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超越“梅达斯” ——牟永光

作者:发布者:肖凡责任编辑:审核人:发布时间:2018-07-06浏览次数:423

牟永光 男 1932年8月出生 汉族 中共党员 1957年北京地质学院研究生毕业 石油大学教授 博士生导师

  

MIDAS,梅达斯,古希腊财富之神。传说任何东西,一经他接触,就立刻变成了黄金。

80年代,美国一些石油公司与大学协作,制定了一项“梅达斯计划”,研究利用“有限元”——一种数学方法,探测地下宝藏。

几年后,在该项研究中,一位中国地球物理学家走在了世界前列——他就是本文主人公牟永光教授。

这是一双慧眼,沉稳,深邃。

1987年夏季的的一天,在华东石油学院北京研究生部地震勘探方法研究室的机房里,牟永光正和助手们紧盯着计算机上不断变化的信号。

一幅有限元法地震偏移构造图终于诞生了!它标志着有限元开始进入实际应用阶段。

夜幕渐渐撤去,晨光柔和地沐浴着实验室的房顶。机房内静得出奇。

牟永光睁开干涩的眼晴,助手们有的靠在椅背上,有的趴在操作台上,还有的躺在地板上,他们睡得很香…

类似这样的一幕,在牟永光攻克“梅达斯”的征程中不胜枚举。

  

1978年,全国第一次科学大会召开不久,华东石油学院制定科研规划会上,校领导与专家、教授正在制定学校未来发展规划。几位同志发言以后,牟永光说:“当当今,地震勘探技术已经进入数字化阶段,其中最先进的“有限元”'法研究刚刚开始,如果我们抓住机会,在较高的层面上起步,就能缩小和国外先进水平的差距,甚至超越……”

牟永光平日少言,说到本行却旁征博引,滔滔不绝。

经历了非常岁月的中国人,像刚从梦魇中醒来,惊魂未定。牟永光的设想无疑被认为太超前了,而了解他的人说,老牟几十年的“功夫”没有白练。

世界地震勘探技术经历了三个阶段:第一阶段采用的是“光点地震仪”,第第二阶段发展为“磁带地震仪”,第三阶段是“数字地震勘探”,就是用数字的形式将地震信号记录在磁带上,然后用计算机分析处理。

1965年,我国从法国进口了一批“磁带地震仪”,当时牟永光正好是石油工业部三人验收组成员,他参加了野外现场检验性能的工作,是我国最先接触“磁带化”先进技术的科技人员;到1970年,燃料化工部举办“磁带化地震仪训练班”,牟永光负责“解释班”。他为学员编写了《磁带地震资料解释)教材,这既是搞“磁带化”的启蒙书,也是我国地震勘探技术“磁带化”的前导。当地震勘探技术进入第三阶段,牟永光与其他同行专家、教授编写了《地震勘探数字技术〉一书。许多人从这套书里了解到“数字化”是怎么回事。美国《地球物理》杂志曾刊载“美国勘探地球物理家协会”书评委员会主席温切尔先生对该书写的评论,其中写到:“如果这本书是用英文写的话,我将向全世界地球物理学家们推荐这本书。”

“文革”十年,外面的世界震荡了十年,牟永光也“震荡”了十几年,他始终坚持教学和科研,利用极少的资料、把握所有的机会,潜心探索着“震荡”技术。他那双慧眼,炯炯有神,仿佛时时在探究地层中万千的奥秘,意欲穿透沉积的表象,发现其深藏的底蕴。此刻,他从人们的表情,看到了理解、信任和支持一“有限元”被作为重点课题列入华东石油学院发展规划。

1981年3月,应美国哥伦比亚大学邀请,牟永光教授前往大洋彼岸,去参加“梅达斯计划”。

  

美国哥伦比亚大学是世界上研究有限元法弹性波正演模拟最早、也是最先进的一座高等学府。牟永光在向美国哥伦比亚大学教授、学者学习的同时,提出了进行有限元弹性波偏移研究的大胆设想。

一年后,美国“梅达斯第三届年会”上,牟永光的论文《有限元弹性波偏移》,被与会者认为是“有限元”研究的突破。

理论结果有了,实际数据即将出来,牟教授的归国日期也一天天接近。为了留下他,美方负责人在一些场合介绍他时,经常说:“这是来自中国大陆的牟教授,我们邀请他来参加‘梅达斯计划’,牟教授要在这里呆三至五年”,其挽留之情溢于言表。

一遇到这种场合,牟永光就马上接着说:“两年,是两年。”他在给国内的信中说:“我将回国完成最后的工作,有限元一定会最先在中国得到实际应用。”

果然,“有限元法地震偏移”最先出现在中国一个十几平方米的实验室内。他的这一重大成果于1990年获国家级科技进步二等奖。

牟永光曾说:“科学研究不像体育比赛,有金、银、铜牌。它只有一枚金牌,谁获得金牌,谁就为人类知识的总和添加一个新的元素。

他的触角永远延伸在世界地球物理勘探硏究的最前沿。

“七五”期间,牟永光参加了垂直地震剖面法(VSP)的研究工作,并承担了VSP模型及波场分析》和《非零井源距VSP(处理)方法研究及应用》两大攻关项目。他与其他专家合作,圆满完成了国家专项合同中所规定的各项任务。专家鉴定:两项研究成果总体上都达到了国际先进水平,其中“有限元VSP偏移方法”,在国内外文献中尚无记载,处于国际领先地位。

以前,VSP软件都是从国外进口,一套需要人民币20多万元。牟永光很着急,为什么不开发自自己的软件?

