效的研发环境

对于GeoEast这样超大规模、学科综合、技术复杂、人员众多和大量外协合作的软件开发项目，最重要的就是规范项目运作，使项目始终处于受控之中。项目以油气勘探计算机软件国家工程研究中心为依托，将GeoEast处理解释软件研发团队纳入二级单位管理。项目实施内部管理合同化，明确管理人员和开发人员的工作职责、与项目间的利益关系，项目开发压力能够自上而下地进行分层传递。建立以技术支撑保障作用为主的模拟市场化考核机制，促进跨部门技术交流，缓解技术研发长周期性与生产经营紧迫需求的矛盾，为技术创新提供宽松氛围，有效激发团队精神，在运营绩效和创新活动之间建立平衡，为核心装备软件研发提供组织保障（图3）。项目实施过程中，用户介入开发全过程，及时沟通进展情况，现场进行技术监控，形成以应用促研发的迭代机制，促进软件质量快速提升，确保软件功能满足用户需求[2]。

图3 协同高效的研发组织

以独立部门形式成立大型地震仪器研发项目组，公司职能部门全力配合，培养信任、团结的创新组织文化，极大提高了研发效率。节点地震仪器研发制造涉及大量元器件采购，以及委托加工制造和现场试验。项目成立由科研、财务、设备、生产、制造部门组成的技术支持和生产制造工作小组，统筹研发、制造、应用环节，简化科研材料采购、外协项目管理流程，加快试验选区、生产配套，支持自动化生产线建设。经过3年攻关，快速推出了eSeis 2.0“ALL in One”仪器，通过生产试验不断改进提高技术性能、制造工艺，形成指标先进、性能稳定的高性价比产品，实现了设计、研发、制造、应用一体化。随着产品不断发展完善，将改变地震队传统施工模式，引领地震勘探从人工有线勘探向智能无线节点方向发展。

2.3 开放联合、全球视野，探索多元化技术获取方式

明确的技术需求和顶层设计是技术创新的重要前置条件，技术创新的关键在于获取技术的能力。面对难以预测的技术创新结果，积极探索多种研发模式。可控震源研究团队发挥新时期工匠精神，依靠自身能力及30多年的技术支持经验，对行业性质进行重新解读，提出低频可控震源的创意。与壳牌公司进行技术交流，形成激发3Hz以下低频有效信号的原型技术模型。通过大型机电液一体化高精尖技术攻关，全面掌握高精度可控震源设计与制造技术，推动线性低频地震信号激发技术发展。

井中地震技术研究团队采取合资合作模式，瞄准光纤地震仪全井段、高密度、低成本优势，明确实现高密度空间采样、大幅度提高资料品质、实现油藏长期永久监测的技术方向。与电子科技大学合作成立中油奥博合资公司，快速研发成功uDAS分布式光纤传感地震仪，在多项关键技术上有所突破，填补了国内技术空白，打破了国外垄断。DAS井中地震技术创新为发展永久光纤监测、满足油藏全生命周期开发需求奠定了基础，将加快促进油田井中地震业务的升级换代[4]。

物探软件研发团队构建全球化研发体系，采用多种合作方式，吸纳国内外企业及科研院所的优秀研究成果，探索“共建、共享、共赢”一体化大研发模式。以东方物探河北涿州本部为研发主体，依托美国休斯敦和北京、成都的研发分支机构，建立“两国四地三中心”创新网络。与美国科罗拉多矿院、俄克拉荷马大学等10余家国外学术机构保持合作，持续跟踪、转化前沿技术成果。与中国科学院、北京航空航天大学等10余家研究机构合作，加快关键技术联合研发。按照综合一体化总体部署，积极与新疆油田、大庆油田及相关院所在相对成熟的技术领域开展合作开发试点。

获取技术能力的一个重要方面是人才[3]。在油气开发专项引领下，围绕物探核心装备、软件技术攻关，在技术研发、工艺改进和管理优化方面，引进10名海外高端人才，显著提高了研发水平和效率。针对外聘专家专业特长，采取不同合作组织模式，打造中西合璧团队，提升技术和管理创新能力。为4名专家配备30余人的稳定研发团队，开展软件技术研发，列为常设机构。1名专家以兼职方式管理，充分利用研发资源，开展新型装备研制。5名高级管理专家，深度融合技术、市场管理，消除文化、体系差异，促进成果转化应用[5]。基于外聘专家和中方团队的良好合作，油气开发专项研发取得了重要创新成果，并培养带动20余名中青年技术骨干成为专家级技术人才，为物探技术进步做出了巨大贡献。

