给地球拍CT总共分几步?“石油摄影师”秦宁告诉你

大众日报记者 卢昱

2021-05-14 11:12:23 发布来源:大众报业·大众日报客户端

初夏的东营市区西部,坐落着胜利油田物探研究院。大院南门两侧,蔷薇花怒放,红白相争。

5月10日一早,记者如约见到胜利油田博士后科研工作站副总工程师、物探研究院首席专家秦宁。她刚从北京回来不久,一副圆形镜框架在鼻梁上,嗓子还略有些沙哑。前一天,她值了一天班,晚上九点多才回家,仍掩不住当天的奕奕神采……

秦宁(左)在给同事讲解近地表校正原理

从不因性别给自己设限

“全国三八红旗手”“中国青年五四奖章”、中国石化十大杰出青年岗位能手、优秀共产党员、优秀青年科技创新人才……近年来,大大小小的荣誉“加身”秦宁。

“我其实只是一个符号而已。搞技术,没有个人英雄主义。很多活儿,是大家一起干的。我跟其他人一样,做好本职工作罢了。”在秦宁眼中,荣誉是对石油勘探工作大家庭的认可,还有千千万万的石油工作者,正为保障国家能源安全不懈奋斗。

选择石油战线,并非偶然。今年36岁的秦宁,老家是青岛平度。上高中时,她经常听到不远处有放炮的声音;上下学路上,还会看到几个身穿工装、背着一捆捆线缆的人。经打听她才知道,距离她家20公里外的昌邑市柳疃镇,有一个潍北油田,那些人是在找石油。

“放个炮就能找到石油?”秦宁感到不可思议,也被这种神奇的技术吸引着。“如果真能依靠这种方式为国家找到石油,那是一件多么了不起的事情!”

高考结束后,秦宁在大学志愿书上填写中国石油大学(华东),专业是“勘查技术与工程”。同学们开玩笑地问她:“以后工作不会是去加油站吧?”

从平度出发,穿越渤海南岸,初到东营读本科时,秦宁傻眼了。放眼望去,全班三十位同学,只有六个女的。“物探专业的专业性很强,不过本科所学的基础,也有很多职业选择的方向,比如煤矿勘探、城市勘探、有色金属矿产勘探、地震预测等等。”秦宁说。

“石油勘探方向无疑是其中难度最大的。本科同学有三个人读到博士,除了我,其他两位是男的。我从不因为性别给自己设限。这个不能干,那个不能干,那能干什么?”秦宁说。

不因性别给自己设限,秦宁可谓“三岁看老”:“我从小属于很努力的那种学生。我家庭条件算是小康,父母却没有‘富养’我。每年6月初,学校放假,让大家回家收麦子,还布置了作业——捡一定数量的麦穗。我们家的土地承包出去了,我妈让我去收割完的麦地里捡。她跟我说:‘这是你的作业,要自己完成。’我要出去捡好几天,才能凑够数。”父母的磨砺教育,让秦宁和妹妹早早地独立。妹妹在她的影响下,学习事业精进,在欧洲一所名校攻读人工智能专业博士,立志报效祖国。

在生活中,一些看来是男性才擅长的事情,秦宁也很自然地成为行家。无论是孩子摔坏的玩具,还是各种出现故障的家用电器,只要交到她手里,大都可“起死回生”。去年夏天,家里的空调扇坏了,秦宁将它大卸八块,研究起各种电路板。每天在单位搞完科研,下班回家就变身修理工,各种零件摆满一地,各种焊件堆在一起。好几次,婆婆实在看不下去了,就劝她“不行算了吧,别捣鼓了,再买个新的”。她不甘心,一口气捣鼓了好几天,愣是修好了。

2013年,秦宁博士毕业后,选择到胜利油田工作。“当时有机会留校,在中国石油大学教学、搞科研。除了几家科研院所,也拿到石油领域几家外企的offer。”不过,秦宁决意投身实践,她一心“想解决实际问题”“想离找油更近”。

“人们说胜利油田的地质环境,就像是一个盘子碎落在地上,然后又被踩上几脚。这样的地方,对技术的需求更旺盛。”秦宁说,读书时许多科研项目与现场、生产一线结合,可当她直面生产实际,就像插不上手的“局外人”。职业生涯中的第一次组织生活会上,在谈及自己的不足时,她情不自禁地哭了。

彼时,胜利油田党委为助推科研人员成才,组织“名师带高徒”活动,安排油田高级专家对她进行一对一指导。在机房,师傅们教她怎么建流程、改参数、看剖面、找构造,一张张片子、一页页剖面、一组组数据为她积淀的深厚理论插上翅膀。

短短半年时间,秦宁写下满满三大本笔记。之后,她用国家规定的最短时间——21个月完成了博士后课题研究,事业步入正轨。

  秦宁在标记油藏成像CT片

为地下油气藏“拍CT”

