
人物名片:趙曉明,西南石油大學(xué)教授,地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院黨委副書記博士生導(dǎo)師,西南石油大學(xué)“深水沉積與油氣地質(zhì)”青年科技創(chuàng)新團隊負責(zé)人。入選自然資源部高層次科技創(chuàng)新人才工程,自然資源部第七批全國油氣督察員,擔(dān)任中國科協(xié)十大代表、中國石油學(xué)會油氣藏開發(fā)地質(zhì)學(xué)組學(xué)術(shù)委員、四川省石油學(xué)會地質(zhì)勘探專委會副秘書長。四川省學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人后備人選、四川省海外高層次留學(xué)人才。
“如果把深海油氣田比作人體,通過我們自主研發(fā)的深海沉積儲層構(gòu)型表征技術(shù),描述深海油氣藏的過程,就像咱們平時體檢做‘CT’,能描繪出海底深埋油氣藏的‘骨骼’和‘脈絡(luò)’,找到石油、天然氣、可燃冰等常規(guī)和非常規(guī)油氣資源‘藏身’之地……”“開學(xué)第一課”上,西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院黨委副書記趙曉明教授正在給剛“入門”的研究生介紹深海水道沉積學(xué)。
擁有豐富石油天然氣儲量的深水海底,是當(dāng)前及今后全球能源開發(fā)的重要領(lǐng)域。要實現(xiàn)深海油氣田的高效開發(fā),就得克服深海鉆井少、井距大、井網(wǎng)稀、沉積體外部形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)多變等不利因素,進行油氣儲層的高精度預(yù)測。作為一項深海油氣地質(zhì)領(lǐng)域的世界性難題,要實現(xiàn)這一技術(shù)可不容易。
趙曉明給出的解決辦法,來自他和團隊在國際上率先提出的深海油氣田開發(fā)地質(zhì)關(guān)鍵理論及技術(shù)體系。他帶領(lǐng)團隊不僅完善了深海水道沉積理論體系,還首創(chuàng)了可用于探測深海水道儲層構(gòu)型的表征技術(shù),實現(xiàn)了深海油氣儲層的精細預(yù)測,填補了國內(nèi)外這一領(lǐng)域的空白。
跑起來
做“辟新道”的科研
在趙曉明看來,也許他從出生就注定了與地質(zhì)的緣分,“我的家鄉(xiāng)有座小山,小時候我就特別喜歡到山上收集各種石頭,當(dāng)寶貝一樣拿回家琢磨。”心懷對巖石與地質(zhì)的天然親近,趙曉明上大學(xué)時便義無反顧地填報了資源勘查工程專業(yè),“大一實習(xí)時去峨眉山,站在山巔,我就感到這是一項‘探地歷古,找礦報國’的事業(yè),內(nèi)心充滿了要‘為祖國加油,為民族爭氣’的壯志。”他說。
2009年,趙曉明讀博期間,恰逢我國海外權(quán)益區(qū)塊第一個深海油田投產(chǎn),但當(dāng)時,國內(nèi)針對深海沉積構(gòu)型等相關(guān)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的研究尚屬空白,“在當(dāng)時,深海油氣藏的地質(zhì)評價相關(guān)理論和技術(shù)一直被國外石油企業(yè)所壟斷,公開的研究記載也‘缺頭少尾’,無法指導(dǎo)實踐。”趙曉明回憶道。
國內(nèi)深海油氣田開發(fā)的地質(zhì)理論研究迫在眉睫,趙曉明在老師吳勝和教授的指導(dǎo)下,決心要為祖國的深海能源開發(fā)“蹚出這條路子”。
從無到有構(gòu)建出我國自己的深海沉積構(gòu)型理論體系,是擺在趙曉明等科研工作者面前的首要難題。時間緊急,任務(wù)重大,從理論研究方法、研究內(nèi)容和方案等,都只能靠自己嘗試、探索和總結(jié)。面對問題,趙曉明決定“死磕”。
他不分晝夜地收集梳理全球深海沉積領(lǐng)域公開發(fā)表的文獻,綜合地質(zhì)、地球物理、油藏工程、數(shù)理統(tǒng)計等多學(xué)科,從理論到技術(shù),對目標(biāo)深海油田進行解譯。
功夫不負有心人,幾年后,他在國際上率先提出了針對開發(fā)區(qū)域沉積構(gòu)型的系列模式及其配套預(yù)測技術(shù),成功應(yīng)用到我國第一個開發(fā)的海外權(quán)益深海油氣田,為該區(qū)塊年產(chǎn)原油超900萬立方米提供了核心地質(zhì)理論和技術(shù)支撐。
