打造地球“透視眼”
——記中國石油集團物探首席專家張少華
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他投身油氣勘探事業三十余載,以“為國找油”的初心破解地下油藏密碼。作為油氣勘探領域技術創新領軍人物,他帶領團隊自主創新研發國際領先的“兩寬一高”(寬頻寬方位高密度地震勘探)技術,獲2023年度國家技術發明一等獎,填補河北省在該獎項主研項目的空白。
他就是中國石油集團物探首席專家、東方物探公司國家油氣地球物理勘探技術創新中心技術負責人張少華。4月21日,張少華登上2024年度河北省科學技術突出貢獻獎領獎臺。
人物名片
張少華,我國石油物探領域知名專家,正高級工程師。現任中國石油集團物探首席專家、東方物探公司國家油氣地球物理勘探技術創新中心技術負責人。
從業30多年來,他聚焦我國油氣增儲上產、物探關鍵核心技術自主可控等重大戰略需求,牽頭推動一系列技術攻關和原始創新,帶領團隊創建寬頻寬方位高密度地震勘探理論及技術體系,引領地震勘探技術發展方向;組織研制寬頻可控震源和新型節點儀器兩大核心裝備,實現地震勘探高端裝備國產化替代;主持研發地震采集、處理解釋一體化兩大工業軟件,破解軟件封鎖的“卡脖子”難題,促進我國地震勘探技術趕超國際領先水平。
2022年6月24日,在柴達木盆地,超大地震數據接收儀在作業。東方物探供圖
投身石油勘探展才華
塔里木盆地蘊藏著豐富的油氣資源,是石油勘探者前赴后繼的熱土。
搞物探,就要把論文寫在祖國大地上。1991年,張少華從長春地質學院碩士畢業后,義無反顧投身塔里木石油大會戰。
56萬平方公里的塔里木盆地,是一個廣闊的舞臺,為張少華提供了施展才華的空間。
“當年的塔里木盆地自然條件十分惡劣,工區沒有路,很多設備都要靠人抬肩扛。”張少華回憶,沙塵暴一來,就連被褥里、飯碗中都是細沙。白天,他和同事徒步采集數據;晚上,在漏風的帳篷里分析資料。
2001年,面對迪那2三維國內物探史上最復雜的山地勘探項目,張少華作為現場技術總負責人,帶領團隊將衛星遙感技術首次引入山地勘探。他組建“飛虎隊”在直升機支援下攀越百米斷崖,用三個月時間完成以往需兩年的數據采集,實現了國內山地三維作業新跨越。
高品質的三維地震資料清晰呈現地下構造,支撐迪那2千億方大氣田的發現,讓“西氣東輸”國家戰略有了堅實底氣。
推進物探技術自立自強
能源安全是國之命脈,我國70%以上剩余油氣資源蘊藏在深層超深層、復雜構造及非常規等新領域,找到這些埋藏在地球深處的油氣資源是一個世界難題。
面對油氣勘探關鍵技術長期依賴進口的狀況,在前人研究的基礎上,歷經15年,張少華帶領團隊研發陸上寬頻寬方位高密度地震勘探技術與裝備。
這套技術體系在理念方法、高端裝備、工業軟件等方面都取得了系統性突破,解決了全球最復雜地質條件的油氣勘探難題。
自主研發的“兩寬一高”技術裝備軟件體系中,EV56寬頻震源突破低頻激發技術瓶頸,將深層探測能力從5000米延伸至萬米;全球首臺30萬道超大道數地震儀,使數據接收通道數提升30倍,同步精度達到微秒級;五維數據處理軟件創新寬方位成像算法,讓地下構造如高清CT般立體呈現。
“就像用4K攝像機替代老式膠片機,‘兩寬一高’技術有效解決了深層地震資料成像不清的難題。”張少華解釋。
張少華全力推動“兩寬一高”技術在國內外實現大規模應用,應用項目456個,面積近34萬平方千米。
在國內,“兩寬一高”技術有力支撐了近年來中國石油儲量增長高峰期工程和一批重大勘探發現,也為我國首口萬米科探井——深地塔科1井順利部署實施提供了技術支撐,推動了我國油氣重大發現和持續增儲上產。
一流技術是搏擊國際物探高端市場的“敲門磚”。
在中東高端市場,應用“兩寬一高”技術,成功實施23.4萬道全球最大道數采集項目,創造5.49萬炮全球最高日效紀錄。
2018年,東方物探憑借“兩寬一高”技術,贏得阿聯酋ADNOC(阿布扎比國家石油公司)全球最大陸海三維勘探項目。
幾年的項目運作,東方物探創造的多項中國技術和操作標準寫入國際石油公司作業規范,ADNOC項目成為“一帶一路”能源合作典范。
