9月24日,中国石油第四届“感动石油”人物颁奖典礼现场,当中国工程院院士、我国首位地球物理测井学博士李宁走上舞台时,台下响起雷鸣般的掌声。
测井,是洞察地下油气藏的眼睛。我国地球物理测井事业起步较晚,曾长期落后于国际先进水平。上世纪70年代,李宁与测井结下不解之缘。此后40余载矢志深耕,他带领团队攻坚克难,提出非均质复杂储层测井理论,研发自主可控CIFLog软件,实现万米深地渗透率测井,用一次次“从0到1”的突破,推动中国测井从“跟跑”“并跑”到部分领域实现“领跑”。
舞台聚光灯下,李宁结合自己40余年的测井科研心得,真诚寄语年轻科技工作者:“大家要发扬甘于坐冷板凳、久久为功的科研精神。要看到别人没有看到的科学问题,更要善于将别人虽然看到但没有联系起来考虑的问题联系起来考虑,特别是要将别人已经看到、同时也联系起来考虑但未研究到底的问题坚持研究下去。”
看到、联系、坚持——这三个词,是他进行科研创新的方法论,更是他一次次实现“从0到1”突破的生动表述。
看到
1977年,高考恢复。正在甘肃环县插队的李宁,以优异成绩考入华东石油学院。面对全然陌生的测井专业,爷爷送给他朴素的四个字:“见席就坐。”他沉下心来踏实求学,自此踏上科研征途。
“复杂油气饱和度计算”一直是世界性难题。求学期间,李宁发现传统理论模型均建立在“分层均匀”的假设之上,无法适应我国广泛分布的火山岩、碳酸盐岩等复杂非均质储层情况,油气资源与开发受到严重制约。
“你要有所创新,必须根据新的情况做新的考虑,突破前提假定。”带着这样的思考和决心,1989年,李宁系统梳理近半个世纪的中外文献,大胆跳出固有框架,原创提出“非均质复杂介质岩石体积模型”,推导出电阻率-饱和度通解方程,并且证明国际上已有经典公式皆是这一通解方程在特定条件下的特解,填补了复杂非均质储层测井理论空白。
2002年,大庆火山岩气藏勘探遭遇技术卡点,依托该理论搭建起的酸性火山岩测井评价技术体系,将气层解释符合率从不足70%提升至92%,成功助力庆深大气田的勘探开发。此后,这套原创理论又在四川安岳、塔里木等地的油气田不断得到验证完善。
正是这样一次次独到的“看到”,让“从0到1”突破的科研种子不断破土萌发,推动李宁向着下一个难题继续出发。
联系
2025年1月,塔克拉玛干沙漠腹地,黄沙之下,深地塔科1井的钻头正向地球深处挺进。会议室里,一场关键争论也随之而来:万米深井,测还是不测?
万米之下,温度超过200摄氏度,压力超过140兆帕,风险极高。下井仪能否承受如此极端条件的考验?关键时刻,李宁坚持认为:“这次‘冒险’很有必要。科学要有重大发现、要做‘从0到1’的突破,就必须探索过去没有的、未知的前沿。”
这份底气,源于李宁40多年的积累和沉淀。
孔隙度、饱和度和渗透率,是油气测井评价的三大核心参数。孔隙度决定储层好坏,饱和度决定含油多少,渗透率则决定采出难度。然而自1927年测井技术诞生以来,井下连续深度渗透率测量一直是世界空白。
上世纪80年代,李宁在观察测井波形时注意到:纵波、横波与斯通利波首波相位之间,存在确定的变化规律。
斯通利波可以估算地层渗透率,但如何实现实时定量测量,一直困扰着李宁。“有些事情当时解决不了,但始终在脑子里,一直在想。”
转机来自一场时隔30年的跨领域学术碰撞。2010年,荷兰代尔夫特理工大学来华交流,介绍了他们研制的国际首套激波管实验装置。李宁敏锐地捕捉到了其中关联:“既然它能检测金属件缺损,肯定也能用于检测岩芯裂缝。”
次年,李宁牵头开展与这所大学的技术合作,先后4期,前后历时10余载。2022年1月8日,一次意外的实验偏差,成为研究发生转折的关键契机。勘探开发研究院测井技术研究所企业高级专家王克文回忆:“当时结果未达到预期效果,我们认为此次实验是失败的。”
“我认为那是意想不到的,但是是非常有意义的结果。”看到实验现象的李宁格外兴奋,“原来我们以前的思维被禁锢在国外仪器的结构上了。”他当场勾勒出全新的仪器结构示意图。据此方案,2年后,团队成功研发出了世界首台渗透率测井仪原型机。
