為國“爭氣”

蔡巧玉　衛婷婷

“上天難，入地更難”——即便是被譽為“萬能科學家”的錢偉長先生，在昔日面對我國油田勘探與開采難題的時候，也曾發出這樣的喟嘆。毫無疑問，石油天然氣是重要的戰略資源，關系到國民經濟和社會發展，關系到國家安全，是一個國家自立自強的“底氣”。但油氣偏偏又藏在看不見摸不著的地下，地質勘探只能像老中醫號脈那樣“霧里探花”“隔空點穴”。更為復雜的是，油氣勘探的實際地質情況復雜多樣，每一次勘探都面臨著不同的地質條件，勘探人員只能在前人發現的普遍規律指引下，不斷于創新中找到實用的技術與方法，在摸索中前進，在前進中總結，在總結后再出發。

回想當初，西方發達國家一度宣稱中國“貧油”“貧氣”，沒有良好的油氣資源。這一論斷幾乎封死了新中國走工業化道路強國富民的希望。但是老一輩的中國石油人偏偏不信這個邪，他們破冰前行，通過不斷的勘查、研究，相繼發現了大慶、勝利、遼河等大油田，使我國甩掉了貧油國的“帽子”。此后，一代又一代的石油人前仆后繼、接續奮進、不斷創新、挑戰極限，為中國油氣勘探在傳統“禁區”的一個又一個重大發現提供了理論依據，也為新層系、新領域的油氣勘探提供了堅實的技術支撐。

56歲的李劍在30年前從前輩手中接過“為國加油”“為國爭氣”的接力棒。在天然氣勘探開采行業沉浸鉆研這些，他圍繞天然氣勘探中面臨的關鍵問題開展持續科研攻關，一步一個腳印，將自己的情感、理想與追求，全部傾注到油氣科研中，在天然氣戰略規劃、區域天然氣勘探、天然氣成藏地質理論、天然氣實驗技術等方面取得了一系列重大成果。

三十年彈指一揮，李劍從普通技術員做到中國石油勘探開發研究院首席技術專家，從一名毛頭小伙成為行業翹楚?！耙惠呑又粸楦珊靡患隆?，在追求經濟效益和快節奏生活的今天，這句話似乎有些“不合時宜”，然而也正因如此，用實際行動踐行著這句話全部內涵的李劍才更加展現出他對于科研的嚴謹、對于事業的忠誠，以及作為一名科學家為國為民的崇高風骨。

天然氣事業的排頭兵

——表面看是打一口氣井，實際上卻是考驗一個國家的經濟實力、基礎工業實力和整個科技的綜合發展水平。

化學是一門包羅萬象的大學科，世間萬事萬物幾乎都會與它產生千絲萬縷的聯系?；瘜W可以是幫助作物生長的化肥和殺蟲劑，化學也可以是拯救人類生命的合成藥物，化學可以是日常生活中最常見的塑料制品，化學還可以是推動國家航空航天發展的制備燃料……

1985年，癡迷于化學的李劍在填報高考志愿時，甚至把所有志愿都填了和化學相關的院系，表現出志在必得的決心，最終被河北師范大學提前錄取。進入化學系后，一個全新的世界展開在他面前。在學校里，李劍起早貪黑，拼命吸取著化學學科的精華，打下扎實的理論基礎。4年后，他成功地考取了中國石油勘探開發研究院的碩士研究生，開啟了化學和地質相結合的礦產普查專業生涯。

天然氣作為優質、高效、清潔的能源，能帶給人類清潔的環境和高品質的生活，在世界各國得到普遍重視和優先利用?！疤烊粴鈴哪睦飦淼?，又是如何形成的，它們存在于哪一處地層環境中？搞明白它們的形成機理和成藏的富集規律，從已知往未知推斷，就可以去尋找到這些寶藏了?！崩顒τ米钔ㄋ椎恼Z言解釋著他所從事的事業?；瘜W是一把開啟自然奧秘的鑰匙，油氣地球化學就是應用化學原理和分析方法，研究地質體中有機質富集及生成石油和天然氣的一門應用基礎學科。這是一門立足于實驗分析和地質實踐的交叉學科，也是油氣田勘探開發最基礎的工作，其研究成果直接影響著油氣分布認識、布井安排、鉆井目的層選擇等一系列關鍵問題。

從事石油天然氣勘探開發的科技工作者們都明白實驗室的重要性，可以毫不夸張地說，迅速而精確的實驗數據可以為油氣勘探開發重大決策提供極為重要的基礎數據。反之，“垃圾數據”只能得出垃圾的結果，甚至延誤勘探開發的進程。

“我對實驗室充滿了感情。最開始做碩士論文就是在這里，畢業后也留在了這里。從一名技術員到副主任，再到實驗室主任，這里有我的青春歲月?！崩顒κ侨舷鹿J的“拼命三郎”，似乎沒有什么困難能夠阻擋住他向上攀登高峰的腳步。他不僅把油氣地球化學的科研當作一種工作，而且視為自己生活的一部分。多年里，他始終密切關注國家能源形勢，面向油氣資源國家發展戰略，緊密圍繞先后多個“五年規劃”，在國家及公司重大能源發展戰略的制定中發揮了重要作用，成為國家及中石油集團天然氣勘探的“超強大腦”和走在天然氣勘探最前端的排頭兵。

