文/譚 曄 羅 丹
東方物探首席技術專家陶知非38 年如一日,遨游在地震信號激發控制的神秘世界。

●東方物探首席技術專家陶知非。
7 月底,在新疆喀什地區英吉沙縣一個村落旁,東方物探新疆物探處2134 隊正在這里進行震源勘探作業,圍觀的當地村民從沒見過可控震源。一位70 多歲的老大爺指著幾臺正在作業的可控震源問道:“這個大家伙是干什么的?”作業人員告訴老人,這是找石油的裝備,叫可控震源。
作為東方物探走向國際大舞臺的勘探利器,這個鋼鐵之軀蘊含著怎樣的奧秘,外行人沒人能說得清。近日,筆者采訪了能夠真正揭開可控震源奧秘的人,他就是“國家863 資環領域高精度可控震源項目”首席專家、東方物探首席技術專家陶知非。
20 世紀70 年代末臨近高考,一位參加過抗美援朝上甘嶺戰役的志愿軍老戰士向他的兒子說道:“高考要首選軍校,為國防建設出力。”陶知非順從了父親的建議,報考了中國人民解放軍國防科技大學自動控制系飛行器姿態控制專業。
1983 年,懷揣航天夢的陶知非隨著國產銀河億次計算機畢業分配到原物探局研究院,被安排到3033 計算機房,負責場地UPS 管理。當時,在3033 機房工作令人羨慕,但想干一番事業的陶知非沒幾天就要求調換崗位。一位懂得自動控制專業的院領導說,你去院裝備室搞震源吧。沒成想,這一去就是38 個年頭!從與震源結緣到震源工程師,再到“國家863 資環領域高精度可控震源項目”首席專家,陶知非在可控震源領域潛心鉆研,為中國石油勘探裝備的發展殫精竭力。
在石油勘探中,可控震源是靠液壓驅動產生人工地震波的一種車載震動源。目前,只有中國、美國、法國可以自主完成設計與制造。作為高效、安全、環保、低環境影響的勘探裝備,可控震源引領著陸上綠色勘探的未來,具有廣闊的發展前景。作為一名可控震源工程師,陶知非見證了中國可控震源技術從無到有,從落后到領先的非凡發展歷程。
大噸位可控震源控制精度要求極高,需要毫秒級精準控制,陶知非充分發揮所學專長,全身心地投身到可控震源的信號激發與控制技術、地震信號檢測技術中去。沒過多久,他被選派參加集團公司可控震源控制系統的研發技術攻關。他每天拿著厚厚的技術資料,在控制與信號理論中探尋可控震源的真諦。
1997 年末,陶知非接替退休的老領導作為項目負責人,主導研發KZ28 可控震源。他帶領研發團隊實現核心技術參數完全自主設計,并達到國際同等水平,拉開了可控震源助力勘探生產的新時代,成為集團公司工程技術服務“十大利器”之一。
陶知非沒有停步。2006 年,他提出研制低頻可控震源的設想。當時,低頻可控震源技術屬于業界的一塊硬骨頭,誰能啃下來,誰就擁有搏擊國際物探市場的利器。外國同行覺得中國人沒有這個技術實力,不可能完成這一創舉。面對質疑,陶知非擲地有聲:“我們一定要用自己的力量攻下它!” 2009 年,他和公司2 名地球物理專家赴荷蘭與殼牌專家進行交流,交流中殼牌專家提出:由殼牌提供幾組測試參數在東方物探研制的低頻震源上完成測試,才有進一步合作的可能。即只有通過殼牌的對測試結果的分析認可,殼牌才能投資第二階段的實際地震數據采集試驗。與此同時,殼牌把這組數據同樣給了美國、法國的相應公司。
當年,低頻震源測試依托東方物探2311 地震隊內蒙古作業項目進行。內蒙古的10 月寒氣逼人,陶知非帶領研發團隊向著世界級難題發起沖鋒!東方物探配合研發團隊集中了超過當時3 個三維地震隊的資源配置和一個VSP 隊。研發團隊經過科學嚴細的論證和成百上千次的試驗,完成一項項創新結構和技術集成。低頻地震信號激發效果最終得到荷蘭皇家殼牌公司的技術認可,東方物探進入第二階段試驗。第二階段的地震數據采集試驗,殼牌投了300 萬歐元。陶知非信心陡增。他繼續帶領研發團隊把研究目標鎖定在3Hz 以下的頻率延拓,集智攻關。期間,他對研發團隊要求十分嚴格,關鍵數據必須反復測試確認。他的嚴謹工作作風對研發團隊起到重要引領作用,最終開創了1.5Hz 低頻震源工業化應用的先河!
陶知非說起這段難忘的經歷,感慨萬分:“你不知道當時我的壓力有多大,公司把3 個三維地震隊的設備交給我進行測試,一旦不成功,這些資源將造成多大損失!更何況,我們背后還有美國、法國兩個強勁對手,一旦失敗,對我們開拓國際市場會造成嚴重影響。我感到欣慰的是,公司領導給予了大力的支持,親自拍板確定試驗方案,在公司的強力支持下,我們在背靠背競爭中還是憑借勇氣和實力笑到了最后。”
2012 年,低頻可控震源項目被列為“國家863 計劃”。在實施國家863 高精度可控震源的研究進程中,陶知非向業界拋出了一塊試金石:LFV3 低頻可控震源,用更穩定的低頻地震勘探技術敲開沉睡多年的深部地震信號成像的大門。一年后,LFV3 正式產業化,在低頻激發的穩定性和系統的可靠性方面填補了國內技術空白,迎來了新一輪的油氣勘探熱潮,被評為中國石油十大科技進展。

