孫學(xué)凱 勘微探遠(yuǎn) 辨聲報(bào)國

“看成敗，人生豪邁，只不過是從頭再來……” 2021年8月，在沙特阿美工作六年之久的孫學(xué)凱博士，看到了中國石油集團(tuán)測井有限公司發(fā)布的高層次科技創(chuàng)新人才引進(jìn)的消息，毅然放棄了國外公司的高薪待遇和發(fā)展機(jī)會(huì)，在忐忑和憧憬交織的情緒中踏上了回國之路。

2024年9月，手捧陜西青年五四獎(jiǎng)?wù)聵s譽(yù)證書，中國石油集團(tuán)測井有限公司高級專家孫學(xué)凱感慨萬分：“中油測井之于我，就像一座燈塔，把三年前那個(gè)滿懷抱負(fù)的青年帶到了實(shí)現(xiàn)價(jià)值的舞臺(tái)上。”回首來時(shí)路，似乎并無特別之處，真正讓他發(fā)光的，是那顆科技報(bào)國的赤子心，還有那股勇攀科技高峰的韌勁兒。

自主創(chuàng)新，向難題卡點(diǎn)亮劍

遠(yuǎn)探測成像技術(shù)突破了聲波測井儀器的常規(guī)探測范圍，可探測井外數(shù)十米甚至上百米范圍的地質(zhì)構(gòu)造，是推動(dòng)測井技術(shù)跨入“一孔遠(yuǎn)見”時(shí)代的重要里程碑，也是測井行業(yè)激烈角逐的重要技術(shù)高地。剛剛回國的孫學(xué)凱快速組建團(tuán)隊(duì)，開始了遠(yuǎn)探測成像技術(shù)的自主研發(fā)。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)正視差距、埋頭苦干，奮起直追，不放過任何疏漏，敢于推倒重來；經(jīng)過高強(qiáng)度集中攻關(guān)，技術(shù)最終研發(fā)成功并走向市場。2022年7月，剛定型的遠(yuǎn)探測技術(shù)在長慶油田一口水平井上與國外油服公司角力較量。面對對手強(qiáng)大的技術(shù)底蘊(yùn)，他帶隊(duì)背水一戰(zhàn)，在遠(yuǎn)探測基礎(chǔ)上，創(chuàng)新利用井筒聲信號(hào)多元探測深度，實(shí)現(xiàn)了由近及遠(yuǎn)的井筒成像，并創(chuàng)建了配套的多視角呈現(xiàn)方法，用于輔助地質(zhì)決策。事實(shí)證明，這種成像方法深受油田認(rèn)可，最終以過硬的技術(shù)實(shí)力贏得聲譽(yù)、叫響品牌。他隨后又深入剖析了國外油服公司的數(shù)據(jù)和結(jié)果，取長補(bǔ)短，進(jìn)一步研發(fā)了單極子遠(yuǎn)探測技術(shù)，為國產(chǎn)方位遠(yuǎn)探測儀器量身定制成像算法，消除了又一項(xiàng)卡脖子問題。

自主研發(fā)賦予了技術(shù)持續(xù)優(yōu)化迭代的生命力。鑒于行業(yè)內(nèi)測井聲波遠(yuǎn)探測技術(shù)普遍存在經(jīng)驗(yàn)依賴性強(qiáng)、計(jì)算密集且處理耗時(shí)極長等問題，孫學(xué)凱在2023年主動(dòng)請纓開展難題攻關(guān)，接連攻克了弱小信號(hào)提取和高時(shí)效處理等難題，推動(dòng)遠(yuǎn)探測的千米處理時(shí)間進(jìn)入5分鐘大關(guān)，時(shí)效提升近4倍；在行業(yè)內(nèi)首次創(chuàng)建了有效反射強(qiáng)度新指標(biāo)，為評價(jià)成像結(jié)果可信度，減少假象誤導(dǎo)提供了定量依據(jù)。這一系列突破正在將復(fù)雜高深的遠(yuǎn)探測處理轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖昏€匙”工程，重新制定了測井聲波高端成像領(lǐng)域的游戲規(guī)則。