干!

结果他的科研组在科技攻关过程中,提出并研制成功一套有限元VSP模型制作方法和人机联作有限元VSP模型解释技术,能准确地计算SP正演模型和可靠地对VSP资料进行人机反演解释,得到准确的井旁地质构造和岩层的速度、密度参数。他还创造性地提出并完成了有限元VSP波动方程偏移和有限元VSP弹性波偏移方程,并编编出了相应的计算机应用软件,其效果明显优于美国西方地球物理公司和法国C.G.G.公司的同类软件。这一软件转让给大庆、长庆、胜利、辽河、江苏等油田应用,获得了良好的地质效果和经济效益,为国家“七五”攻关课题《垂直地震剖面法及应用研究》作出了突出贡献。该项成果已达到国际先进水平,于1992年获国家科技进步三等奖。

  

1984年石油工业部领导决定由石油大学举办“高级解释班”,培养复合型人才,并由石油大学、石油物探局和华北油田共同承担了京津地区廊固凹陷地质一一地球物理综合解释研究。牟永光教授任队长,带领30多位教师和工程技术人员及近百名“高级解释班”学员,用一年多时间,圆满完成了此项研究工作。

廊固凹陷地质结构复杂,地处京津地区,主要含油层系沙三段发育,找油气远景不可忽视。该成果采取地质、物探、测井、地球化学多学科结合,尽量吸取国外最新技术措施,以保证该复杂地区的综合解释和重新评价。

他们采用新的综合解释方法,发现和落实了87个圈闭,其中构造圈闭38个,非构造圈闭49个,发现了近岸水下扇和深水浊积扇两种很有勘探远景的沉积体系,其中近岸水下扇扇经过钻探已发现了工业油流。通过这项研究,培养了近百名地质一地球物理复合型人オ,在全国各油田中发挥了很大作用,为我国石油工业増储上产作出了突出贡献。这项研研究处于国内先进水平,部分达到国际先进水平,并获国家级科技进步奖。

地震物理模型研制是中国石油天然气总公司重点科技项目。牟永光教授对该地震物理模型从最先进的固体地震物理模型出发进行总体设计,并负责研制了一套大规模高精度固体地震物理模型。

这套固体地震物理模型装置可以研制地震波在地层特别是在油气储层中的传播规律和特征,研究储层分布和参数,并对油气藏进行动态监测。此项研究为储层勘探和描述的地震实验研究开辟了广阔的前景,已达到国际先进水平。

牟永光教授负责主编和编写了《地震勘探技术)丛书第一、二、三、四册,已由科学出版社出版。该著作对我国地震勘探数字化起到了推进作用,受到了国内外地球物理界的重视和好评。美国勘探地球物理家协会(SEG)曾专门在美国《 Geophysics》杂志上发表长篇书评,向各国地球物理学家推荐该专著。

1987年,联合国大陆架委员会致函牟永光,准备聘请他到联合国工作,年薪15万美金,可以带家属。不久,联合国又专程来人征求他的意见。牟教授说:“我负责的国家重点项目搞了半截,不能走;我刚开始指导博士研究生,离不开;学校对我不错,抛开工作走,我真开不了这个口。”——这事一直是个秘密。

  

牟永光的成功令许多人都十分关心他的成长经历。在解放前夕,抚顺露天大煤矿,一群背煤的孩子,那个十四五岁、煤筐最大长得最结实的男孩,就是牟永光。

10年以后,牟永光作为新中国自己培养的第一批研究生,毕业于北京地质学院,一个小“煤黑子”成长为一名执掌国家尖端科学技术的高级知识分子。

怀着让祖国早日用掉“贫油”帽子的心愿,牟永光被分配到北京石油学院不久,便抱病参加了“廊固凹陷”勘探队。由于在野外过度劳累,他的肺结核病复发了,持续低烧,经常咯血。疾病一拖半年,直到勘探队撤离,他才住进医院。经诊断,肺部出现乒乓球大小的空洞。

医生们暗自摇头叹息。牟永光反而对他们说:“我有信心把病治好,让我们再试一个疗程看看。”

的确出现了奇迹,一年之后空洞愈合了。牟永光被允许出院治疗,但要按时吃药,保证每周打一次气腹。气腹就是往腹部打气,把横隔膜压上去,将肺托上去,限制肺活量,使病尽快痊愈。他刚一出院,听说两个年级的《地球物理资料综合解释释)课没人教,就走上了讲台。他脸色不好,声音却很大。他不时地问后边的同学能不能听清楚。他讲时间长了,差不多是讲几句喘一喘,隔一段时间就擦擦汗。

当年的学生谈起他都说:牟老师就是一个“铁人”,我们一辈子不会忘记这样的老师。

牟教授先后指导过硕士研究生30名(已毕业24名)博土生17名(已毕业10名)、博士后三名。他的第一位研究生王尚旭说“我特佩服我们的老师,上学期,有一天他在食堂叫住我说“小王,下午安徽大学李教授开小波理论讲座,你去听听,给我带点资料回来”。小波理论是新近才提出的纯数学理论,应用它能提高地震波的分辨率。但因为它非常高深、繁琐,就是搞数学的人研究起来也很费劲,年轻人都不愿意接触它,想不到牟永光老师已经涉猎其中。一位60岁的导师,对新知识还是这样热心,单这一点,你就得佩服。”

  

(文章摘自《岁月流金—记石油科技专家》作者:石油大学 王伟范)