目前,東方物探業務已遍及全球80多個國家,為300多家石油公司提供物探技術服務,帶動11萬人就業,連續10年穩坐全球物探行業營收榜首。
科技報國永遠在路上
在張少華的辦公室,墻上掛著一幅字“我為祖國獻石油”,道出了這位物探技術領軍人物的赤子情懷。
“當年,鐵人王進喜發出‘寧可少活二十年,拼命也要拿下大油田’的誓言,今天我們要用科技力量端牢能源飯碗。”張少華說,石油物探人就是要秉持石油精神,把個人追求熔鑄進國家需求,在祖國最需要的地方綻放生命最燦爛的光華。
為祖國找油找氣,始終是石油物探人最大的價值體現。
“我們不但要做為國找油找氣的主力軍,更要做好高水平科技自立自強的排頭兵。”張少華說。
近年來,東方物探建成了全國唯一一家油氣勘探計算機軟件國家工程研究中心,并成功申建全國油氣領域首個國創中心——國家油氣地球物理勘探技術創新中心。
作為中國石油集團物探首席技術專家,張少華表示,將加大攻關力度,繼續開展縱波、轉換波、橫波聯合的全波場地震勘探技術的深入研究和應用,打造更多裝備、軟件核心利器,在“兩深一非一老”油氣勘探領域取得新突破。
從戈壁荒漠到深海藍疆,從塔里木盆地到中東高端市場,張少華攻克了一個又一個油氣勘探技術難關,以實際行動踐行著科技報國的使命擔當。(河北日報記者 王璐丹)
2017年1月14日,東方物探研發的可控震源車在魯卜哈利沙漠中作業。 東方物探供圖
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“兩寬一高”技術,為地球做“高清CT”
在位于河北省涿州市的中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司可視化中心大屏幕上,地殼深處的褶皺、斷層、油氣儲層纖毫畢現,地下萬米的巖層裂隙清晰可辨。
這是“兩寬一高”技術為地球做的“高清CT”。
據介紹,“兩寬一高”技術好比用高清相機拍照片。寬頻帶指低頻可控震源的寬頻激發,能獲得更豐富的低頻信息,從而可以更有效地識別砂體橫向邊界,預測含油氣性,有效提高反演可靠性;寬方位可以提供更多的觀測角度,提高構造成像精度,有利于各向異性研究;高密度如同照相像素增加,使數據采樣充分,成像邊界更加清晰。
寬頻、寬方位、高密度——三個關鍵詞背后,是東方物探團隊十五年磨一劍的突破。
創新“充分、均勻、對稱”全波場采樣新理念,明確“頻帶寬度、觀測方位、采樣密度”三大要素的物理含義及賦值,為地震波場的高精度高分辨率成像奠定基礎;首創寬頻大噸位可控震源,全球唯一實現1.5Hz—160Hz激發,頻寬拓展到6個倍頻程以上,探測深度達萬米;研制全球首臺30萬道級地震儀,創新多級并行時鐘同步等方法,解決海量數據精準、實時接收難題,關鍵指標領先國際先進裝備,填補高端接收裝備行業空白;發明疊前各向異性裂縫預測等五維解釋方法,解決了復雜區裂縫型油氣藏預測不準的難題;突破交替激發低效采集技術瓶頸,發明高效混疊采集和數據保真分離方法,實現了“兩寬一高”采集工業化落地……東方物探全面實現技術裝備自主化、國產化。
“作為石油人,我們對‘測得全’‘采得快’‘探得準’的追求是無止境的。”中國石油集團物探首席專家張少華說,要持續打造具有自主知識產權的物探核心軟件、裝備和技術,煉成“火眼金睛”,看穿地層深處,讓油氣勘探的“眼睛”更智慧、更快速、更明亮。
在東方物探的成果展廳,鄂爾多斯慶城十億噸級頁巖油田、塔里木萬米科探井、川中萬億方天然氣區……這些國家能源安全戰略支點背后,都有“兩寬一高”的技術烙印。
截至目前,“兩寬一高”實現大規模應用,覆蓋國內中國石油、中國石化、中國海油及海外18個國家43家油公司,應用項目456個,支撐國內陸上油氣勘探取得重大突破,助力我國首口萬米科探井部署實施。在海外,成功實施23.4萬道全球最大道數采集項目,率先應用高效混疊采集方法,創造5.49萬炮全球最高日效紀錄。
整理/河北日報記者 王璐丹
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