見微知著，為發(fā)展創(chuàng)效鋪路

兩個(gè)發(fā)聲器同時(shí)發(fā)出的聲波經(jīng)過地層后到達(dá)聲波接收器的時(shí)間差，是在測井作業(yè)中實(shí)時(shí)確定地層特征，及時(shí)優(yōu)化勘探開發(fā)決策的重要技術(shù)，也是助推國產(chǎn)聲波測井儀器進(jìn)軍國際市場的關(guān)鍵技術(shù)。信號(hào)的實(shí)時(shí)處理需要同時(shí)兼顧高穩(wěn)定性和高準(zhǔn)確度，針對聲波測井領(lǐng)域的這項(xiàng)高難挑戰(zhàn)，孫學(xué)凱反復(fù)設(shè)計(jì)并測試方案，創(chuàng)造性地結(jié)合深度學(xué)習(xí)策略和多重網(wǎng)格技術(shù)確保時(shí)差信號(hào)穩(wěn)定化追蹤過程中的準(zhǔn)確性，提供了行之有效的解決辦法。這項(xiàng)技術(shù)無差別適用于各類油氣藏，累計(jì)應(yīng)用數(shù)百井次，創(chuàng)造收益近千萬元，成為國產(chǎn)聲波測井儀器外銷國際市場的新價(jià)值增長點(diǎn)；研究成果連續(xù)兩年受邀在歐洲最大的石油與地質(zhì)行業(yè)技術(shù)年會(huì)上做報(bào)告宣講，并在2023年陜西省第七屆職工科技節(jié)中榮獲創(chuàng)新成果一等獎(jiǎng)。

我國西南地區(qū)油氣井內(nèi)套管變形發(fā)生概率超過50%，卻一直缺少相關(guān)的預(yù)測和防控手段，這一狀況嚴(yán)重制約了油氣資源的有效動(dòng)用，同時(shí)也造成了大量的投資浪費(fèi)。為此，孫學(xué)凱主動(dòng)調(diào)研區(qū)域地質(zhì)情況，深入開展數(shù)據(jù)分析，定制研發(fā)了多聲場多尺度聲波成像技術(shù)，以實(shí)際案例不斷提升技術(shù)適用性，打造了套管形變防控一體化技術(shù)。經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證，套變率下降至11%，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。西南盆地研究中心在感謝信中特別提到：“中油測井自主研制的多尺度聲波成像技術(shù)，對井周精細(xì)裂縫刻畫程度高，在水平井壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)上發(fā)揮了重要作用。”從此，這項(xiàng)技術(shù)成為紓解市場急需的利器。

以身作則，為青年人才領(lǐng)航

創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力，人才是支撐發(fā)展的第一資源，而后備人才培養(yǎng)是企業(yè)基業(yè)長青的關(guān)鍵。跟隨國家與企業(yè)發(fā)展趨勢，孫學(xué)凱踐行科研要深入“田間地頭”的理念，在現(xiàn)場實(shí)戰(zhàn)中鍛煉團(tuán)隊(duì)協(xié)作，在難題攻堅(jiān)中磨煉意志品格，讓團(tuán)隊(duì)成員經(jīng)風(fēng)雨、見世面、壯筋骨、長才干。“問渠哪得清如許，為有源頭活水來”，他以此為座右銘和行動(dòng)指南針，以身作則，勉勵(lì)團(tuán)隊(duì)主動(dòng)加快知識(shí)更新、優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)，確保任何時(shí)候都能才不枯、智不竭。為打造共同的研究基礎(chǔ)和交流方式，他主動(dòng)為團(tuán)隊(duì)講授知識(shí)，分享發(fā)現(xiàn)，基于團(tuán)隊(duì)成員科研意愿定制研究方向，并全程提供護(hù)航指導(dǎo)。

2023年4月，孫學(xué)凱組建團(tuán)隊(duì)參加國際巖石物理學(xué)家與測井分析家協(xié)會(huì)（SPWLA）主辦的巖石物理數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)分析（PDDA）競賽。賽事吸引了來自中國、美國、韓國、英國、加拿大等國家的科研院所、企業(yè)和高校的近百支團(tuán)隊(duì)參賽，收到有效提案230多份。他率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從最擅長的聲波特色技術(shù)入手，反復(fù)探索、試驗(yàn)與優(yōu)化，借助“他山之石”——最優(yōu)控制理論與多尺度分析方法，研發(fā)了一種新的動(dòng)態(tài)算法，實(shí)現(xiàn)了不同類型測井曲線的深度自動(dòng)校正，最終憑借高準(zhǔn)確率在競賽中脫穎而出，獲得全球第三名，成為唯一獲獎(jiǎng)的企業(yè)團(tuán)隊(duì)。這項(xiàng)成績被收錄于國際最大的軟件開發(fā)平臺(tái)GitHub。

雖山高路難，卻有風(fēng)光無限；燃報(bào)國熱血，早已心堅(jiān)如磐。懷揣著對科研事業(yè)的熱愛，縱然研發(fā)之路艱難崎嶇，孫學(xué)凱都無所畏懼、步履鏗鏘，在實(shí)現(xiàn)測井聲學(xué)高水平自立自強(qiáng)的征途上奮斗不息。

責(zé)任編輯 張惠清