“妈妈,你是医生吗,怎么老是穿着白大褂?”今年秋天要上小学的女儿,一直对秦宁的工作充满好奇。

“人生病了,医生会给病人拍CT片,这张片子能帮助医生找到病人身体里哪个部位生病。妈妈的工作是给咱们脚下、一个你看不到的世界拍CT片,寻找和发现哪里有石油。白大褂也是妈妈的工作服。”秦宁总是这样打比方。

秦宁所说的“拍CT”便是物探,即利用物理方式在地面打孔放炮,将地下激发出地震波,通过信号接收器把这些地震波收集起来,勾勒出地下的构造和样子,为地下油气藏“拍”下高清照片,帮助地质学家分辨地下构造,寻找石油的影子。

为拿到放炮的一手资料,秦宁有时会到野外跑现场,荒地、淤泥滩,她常常是背着馒头等简单的食物,一走就是一整天。她清楚,了解现场需求才更能找到攻关方向。“我们不能只在办公室里等待数据,那样就像戴着镣铐跳舞。”在一次次实地考察后,她发现由于缺少速度自动拾取流程,数据拾取效率并不高。于是,她咨询国内外专家,结合现场实际,自主设计了一套拾取流程,用时缩短一半,节省费用上千万元。

“油气勘探是个工程问题,不是一个科学问题。石油勘探就像盖大楼一样,要考虑成本。做科学家很有成就感,而我们做工程师很有挫败感。为了达到目的,得全盘考虑过程。比如勘探时,在城区不能放炮,有的地区要协调各种关系。”秦宁说。

你探或不探,石油都在那里,不多也不少。可现实发展的需要,尤其是在资源全球化竞争激烈的当下,迫切要求石油人加快勘探的脚步。

“有一次,我参加国际交流会议,才知道外国公司的商业软件不仅报价高,而且禁止用户参与海外项目投标。这件事让我切实体会到,任何核心技术是买不来、要不来、讨不来的,要想挺直腰杆做勘探,就必须走自主研发之路。”秦宁说。

对标国外商业软件,秦宁坦言,“在效率、成熟度和稳定性上,‘超越’很难,但能追求‘实用’。国外商业软件研发已有二三十年历史,咱们的研发时间短、积累薄。”

“国外商业软件的底层架构像一个黑匣子。最开始翻阅软件领域的文章,研究外国商业软件的说明书,按照此前研究的公式按图索骥。”秦宁说,问题浮现,便推翻重来,常常为了一个程序问题的解决、一个参数的调试,反反复复十几次。

从最基本的地震波动方程出发,查阅文献、融会贯通,进而推导公式。“避免掉入别人的‘坑’。”秦宁说:“‘已有这项技术’与‘自主研发出来’是两回事。”那段时间,秦宁像魔怔了一样,吃饭想、走路想,连睡觉前“放电影”还在想,脑子里全是成像的模型和公式。

念念不忘,必有回响。有一天晚上,秦宁加完班开车回家,车轮陷到泥坑里。“我蹲下来看轮胎的时候,发现大灯里有好多个灯组合在一起,这跟我们的成像不是很像吗?我可以用很多根射线来照这个物体,然后互相叠加到一起,这样就能得到一个更全角度的成像结果。”秦宁说。

“顺着将单个光束成像变成多个光束成像的思路,我和同事们潜下心来,进行了上百次测试分析,终于研发出具有自主知识产权的高精度成像软件模块,极大地提高了地下油气藏成像精度。”秦宁说。

如今,秦宁与团队自主研发的软件可与外国商业软件比肩。这一研究技术在油气勘探领域达到国际领先水平,打破国外技术垄断,为胜利油田发现新增2.7亿吨储量的春晖和阿拉德等多处油田提供了重要技术支撑。

秦宁(中)参与野外调研

“鸡血一直在等着你”

秦宁有一间单独的办公室,房间不大却简单整洁,这是她竞聘上首席后单位给安排的。一台电脑、几本专业书和几支笔,就是秦宁桌子上的全部物品。她常坐在桌子前沉浸到工作里,几个小时不挪动位置。“去年10月份搬过来的,开始不想要,我舍不得离开科室,平时干活回机房踏实。”秦宁说。

“我不会品茶。这包茶叶,还是从我对象那儿拿过来的。有时忙起来,经常忘了喝水。”秦宁一边说着,一边用纸杯泡了一撮绿茶递给记者。

“她性格大大咧咧,走起路来风风火火,声音总是比人先到,工作起来却特别认真。有一次快过年了,同事们下班后在机房聊天,我看见她趴在电脑前,好像啥都没听见一样编程呢,非要把活干完了才行。”在大学同学冯玉苹印象里,大学时,秦宁带动同宿舍人一起学;后来,两人到同一家单位,秦宁依然是她熟悉的样子。

