創(chuàng)新能力：把握趨勢立潮頭

□ 本刊記者 程 強(qiáng) 姚 斌 王 旸 張 強(qiáng)

“我們始終站在時(shí)代浪尖，緊緊把握國際技術(shù)潮流的趨勢，形成引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的新技術(shù)?！?/p>

□ 物探技術(shù)人員正在制作物理模型。

今年，“給地球做CT”的物探院再添新裝備——從德國引進(jìn)一臺(tái)工業(yè)CT設(shè)備，能夠?qū)Φ刭|(zhì)樣品進(jìn)行三維掃描成像，而不會(huì)損壞巖石的裂縫、孔隙等微觀結(jié)構(gòu)，其最高分辨率達(dá)到納米級(jí)，這標(biāo)志中國石化非常規(guī)油氣儲(chǔ)層研究從微米尺度邁向納米尺度，在國內(nèi)處于領(lǐng)跑地位。

“創(chuàng)新能力，就是科研單位的生命力。創(chuàng)新能力越強(qiáng)，就越能研發(fā)出更具戰(zhàn)略性和生命力的新技術(shù)?！痹洪L曲壽利說，“提升創(chuàng)新能力，我們始終站在時(shí)代浪尖，緊緊把握國際技術(shù)潮流的趨勢，既要針對(duì)市場需求打造實(shí)用的特色技術(shù)，又加強(qiáng)基礎(chǔ)性、前瞻性研究，形成引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的新技術(shù)。”

目前，在物探院自主創(chuàng)新的各項(xiàng)技術(shù)中，地震物理模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)、復(fù)雜儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)、致密儲(chǔ)層壓裂監(jiān)測技術(shù)等已經(jīng)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，復(fù)雜構(gòu)造高清成像技術(shù)、NEWS綜合解釋技術(shù)等處于國際先進(jìn)水平。

看不到地下，就把地下搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)室

高分辨率CT掃描實(shí)驗(yàn)室，是物探院的“金字招牌”地球物理實(shí)驗(yàn)室的其中一部分。

在物探院里建地球物理實(shí)驗(yàn)室，不僅國內(nèi)企業(yè)沒有，國際知名石油公司也鮮有。這種實(shí)驗(yàn)室一般都建在大學(xué)里，企業(yè)和院校合作，共享實(shí)驗(yàn)成果。

物探院并不這樣想，我國探區(qū)的地表、地層都是如此復(fù)雜，要想在國際一流的征程中走得更穩(wěn)，必須扎扎實(shí)實(shí)做好基礎(chǔ)性、前瞻性的研究工作——“既然看不到地下，就把地下搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)室”，不但要建，而且建就建國際一流的。

實(shí)驗(yàn)室怎么建設(shè)，他們自己設(shè)計(jì)。需要什么設(shè)備，他們自己采購。用到什么材料，他們自己制作。

怎樣才能得到西北油田最佳的地震資料，發(fā)現(xiàn)深埋地下5000米的“桂林溶洞”？他們自己買來環(huán)氧樹脂、硅橡膠、有機(jī)玻璃等高分子材料，制作出茶幾大小的地層模型，地層性質(zhì)不同，用的材料也不同。實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，兩支“槍”對(duì)準(zhǔn)模擬材料，一支發(fā)射超聲波，一支接收模擬地層反射回來的超聲波，僅用不到10天時(shí)間，就采集到了一塊相當(dāng)于野外100平方公里的碳酸鹽巖縫洞三維地震物理模擬數(shù)據(jù)。

“目前，我院已建成全球最大、精度最高的多尺度地球物理模擬系統(tǒng)，可以模擬地面二維、三維及VSP、井間地震等各種地震地質(zhì)模型實(shí)驗(yàn)，在國內(nèi)外率先實(shí)現(xiàn)起伏地表物理模型實(shí)驗(yàn)全自動(dòng)地震模擬數(shù)據(jù)采集，在縫洞儲(chǔ)層物理模型實(shí)驗(yàn)技術(shù)方面處于國際領(lǐng)先水平?！蔽锾皆菏紫瘜＜?、地球物理實(shí)驗(yàn)室主任趙群說。