●陶知非向中石油考核專家組介紹高精度可控震源研發和推廣應用情況。

● 陶知非(右二)在現場調研。
陶知非緊跟油田勘探開發需求,2016 年,EV-56 高精度可控震源項目順利通過國家大考,實現了從低頻向寬頻的巨大跨越,總體性能領先國際同行整整一代,高精度可控震源更是把低頻地震技術和高精度地震信號控制完美的結合在一起,成為中石油的撒手锏技術,技術成果獲得中國地球物理學會一等獎。當高精度可控震源問世的時候,很多人發現:這不是之前印象中的傻大黑粗的石油勘探裝備了,而是一件藝術品,甚至深受攝影愛好者的青睞。
2018 年,他又帶領研發團隊進行新一代橫波可控震源研發,在全球再次喚醒橫波矢量源勘探,拉開了彈性波地震勘探的新篇章,標志著中國石油裝備制造綜合實力邁上了新臺階。
陶知非始終保持旺盛的求知欲,在深耕本專業的同時,努力跨界學習,以提高自己解決地球物理問題的綜合能力。在外面,他虛心向多名業界專家學習地球物理技術;回到家,他向解釋專業的夫人請教物探專業技術,向學環境專業的孩子請教如何降低振動器平板對環境的影響問題,為把自己打造成復合型專家充電。
他堅守科技報國理念,多次婉言謝絕外國公司的高薪及各種優厚待遇。他說:“震源是我的事業,也是我的興趣,讓我去外國公司服務,想都別想。這輩子就干震源一件事,我無怨無悔。”
多年來,陶知非帶領研發團隊完成了具有自主知識產權的大噸位可控震源低畸變控制技術,使國產大噸位震源的激發信號品質達到國際領先水平,助推國內油氣田在塔里木、準噶爾、柴達木、鄂爾多斯等7 個盆地實現重大勘探突破,成為東方物探拓展國際高端市場的重要裝備利器,為提升物探裝備核心技術水平做出突出貢獻。2015 年,他成為政府特殊津貼獲得者,2016 年獲集團公司先進科技工作者稱號,2019 年被集團公司授予“科技領軍建功人才”榮譽稱號。
眼下,58 歲的陶知非依然潛心研究新一代橫波震源的信號控制,同時他的研究樂趣已經從陸地地震信號的激發向海洋延伸了:深海可控震源,未來等待他的還有非炸藥脈沖地震信號的激發和節點智能布設系統,力爭在物探裝備數字化、智能化方面取得新突破,為推進企業高質量發展再做新貢獻。