李慶忠：情定石油的物探人生

馮文波

在新中國60余年的石油工業發展史上，有這樣一位科學家，他把自己一生中最美好的年華獻給了祖國的石油地球物理勘探事業，從布滿大漠戈壁的西北邊陲，到白雪覆蓋的東北大地，再到沃野千里的華北平原，從素有“天下第一州”之稱的涿州，到海風勁吹、潮流歡涌的海濱城市青島……他就是我國著名的石油地球物理勘探專家、中國工程院院士李慶忠。

李慶忠出身醫學世家，其祖父、父親等皆是有名的中醫，慕名前往就診的患者絡繹不絕。1930年10月，李慶忠出生在這樣一個彌漫著藥香味的家庭里。5歲那年，舉家遷往上海。從此，在這座國際化的大都市里，度過了他動蕩而又難忘的少年時代。

1949年秋天，李慶忠考入清華大學電機系，后又轉至物理系學習。1952年，李慶忠提前畢業，在畢業分配的志愿書上，李慶忠堅定地寫下了：到祖國最需要的地方去，到最艱苦的工作崗位上去，堅決服從組織分配。字里行間充斥著一個22歲的青年立志建設國家的熱情和決心。

1952年9月，李慶忠被分配到燃料工業部石油管理總局當實習生，經過短暫的技能培訓之后，于1953年3月被派往新疆中蘇石油公司地質調查處任職。由此，在廣袤無垠的西北大地邁開了他物探事業的第一步。

在新疆的8年時間，李慶忠從一名青澀的大學生，成長為一名出色的物探隊員。8年里，他與隊友們一起跋山涉水，幾乎走遍了整個新疆，用勤奮和專長，探明了準噶爾盆地的地質構造，并構建了新疆地區的重、磁、電基點網。

1960年初，大慶石油會戰打響。根據組織安排，李慶忠也加入到這場聲勢浩大的“戰斗”中，先是在松遼石油勘探指揮部地質調查處從事綜合研究工作，后又參加了松遼地震會戰。不到兩年時間，李慶忠和隊友就把整個松遼盆地的區域性六大層構造“寶塔圖”做了出來，使盆地的構造演變情況一目了然。此舉為日后國家更好地開發松遼地區的石油資源打下了良好基礎。

1964年1月，中央同意組織華北石油會戰。同年3月，李慶忠又轉戰東營，與廣大參戰職工一起在“青天一頂，堿灘一片”的艱苦環境中拉開了開發建設勝利油田的大幕。

當時在石油物探領域普遍運用的傳統幾何地震學認為，地震波像光一樣傳播，反射角等于入射角，類似乒乓球的反彈射狀，這種類比方法也是傳統地震勘探繪圖、成像、計算的理論基礎。1965年，在開發勝利油田過程中，經常出現地震資料在復雜構造上與鉆井資料不符的情況，有時深度有偏差，有時斷層位置不對。李慶忠從幾何光學和物理光學的差別出發，結合光的衍射作用，考慮到地震波的波長很長，一般為80～150米，與其說類似乒乓球的彈射，不如說是以波動的形式在地層中傳播。一旦遇到斷層就會產生繞射波，造成地震記錄上“層斷波不斷”的現象，并且小斷塊反射能量下降，消失在干擾背景之中。李慶忠考慮到，如果不把繞射波收斂起來加以歸位，便不能真實地反映地下斷塊的形態。

李慶忠大膽假設提出了波動地震學的重要推論：“一個反射主體，兩個繞射尾巴”“地層斷，波形不斷”“短小斷塊的反射波消失在背景之中”等等。當時，卻不被人理解，有的人認為 他是胡思亂想，甚至嘲笑他：“哪里來的那么多尾巴？”

真理往往掌握在少數人手中，李慶忠的觀點得到了俞壽朋、劉雯林兩位同事的贊同和支持。1965年，他們共同計算了大量地震波的衍射花紋（繞射波形），從理論上證實了地震波的波動性質和特征。1966年，李慶忠經過多次試驗考證，完成了《波動地震學》的手稿。

1972年，“文革”氣息漸弱，李慶忠重回勝利油田工作，他的同事劉雯林把替他精心保存的《波動地震學》的手稿和圖紙交還給他。于是，在劉雯林、柴振一等同志的協助下，李慶忠撰寫完成了《地震波的基本性質——復雜斷塊區的反射波、異常波與干擾波》這篇21萬字的論文，并謄印了100份送至各油田礦區，在當時的石油勘探界產生了深刻影響。大港油田、遼河油田等紛紛派人參與到學習這一重大理論發現的熱潮中。《石油地球物理勘探》雜志于1974年以1～2期合刊的形式，全文刊登了該文。此后，各石油院校的教科書，在闡述地震波的性質及特征時，均采用了李慶忠這篇文章中的理論和附圖。

1972年，李慶忠在波動地震學基礎上提出的“積分法繞射波掃描疊加偏移”技術也得到了廣泛的應用，這種波動方程偏移技術的最初形式幾乎與國外同時提出。1975年，利用該技術對勝利油田商河西地區地震資料進行處理，第二年就建起了一個年產40萬噸的石油基地。

在李慶忠的物探人生中，他不僅提出了“積分法繞射波掃描疊加偏移”技術、“三維地震勘探”方法和“兩步法偏移”技術，而且進一步發展完善了地震地層學的有關內容。

20世紀70年代，地震地層學在西方國家誕生后，人們在地震解釋工作中開始考慮巖性、巖相問題，并對石油勘探開發產生了重大影響。同一時期，我國在勝利油田負責地球物理資料解釋的科技人員就發現了地震地層學的蛛絲馬跡。1972年，在李慶忠撰寫的《地震波的基本性質》一文中對這些認識進行了系統化的論述。他指出，反射地震波與地下的巖性條件有著內在的聯系，并論述了海相、深水湖相等7種巖相帶的地震反射特征，同時指出了不同巖相的波形變化情況以及可追蹤的范圍。令人遺憾的是，當時他的觀點并沒有引起人們的重視。直至20世紀70年代末，美國系統化的“地震地層學”引入中國，并迅速推廣開來，產生了良好的勘探效果，地震勘探由過去只能研究地質構造發展到能夠分辨地層的沉積相和研究砂巖層儲集的分布變化規律，開拓了勘探的新領域。

然而，李慶忠沒有人云亦云，他注意到國外的地震地層學的一些研究方法大多是針對海相地層的，生硬地套用到中國的陸相地層，就產生了不少問題。1985～1986年，他用計算機做了大量的正演模型，并收集了河流沉積的各種研究資料，根據黃河4000年中河道變遷的記錄以及長江流域江漢曲流河的發展歷史，有力地證明了陸相沉積的復雜性以及地震地層解釋中的各種“陷阱”。