“如果把深海油氣田比作人體，通過我們自主研發(fā)的深海沉積儲層構型表征技術，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’，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……”新學期“開學第一課”上，西南石油大學地球科學與技術學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。
近日，中國地質(zhì)學會公布第十八屆青年地質(zhì)科技獎（金銀錘獎）獲獎名單，趙曉明名列其中，獲得“銀錘獎”，是全國40位獲獎者之一。
擁有豐富石油天然氣儲量的深水海底，是當前及今后全球能源開發(fā)的重要領域。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)部結構多變等不利因素，進行油氣儲層的高精度預測。作為一項深海油氣地質(zhì)領域的世界性難題，要實現(xiàn)這一技術可不容易。
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)關鍵理論及技術體系。他帶領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型的表征技術，實現(xiàn)了深海油氣儲層的精細預測，填補了國內(nèi)外這一領域的空白。
趙曉明在地質(zhì)考察現(xiàn)場
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紋路的石頭，當寶貝一樣拿回家琢磨。”心懷對巖石與地質(zhì)的天然親近，趙曉明上大學時便義無反顧地填報了資源勘查工程專業(yè)，“大一實習時去到峨眉山，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，恰逢我國海外權益區(qū)塊第一個深海油田投產(chǎn)，但當時，國內(nèi)針對深海沉積構型等相關關鍵環(huán)節(jié)的研究尚屬空白，“在當時，深海油氣藏的地質(zhì)評價相關理論和技術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’，無法指導實踐。”趙曉明回憶到。
國內(nèi)深海油氣田開發(fā)的地質(zhì)理論研究迫在眉睫，趙曉明在恩師吳勝和教授的指導下，決心要為祖國的深海能源開發(fā)“蹚出這條路子”。
從無到有構建出我國自己的深海沉積構型理論體系，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。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)計等多學科，從理論到技術，對目標深海油田進行解譯。
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)域沉積構型的系列模式及其配套預測技術，成功應用到我國第一個開發(fā)的海外權益深海油氣田，為該區(qū)塊年產(chǎn)原油超900萬方提供了核心地質(zhì)理論和技術支撐。
沉下去，做“接地氣”的科研
博士畢業(yè)后，回到母校西南石油大學任教至今，“俯下身子，做接地氣的研究。”一直是趙曉明對學生和研究團隊常說的話，“研究要走出書齋，發(fā)揮工程價值。”
趙曉明在野外考察
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?shù)乜疾臁＝?000米的高原上，有時氣候變幻莫測，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。
趙曉明帶領團隊野外考察
結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、國家自然科學基金、企業(yè)重大攻關項目等，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)百口深水鉆井數(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上的“最后一公里”。他帶領團隊首創(chuàng)地質(zhì)模式驅(qū)動的深海水道儲層構型表征技術，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果的不確定性。
關鍵技術牢牢攥在自己手里，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益油田開發(fā)在即，可儲層構型預測仍無結果。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“有擔當”的科研
“我們的技術不光能預測，還能溯源，幫助‘摸清病灶’。”趙曉明介紹說。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，成功找到了出水原因，給出了相應解決辦法。
如今，趙曉明和團隊的成果已經(jīng)有效指導了數(shù)十口深海油氣開發(fā)井的優(yōu)化及部署，相關技術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?shù)啬硻嘁鎱^(qū)塊年產(chǎn)原油超700萬噸提供了重要地質(zhì)技術支撐。
趙曉明指導中海油集團公司地質(zhì)專家野外考察
然而相比榮譽，趙曉明最難忘的，卻是一件舊事。2014年，趙曉明團隊負責的一項南美海外權益區(qū)塊的儲層構型研究進入驗收階段，其中一位主評是一名德國地質(zhì)學家，他對趙曉明的每一處結論都“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型分析方面的研究屬于世界一流水平，值得我們學習。”
“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，我們的深水沉積學與油氣地質(zhì)研究，最終是以保障國家能源安全為己任，帶有強烈的家國情懷和擔當意識。”不惑之年，趙曉明對科研有了更深的認識。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。
當下，他正帶領團隊打造兩個“拳頭產(chǎn)品”——建立深海水道地質(zhì)知識庫，結合人工智能，開拓具有我國特色的深海沉積學數(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，力爭同時實現(xiàn)深海油氣田的高效開發(fā)與采收率提高。