记者问秦宁,如何在工作中保持定力?“我喜欢给自己设定目标。早上起来,要完成哪几件事儿,有一堆事儿等着你。我的性格不喜欢拖拉,每天完成规划的事情,会很开心;要是完不成,睡觉都不踏实。有时候,写一个专利,别人要三五个月,我自己会设定,一周写出来。有人说我像打了鸡血,还真不是,鸡血一直在等着你。”说罢,秦宁哈哈大笑起来。

“没见过比秦宁更认真的。”这是同事们对她一致的评价。在一次验收前的剖面比对中,秦宁发现水检数据同陆检数据存在微小的相位差异,有的同事觉得是计算误差累积的结果,可以忽略不计。

秦宁深信,搞技术不能轻视任何细节,不能放过每一个数据;任何一点小纰漏,都可能造成钻探失误,给油田带来巨大的经济损失。

“在陆地与海洋过渡带的石油勘探,施工很复杂,拖缆船无法起作用。在烂泥滩上采集地质资料也十分复杂,信号难以稳定、仪器的问题,还有海水的震荡噪音,需要解决的不一致性很多。”秦宁分析。

为搞清因果关系,秦宁快速拆分任务,让刚入职的新同事负责查阅文献,她则带着技术骨干们讨论技术方案、重建流程。一次加班时,她接到母亲从老家打来的电话,说孩子发高烧,不肯吃药,一直在家喊着找妈妈。

“那是我第一次晚上上高速,后半夜12点多的时候到家,安抚好孩子。早上大概五点钟,我又开车从老家赶回来。别人可能都不知道发生了什么。”秦宁回忆道。

克服种种困难,秦宁带领团队,通过几十次的思路调整,近百次的模拟、测试分析,将所有可能的技术方案都进行了论证。

“我们从原理上解释,把速度量和加速度的量,进行了科学的微积分转换,让它们变成同样的物理量。”他们不仅找到了出现数值误差的原因,还在国内首次提出了一种新的水陆双检融合技术,有效压制了鸣震干扰,提高了地震资料的分辨率,为日后探明胜利油田千万吨石油储量打下了坚实的技术基础。
秦宁(左)参与野外调研

“没有哪个创新是容易的”

完成国家级研究课题22项,获得国家发明专利27项,发表专著3篇、论文48篇……一连串的学术成果,是秦宁一步一个脚印拿下的。“上学时,觉得出了成果,会很开心,恨不得跟所有人说一遍。现在,心态平一些了。在学校的时候,我敢说自己是非常努力、勤奋的那种学生,感觉自己很拼。工作以后,发现大家都很拼。”秦宁说。

“刚工作时,看到科室很多人,下班后回家吃过饭又回来。项目组给每个人都发了‘作业’,要处理不同的任务。他们回来是盯着这个任务,看看还要跑多久,有没有故障要处理。”秦宁说,这些年来同事们的薪酬在变化、在增长,不变的是那股精神。“兄弟单位来我们这儿调研,评价说我们一丝不苟,精益求精。”

更让秦宁欣慰的是,这些年胜利油田在物探技术方面不断进步。“单位越来越重视科研。无论是在财力还是在政策上,都有大力倾斜。从三维高精度到高密度,从单点高密度到全节点高密度,一次次技术上的突破,带来的是储量的发现,还有不受制于人的底气。”她介绍道。

“没有哪个创新是容易的。新技术在自我革命、争论中产生,它的应用很难。因为新技术开始不成熟,会有很多缺点,效果不理想,大家不一定能接受。只有应用后才能知道问题所在,如果只开发,不应用,它将永远‘无瑕’,也永远‘无用’。”秦宁说。

当前,油田发展和勘探开发难度逐渐加大,对物探工作提出更高要求。如何把地下油藏立体全景呈现在地质专家眼前,是秦宁一直要研究的课题。

“我们现在主要用单点高密度地震技术。当目标越来越小、越来越碎、越来越薄的时候,分辨率会更高。就像要在大米上刻字,得让大米显示得很大、很清楚才可以。过去的时候,比方说我们可能一个屋子放一个检波器,现在是把房子分成十块,像素会越来越高,越来越清楚。”秦宁说。

“在各级党组织的关心支持下,我们团队聚焦石油发展未来,致力于引入云计算、人工智能,将勘探技术从常规组合接收升级到单点高密度地震,勘探装备从有缆有限时长接收发展更新到无缆全节点全时间全空间接收。”秦宁说,这其中每一项都是世界级难题,每一项技术进步都是摸着石头过河。

“我和同事们将继续发扬钉钉子精神,稳住心神,耐住性子,对每张CT片负责,用行动兑现‘物本探源,为国找油’的承诺。”秦宁说。(大众日报客户端记者 卢昱 通讯员 宋振华 报道)

责任编辑: 杜文景    

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