2025年1月11日20时许,深地塔科1井的监测屏幕上,李宁团队自主研发的渗透率测井仪,在万米之下成功测得的渗透率曲线异常醒目。这标志着人类首次在万米深地实现对储层渗透率的直接连续测量。
坚持
如果说渗透率测量是一次灵光乍现的跨界突围,那么测井软件的研发历程,就是一场耐住寂寞、久久为功的默默坚守。
测井软件的研发水平代表着一个国家在测井技术领域的硬实力和话语权。20世纪90年代前,国际公司垄断了全球范围的测井资料处理,致使国内应用受限、国外服务受阻。
李宁与测井软件的缘分始于求学时代。那时,他师从翁文波院士和谭廷栋教授,从方法研究做起,一步步深入测井数据处理研究领域。1991年,勘探开发研究院成立测井软件研究室时,大家曾在计算机房门口留下一张合影。岁月流转,照片里的人后来大多奔赴不同方向,唯有李宁在这条路上坚持走了下去,并且一走就是40年。
“当时最朴素的想法,就是测井软件必须掌握在自己手里。”李宁坚定地说。
2008年,CIFLog软件依托国家油气重大专项正式立项。彼时国内没有成熟的同类研发经验,核心算法完全空白,系统架构需要从零搭建,工程化应用要适配各类复杂储层。面对重重挑战,李宁带领团队向着国产自主软件全力冲刺。
研发初期,一道关乎软件命运的选择题摆在所有人面前。“采用什么开发语言?搭建何种框架?既要满足当下需求,又要支撑长期迭代,这是最大的难题。”勘探开发研究院测井技术研究所党支部书记王才志坦言。
团队成员就此展开了长达月余的激烈争论。当时微软的C#相对成熟,而新生的Java运行速度较慢,特别是大量与外设打交道的接口全部需要团队自行开发,不仅工作量翻番,而且开发后的执行速度及稳定性亦不确定。艰难权衡后,李宁和课题组最终敲定采用开源的Java技术路线,从而把技术发展的主动权牢牢握在自己手中。
正是这次正确的抉择,让CIFLog在12年后的“信创”浪潮中,仅用1年时间就完成了全栈国产化,即完全运行在国产芯片、操作系统和数据库环境之中。17年攻关走来,如今的CIFLog年处理2万余井次,成为我国油气勘探领域装机量最大、应用最广、核心技术100%自主可控的国之重器,是中国测井从容应对大国博弈的一张硬核底牌。
无尽
人的生命是有限的,但所从事的事业却是无尽的。
1994年10月20日,翁文波院士的病房里,定格了一张令人动容的照片:病床上的翁先生身挂输液管,但仍伏案指导科研、处理数据。病床边堆着文献资料与计算机,而端坐一旁聆听求教的年轻人,正是李宁。生命走到最后一程,翁先生仍坚守在科研一线,这份“生命不息、奋斗不止”的精神,深深烙印在李宁的心底。
循着翁文波、谭廷栋等老一辈科研前辈的足迹,李宁接续科研火种,始终坚持“学科大发展,方有大作为”。他助力测井学科入编《中国大百科全书》,领衔主编26卷《地球物理测井学》,构建形成完整的测井学科体系。将CIFLog软件捐赠给全国相关高校,助力师生从事教学与科研。
“我们把老先生们交到我们手里的测井学科,不但坚持做下去了,而且做好了。”李宁感慨道。
兴学科必先育人才。李宁培养后辈时立足学科大局、因材施教,引导年轻人追问理论源头、深挖底层逻辑,鼓励他们大胆探索,成长为敢闯空白领域的创新力量。“李老师关心每一个后辈的成长,悉心为大家找准自己的定位,科学规划未来的发展方向。”勘探开发研究院测井技术研究所所长武宏亮说。
治学科研之余,李宁始终保持高度自律的生活状态。自学生时代开始,他每天坚持早起锻炼,年过花甲仍能一口气完成60余个俯卧撑。他善于观察,曾用雪后停车场的照片,推断地面汽车停留、驶离的大致时间,以及地下热力管道的分布情况。这份见微知著的洞察力,也深深融入他的科研工作中。“科研其实是一件有意思、有乐趣的事情。”李宁微笑着说。
40余载坚持长期主义,从基础理论的原创突破,到万米深地的设备攻关,再到大型工业软件的自主突围,李宁的科研之路,没有捷径,没有彷徨,只有一次次“从0到1”的不断冲锋。
无尽前沿,行则将至。李宁的脚步从未停下,而他的目光,也始终望向下一处的未知前沿。
作者:王汐
编辑:姚婕娜 姚青荷
审核:刘泓波 肖程释