沉下去
做“接地氣”的科研
博士畢業(yè)后,趙曉明回到母校西南石油大學(xué)任教至今。“俯下身子,做接地氣的研究。”一直是他對學(xué)生和研究團隊常說的話,“研究要走出書齋,發(fā)揮工程價值。”
和飛沙走石打交道,面朝黃土背朝天的“挖坑”探巖,是趙曉明野外考察的常見情景。甘肅省甘南藏族自治州有著典型的深海沉積地層,為獲取沉積特征的直觀信息,趙曉明幾乎每年都帶團隊到當(dāng)?shù)乜疾?。?000米海拔的高原上,天氣變幻莫測,爬上幾近懸空的陡峭巖壁,進行巖層取樣和測量描述,極大挑戰(zhàn)著他們的心理和體能極限,“高原區(qū)地質(zhì)考察,缺氧但不缺精神。”趙曉明說。
結(jié)合實地科考獲得的一手沉積信息,趙曉明和團隊依托國家油氣重大專項、國家自然科學(xué)基金、企業(yè)重大攻關(guān)項目等,逐漸完成了對全球65處深海沉積野外露頭信息的系統(tǒng)梳理,西非、南美、中國南海等深海區(qū)數(shù)萬平方公里地震數(shù)據(jù)的解譯,以及全球數(shù)百口深水鉆井?dāng)?shù)據(jù)和開發(fā)動態(tài)數(shù)據(jù)的分析……
這些數(shù)據(jù)幫助趙曉明打通了技術(shù)上的“最后一公里”。他帶領(lǐng)團隊首創(chuàng)地質(zhì)模式驅(qū)動的深海水道儲層構(gòu)型表征技術(shù),研發(fā)出全球首個基于三維地震信息的海底水道數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),最大限度降低了深海油氣藏表征結(jié)果的不確定性。
關(guān)鍵技術(shù)牢牢攥在自己手里,才能經(jīng)得起挑戰(zhàn)。2018年,我國位于下剛果盆地的一處深海權(quán)益油田開發(fā)在即,可儲層構(gòu)型預(yù)測仍無結(jié)果。趙曉明團隊主動“揭榜”,與國外知名石油公司的地質(zhì)團隊“同臺比武”,所建構(gòu)型模型與實鉆儲層厚度吻合率達93.6%,超出國外團隊所建模型精度。
立起來
做“有擔(dān)當(dāng)”的科研
“我們的技術(shù)不光能預(yù)測,還能溯源,幫助‘摸清病灶’。”趙曉明介紹。2019年,我國在海外一處投產(chǎn)不到一年的深海采油井突然大量出水,合作方的外國專家組百思不解,趙曉明團隊再次“臨危受命”進行“問診”,用自主研發(fā)的表征技術(shù),成功找到了出水原因,給出了相應(yīng)解決辦法。
如今,趙曉明和團隊的成果已經(jīng)有效指導(dǎo)了數(shù)十口深海油氣開發(fā)井的優(yōu)化及部署,相關(guān)技術(shù)僅在我國位于西非的一處油區(qū),就創(chuàng)造了近20億元的經(jīng)濟效益,為當(dāng)?shù)啬硻?quán)益區(qū)塊年產(chǎn)原油超700萬噸提供了重要地質(zhì)技術(shù)支撐。
2014年,趙曉明團隊負責(zé)的一項南美海外權(quán)益區(qū)塊的儲層構(gòu)型研究進入驗收階段,其中一位主評是一名德國地質(zhì)學(xué)家,他對趙曉明的每一處結(jié)論都“刨根問底”,經(jīng)過幾個“回合”的論述和研討,專家對趙曉明團隊成果給予了這樣的評價:“無可挑剔,中國科研團隊在深海油氣藏沉積構(gòu)型分析方面的研究屬于世界一流水平,值得我們學(xué)習(xí)。”
“不能把地質(zhì)研究簡單看成跑幾次野外、做點室內(nèi)測試、發(fā)幾篇論文就行了,我們的深水沉積學(xué)與油氣地質(zhì)研究,最終是以保障國家能源安全為己任,要帶有強烈的家國情懷和擔(dān)當(dāng)意識。”不惑之年,趙曉明對科研有了更深的認(rèn)識。他所帶的研究生中,近98%的畢業(yè)生投身于能源勘探開發(fā)一線,為祖國今后“走向深海油氣開發(fā)”貢獻著力量。
當(dāng)下,他正帶領(lǐng)團隊打造兩個“拳頭產(chǎn)品”——建立深海水道地質(zhì)知識庫,結(jié)合人工智能,開拓具有我國特色的深海沉積學(xué)數(shù)字化、智能化發(fā)展之路;并建立深海沉積儲層連續(xù)性——連通性理論及評價技術(shù),力爭同時實現(xiàn)深海油氣田的高效開發(fā)與采收率提高。