該實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的地震數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)，讓用戶可以像看電影一樣，瀏覽地震波在介質(zhì)中傳播的全過程。他們還承擔(dān)國家重大專項(xiàng)“煤層氣地球物理勘探關(guān)鍵技術(shù)”，自主設(shè)計(jì)研發(fā)了煤層氣儲(chǔ)層巖石物性測試設(shè)備，成為國內(nèi)唯一的可對(duì)煤塊進(jìn)行甲烷吸附態(tài)下模擬煤層氣埋藏條件進(jìn)行測試的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

近年來，作為中國石化首批設(shè)立的16家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室之一，地球物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室多次承擔(dān)國家重大攻關(guān)項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、“973”項(xiàng)目、“863”項(xiàng)目和集團(tuán)公司重點(diǎn)研究項(xiàng)目，為推動(dòng)物探技術(shù)進(jìn)步提供了強(qiáng)勁牽引力。

2013年，該實(shí)驗(yàn)室在集團(tuán)公司科技部考核中位列第一。

手機(jī)在手，就能在“云端”進(jìn)行萬億次計(jì)算

將一個(gè)工區(qū)數(shù)萬炮的采集數(shù)據(jù)變成地球的CT切片圖，數(shù)據(jù)量往往以TB乃至PB計(jì)，計(jì)算量更是驚人，加之去噪、提高精度的技術(shù)不斷提升，物探計(jì)算量一再增大。物探院地球物理云計(jì)算中心就能滿足這樣龐大的計(jì)算量。

物探院信息中心副主任王永波介紹，建成于2011年的云計(jì)算中心，整體達(dá)到國際一流水平，共部署各類集群12套，2196個(gè)節(jié)點(diǎn)，雙精度計(jì)算能力達(dá)到752萬億次/秒，總存儲(chǔ)量超過6PB，年處理各種地震資料近兩萬平方公里。

在云計(jì)算中心機(jī)房中，機(jī)柜林立，但排列有趣：每兩組機(jī)柜都“面對(duì)面”地?cái)[放，頂部和機(jī)柜兩側(cè)均有玻璃密封。王永波介紹：“這就是我們摸索獨(dú)創(chuàng)的冷通道封閉技術(shù)，冷風(fēng)從地板下吹送出來，在玻璃封擋下，可以全部用于設(shè)備散熱，提高制冷效率，一天就能節(jié)電500千瓦時(shí)?！?/p>

在云計(jì)算中心監(jiān)控室里，密密麻麻的紅藍(lán)綠黑等不同色塊填滿了一塊大屏幕，一個(gè)色塊代表計(jì)算機(jī)集群的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，不同的顏色代表該節(jié)點(diǎn)的使用情況，整體就能直觀顯示整個(gè)云計(jì)算中心計(jì)算和存儲(chǔ)資源的使用情況。

所謂云計(jì)算，是一種按使用量付費(fèi)的模式，服務(wù)提供者集成計(jì)算資源供多個(gè)用戶使用，用戶可以隨時(shí)租借并調(diào)整所使用的資源量，不用時(shí)可退租，不再需要因短暫的龐大需求就要購買大量資源。

在云計(jì)算中心，物探院規(guī)?；渴鹆薕mega、GeoVation、Paradigm等商業(yè)處理解釋軟件，也大規(guī)模部署了自主研發(fā)的iCluster地震成像系統(tǒng)、NEWS綜合解釋系統(tǒng)等軟件，部分實(shí)現(xiàn)了對(duì)國外主流商業(yè)軟件的替代。

系統(tǒng)內(nèi)的用戶乃至社會(huì)用戶，無須購買這些軟硬件，就能體驗(yàn)到每秒近800萬億次的運(yùn)算能力，選擇最適合自己的軟件版本使用。

如今，勘探工作者無論身處廣袤無垠的新疆大漠，還是在群峰連綿的西南山區(qū)，乃至在異國他鄉(xiāng)的海外探區(qū)，只需借助電腦甚至是手機(jī)，就可以隨時(shí)登錄云計(jì)算平臺(tái)，漫步“云端”，獲取龐大的技術(shù)資源支持，更加快捷準(zhǔn)確地開展現(xiàn)場地震資料前期處理。

科研要為企業(yè)進(jìn)軍國際一流更好地解決問題

今年，物探院成像技術(shù)研究所的科研人員選擇攻關(guān)鎮(zhèn)巴低信噪比地區(qū)成像研究項(xiàng)目，成為物探院今年的4個(gè)風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目之一。