2.4 效益优先、强化应用，健全技术研发与成果转化激励机制

建立涵盖科研立项、研发、评价、应用、考核全过程的科研管理体系[2]，加强研发和应用的一体化设计，健全完善创新成果绩效评价和后评估考核激励机制。按照全生命周期管理理念，建立“项目考核奖、成果考核奖（科技进步奖）、应用创效奖（项目后评价）”三级科研奖励体系，将成果质量和转化价值创造效益与科研人员利益挂钩，向关键技术岗位倾斜，高级管理人员实行岗位分红，避免激励机制全员化、福利化、普惠化。

发挥行政与激励双轮驱动作用，向研发和推广单位同时下达考核目标，明确责任，加强协调，强化考核，形成研发与应用单位齐抓共管、研用相长的格局。打造成果应用示范项目，提升技术人员应用能力，对使用自主创新成果的科研人员，实行培训、收入、职称评定3个倾斜。每年召开推广应用技术交流会，奖励优秀科技工作者；定期举办各类培训班及年度应用技术交流会，对优秀成果进行奖励。制定应用项目激励政策，具体到奖金系数上浮、需求问题反馈奖励等。配套机制的建立，大大调动了应用人员的积极性，在促进自主创新成果推广应用的同时，也培养储备了一大批复合型科技人才。

3 实施成效

油气开发专项实施和地球物理勘探技术创新实践，推动物探工程技术自主创新实现了跨越式发展，打造了装备、软件和关键技术三大勘探利器，核心软件装备全面实现自主化。

在装备研制方面，形成了以G3i大型地震仪、eSeis节点地震仪、EV56高精度可控震源为代表，实现全天候、全地表、海陆无缝衔接作业的12个自主物探装备系列，有力提升了物探提质增效服务能力和核心竞争力。依靠大型地震仪和可控震源高效采集等核心技术积淀及一体化综合实力，改变了中东高端市场的竞争格局，有效支撑了科威特西23万道全球第一超大道数采集项目、中标阿联酋16亿美元合同额全球第一规模勘探项目，引起业界广泛关注。eSeis节点仪器以质量轻便、操作简单、价格低廉等优点成为复杂区勘探的首选仪器，节点高效质控和数据管理技术正逐步引领百万道级采集技术发展，改变了有线地震勘探作业模式。节点仪器技术的应用，有力支撑了长庆黄土塬、塔里木山地等国内勘探提质增效专项行动，以及海外阿联酋5.19亿美元最大过渡带三维项目中标。

在软件研发方面，形成了以GeoEast、KLSeisⅡ为代表，覆盖物探采集、处理、解释全技术链和陆海地震、重磁电、井中及油藏全产业链的13个软件系列，实现了对国外主流软件的有效替代。GeoEast用15年走过了国外公司30年的发展历程，现已拥有17项特色技术，900多个功能模块。GeoEast得到了油公司广泛认可，在中国石油集团国内外应用率达75%以上，国内外客户达到近60家，成为服务国内找油找气和开拓国际市场的利器。最新研发推出GeoEastiEco新一代多学科一体化开放式软件平台，实现云计算、PB级数据管理，支持大规模并行计算，具备多学科协同工作能力，形成多层次开放、持续发展，致力于构建协同、开放、共享的软件生态系统。

核心装备与软件的跨越式发展，实现了中国石油物探核心技术自立自强。东方物探在与国际知名物探公司同台竞技中脱颖而出，经营收入连续6年位居全球物探行业首位，陆上业务收入连续16年位居行业第一，成为全球物探行业的领军和重要参与者。技术进步为国内外重点盆地油气勘探取得一系列突破提供了有力支撑，近年来东方物探参与中国石油集团国内外油气重要发现达到100%，有效发挥了找油找气主力军的作用。