探索地球物理的奧妙
——記國(guó)家“青年千人計(jì)劃”特聘專家、南方科技大學(xué)副教授方鑫定

文/肖延勝

地球物理裂隙探測(cè)，助力石油勘探

可燃冰，作為能源的一種，是天然氣和水的混合物。2017年5月18日，在距離祖國(guó)大陸300多公里的中國(guó)南海北部，我國(guó)進(jìn)行的首次可燃冰試采實(shí)現(xiàn)連續(xù)7天19個(gè)小時(shí)的穩(wěn)定產(chǎn)氣。這也宣告了可燃冰試采成功。在我國(guó)能源勘探開(kāi)采事業(yè)上，有這樣一位學(xué)者，他致力于勘探地球物理學(xué)，將其應(yīng)用在油氣資源勘探上，他就是地球物理學(xué)博士，南方科技大學(xué)副教授方鑫定。

方鑫定，1985年5月出生于廣東省中山市，2008年本科畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)地球物理專業(yè)，本科畢業(yè)后即進(jìn)入美國(guó)麻省理工學(xué)院地球能源實(shí)驗(yàn)室（Earth Resources Laboratory）攻讀博士學(xué)位，于2013年獲得地球物理學(xué)博士。2016年破格入選第十二批“千人計(jì)劃”青年項(xiàng)目，2017年加入南方科技大學(xué)地球與空間科學(xué)系，任副教授，同時(shí)兼任美國(guó)休斯頓大學(xué)客座教授。

方鑫定博士主要從事勘探地球物理方面的研究，涉及的研究?jī)?nèi)容相當(dāng)廣泛。攻讀博士學(xué)位期間，方鑫定主要研究與地球物理裂隙探測(cè)相關(guān)的勘探地震學(xué)。在研究的過(guò)程中，方鑫定結(jié)合數(shù)值模擬和物理實(shí)驗(yàn)來(lái)研究復(fù)雜地質(zhì)條件（應(yīng)力、裂隙、各向異性、復(fù)雜邊界等）對(duì)地震波／聲波傳播的影響，并開(kāi)發(fā)對(duì)應(yīng)的反演方法（散射、AVO分析等）來(lái)反演相關(guān)的地層屬性。在勘探地震學(xué)的研究中，方鑫定也取得了一些重大的成就：在地震裂隙檢測(cè)方面，首次指出裂隙簇的重要性及他們對(duì)傳統(tǒng)裂隙探測(cè)方法的影響，發(fā)展了基于地震散射信號(hào)的裂隙探測(cè)方法，并將其運(yùn)用在石油勘探中，使得石油勘探的精準(zhǔn)度得到提升。

地球物理多領(lǐng)域的探索者

方鑫定博士畢業(yè)后，逐漸將研究的重心轉(zhuǎn)移到聲波測(cè)井與巖石物理。他在聲波測(cè)井與巖石物理這兩個(gè)研究方向均積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并做出重要貢獻(xiàn)。在聲波測(cè)井和巖石物理方面，方鑫定博士提出了一種新的計(jì)算井眼周圍因應(yīng)力集中引起的巖石彈性各向異性的方法，同時(shí)發(fā)展了適用于不同測(cè)井環(huán)境下的聲波測(cè)井模擬方法并在工業(yè)中得到了大量的應(yīng)用。方鑫定教授還對(duì)單極子測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)處理提出了基于幅度方向變化分析地層應(yīng)力的方法，以及對(duì)雙偶極子頻散曲線交叉的現(xiàn)象提出了新的解釋；在鉆井巖石力學(xué)方面，其推導(dǎo)的在橫向各向同性介質(zhì)中的井孔應(yīng)力解析公式解決了經(jīng)典Amadei公式存在的穩(wěn)定性問(wèn)題，在非常規(guī)頁(yè)巖鉆井設(shè)計(jì)分析中將會(huì)有非常重要的應(yīng)用。其涉及的研究課題直接針對(duì)石油勘探中的關(guān)鍵問(wèn)題，發(fā)展的技術(shù)和取得的成果都迅速應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中

2017年2月方鑫定博士回國(guó)并組建了一個(gè)5人的研究小組。鉆井與測(cè)井巖石實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)也在有條不紊地進(jìn)行著，預(yù)計(jì)很快就可以投入使用。為解決非常規(guī)頁(yè)巖油氣開(kāi)發(fā)中碰到的技術(shù)難題，現(xiàn)在主力研發(fā)一套專門針對(duì)像頁(yè)巖這樣具有層理結(jié)構(gòu)的地層的快速智能鉆井地質(zhì)力學(xué)分析軟件。

無(wú)論是在國(guó)外求學(xué)期間，還是回到中國(guó)工作期間，方鑫定教授一直致力于探索地球物理的奧秘，他將地球物理的研究成果應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中，他研究方向的多樣性和交叉性為其提供了更多的創(chuàng)新機(jī)會(huì)，同時(shí)也增加了其研究成果應(yīng)用的廣泛性。就是他這種不斷探索創(chuàng)新的精神，使他在2016年破格入選第十二批“千人計(jì)劃”青年項(xiàng)目。2017年方鑫定加入南方科技大學(xué)地球與空間科學(xué)系，任副教授，同時(shí)兼任美國(guó)休斯頓大學(xué)客座教授。作為年輕的學(xué)者，方鑫定教授在探索地球物理奧妙的旅程中定會(huì)走地更遠(yuǎn)。