□ 地球物理云計(jì)算中心。

“風(fēng)險(xiǎn)”，就意味著可能干了白干。因?yàn)?，這個(gè)項(xiàng)目不是甲方提出來的，也不是上級(jí)要求干的，而科研人員主動(dòng)揭“黃榜”，雖然深知攻克低信噪比地區(qū)的資料弱信號(hào)恢復(fù)技術(shù)是一瓶頸難題，但若攻下這一“堡壘”，將對(duì)后續(xù)的高清成像起到至關(guān)重要的作用，這也是南方勘探分公司生產(chǎn)急需解決的問題。對(duì)他們來說，科研資金自籌、風(fēng)險(xiǎn)自擔(dān)，項(xiàng)目干砸了白干，干成了，則物探院按照項(xiàng)目的難易程度給予獎(jiǎng)勵(lì)。

在傳統(tǒng)觀念中，科研雖然不是盈利行業(yè)，但也幾乎沒有風(fēng)險(xiǎn)。但物探院卻勇于向制約油氣勘探開發(fā)的技術(shù)難關(guān)發(fā)起挑戰(zhàn)。風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目研究不僅體現(xiàn)了他們敢于攻堅(jiān)克難、為上游提供物探技術(shù)支撐的服務(wù)精神，而且一旦有所突破，就以降低甲方勘探的投資風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也可以為自身積累技術(shù)、培養(yǎng)人才，實(shí)現(xiàn)雙方共贏。

該院黨委書記管路平笑言：“科研的目的，就是要為企業(yè)進(jìn)軍國際一流更好地解決問題。我們鼓勵(lì)科研人員在完成正常工作量后還有余力時(shí)，能夠針對(duì)開發(fā)單位需求搞研究，風(fēng)險(xiǎn)就是為了刺激科研人員提高解決問題的針對(duì)性和有效性，確保研究實(shí)用、有用、易用、好用?！?/p>

為更好地解決問題，物探院早在2011年就提出科研理念四個(gè)轉(zhuǎn)變，即變唯項(xiàng)目的理念為以做項(xiàng)目為途徑、解決關(guān)鍵技術(shù)問題為目的理念，做好所有項(xiàng)目的實(shí)用性研究；變唯方法研究的理念為以方法研究為基礎(chǔ)、形成產(chǎn)品為目標(biāo)的理念，做實(shí)方法研究的成果轉(zhuǎn)化；變唯數(shù)量的理念為質(zhì)量第一的理念，不斷提升科研項(xiàng)目的質(zhì)量；變單兵作戰(zhàn)為聯(lián)合作戰(zhàn)研究，促進(jìn)部門之間、項(xiàng)目之間的組合和互動(dòng)，形成科研、生產(chǎn)與應(yīng)用一體化的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。

“我們希望，通過持續(xù)推進(jìn)四個(gè)轉(zhuǎn)變，能夠暢通從基礎(chǔ)研究到方法程序、再到軟件產(chǎn)品化和應(yīng)用一體化的規(guī)范通道，促進(jìn)科研項(xiàng)目質(zhì)量和成果的提升，實(shí)現(xiàn)解決實(shí)際問題和有效益的科研工作。”院長曲壽利說。

從全院近幾年實(shí)踐“四個(gè)轉(zhuǎn)變”的效果看，以解決問題為導(dǎo)向的科研理念，極大提高了物探院自主創(chuàng)新能力，取得了豐碩的科研創(chuàng)新成果。他們?cè)诙喑叨鹊卣鹞锢砟Ｐ蛯?shí)驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)年、多震源同步激發(fā)地震技術(shù)、高精度地震成像技術(shù)、碳酸鹽巖縫洞型儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)攻關(guān)等方面都取得了重大突破性進(jìn)展，研發(fā)的高斯射線束疊前深度偏移技術(shù)和GPU平臺(tái)逆時(shí)深度偏移技術(shù)，達(dá)到了業(yè)界先進(jìn)水平，縫洞儲(chǔ)層預(yù)測研發(fā)團(tuán)隊(duì)、微地震技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)獲得集團(tuán)公司優(yōu)秀創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)稱號(hào)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，成立5年來，物探院已獲得國家、集團(tuán)公司、江蘇省科技獎(jiǎng)勵(lì)成果11項(xiàng)，共獲得39項(xiàng)國內(nèi)外發(fā)明專利、30項(xiàng)中國石化專有技術(shù)認(rèn)定和32件軟件著作權(quán)。