“我們的決策可不是拍拍腦袋就能形成的，需要正確地推理，還需要反復地實驗，同時還必須得經歷實際勘探的檢驗?！崩顒忉尩?。天然氣是來自大自然的饋贈。它的形成經歷了億萬年，由不計其數的生物，經過復雜漫長的過程轉化而來，卻只有10%左右能最終成藏，它既可以與石油相伴成藏，又可以獨立成藏，并常常躲藏在人跡罕至的地區，勘探開發極其不易。石油人上山下海，爬冰臥雪，穿林海走戈壁，不斷研發應用新技術，要經過多年的時光才能覓得蹤跡，開采出來為人所用。

據李劍介紹，和石油相比，天然氣分子小，在深層儲層較差的環境下仍然能夠運聚成藏，氣藏埋深遠可以大于油藏埋深。已發現的氣藏埋深在地下500米到8000米皆有分布。氣藏埋深較大、地層壓力大、地溫高，且氣層厚度僅幾米至幾十米，氣層準確識別難度較大。精確鎖定目標、發現和開發氣田涉及地質、地球物理、鉆井、壓裂改造、水平井、試油、開采、地面、集輸等各個環節的高新技術。

天然氣勘探從野外踏勘開始至鉆井實施，是一項周期長、風險大的系統工程。在勘探階段一般需要解決多個方面的問題，如儲集層的巖石性質、時代、埋深、厚度、巖相、構造起伏狀況、儲蓋組合、儲蓋能力及組合類型、流體地球化學特征等。通過一系列評價井，估算評價遠景資源量和區帶資源量，實現有利含氣區帶優選。鉆井從用地審批到環評、鉆前、完井、測試、錄井、試油各項工程，環環相扣。即便在如此復雜的程序和高投入情況下，鉆井仍然不一定能夠成功。一個大氣田的發現要歷經多年努力。埋藏較深的氣田，勘探歷程更長，風險更大?？萍脊リP就為天然氣勘探提供理論指引，從而降低勘探風險，提高勘探成功率。

這些年來，李劍和他的同事們不畏嚴寒，不怕酷暑，上高原，闖沙漠，足跡遍布塔里木、四川、鄂爾多斯、柴達木、渤海灣等國內重點含油氣地區，通過野外地質考察和技術攻關，攻克了多項理論和技術難題，為多個大氣田的發現和重點勘探領域的突破作出了貢獻。

“隨著我國天然氣勘探開發不斷深入，一些比較容易找的、淺的、大型的構造氣藏已基本被發現，勘探難度也越來越大。部分盆地鉆井深度已超過8000米，地面、地下條件日趨復雜，以戈壁、沙漠、山地為主，工程作業難度不斷增加?！崩顒σ庾R到，隨著勘探開發的深入，復雜資源占比逐漸加大，常規技術方法難以有效動用。

事實擺在眼前，隨著國內油氣需求日益增加和勘探程度不斷提高，油氣勘探由中淺層向深層、由常規向非常規拓展已成為必然。傳統油氣地質認識在新領域勘探應用中面臨諸多挑戰，亟須發展針對深層和非常規的新理論和新技術。以油氣源為核心的油氣地球化學應用基礎研究和實驗技術研發，是實現油氣地質理論創新和勘探發現的重要手段。

“埋藏更深，壓力更大，工藝技術更為復雜，我們勘探的理論和技術也必須更新換代，能否攻克這些難題，關系到能否在復雜地質條件下找到高效規模氣田，關系到整個氣田能否開發利用?！睌[在李劍和他團隊面前的是一系列嶄新課題，更是一次超越自我的挑戰！

面對困難和挑戰，要采取有效對策突破認識盲區、技術盲區、資料盲區。李劍明白，理論進步和技術創新是打破瓶頸的關鍵?！拔覀兊墓ぷ骶褪沁@樣一個不斷摸索不斷創新的過程，往往這個過程也最磨煉人的意志！”李劍感嘆道，“前期通過勘測采集資料，通過大量的方案數據對比，然后建立資料處理解釋模型，再進行復雜的計算機模擬，有的還要做一些實驗室模擬，最后找出一種最優的方法。國家交給我們的任務，我們必須圓滿完成！”

必須圓滿完成！李劍擲地有聲的話語道出了他和勘探院同事身上所擔負的重任。無論是資源的、成藏的、規律的、目標評價的問題，還是鉆探的問題;無論是儲層致密的問題，還是埋深大的問題，所有問題在創新者面前都必須迎刃而解。

說到就要做到。李劍持續不斷的研究成果在天然氣勘探實踐中發揮了重要的作用。他先后負責或參與完成了“八五”到“十三五”國家重大科技專項天然氣項目、國家“973”計劃、中國科學院先導項目、中石油重大專項、中石油重大科技項目等科研項目50多項，建立了有機質全過程生氣模式及天然氣多成因鑒別體系，發展了天然氣生成與鑒別理論;建立了致密砂巖、古老碳酸鹽巖、火山巖、基巖等大氣田的成藏機理和富集規律;解決了深層-超深層天然氣實驗技術的世界難題，推動了天然氣勘探開發的快速增長;研究成果指導了中秋1井、輪探1井、吐東2井、長深40井、隆探2井等風險井獲重大突破以及蘇里格氣田、安岳特大型氣田、中秋大氣田等的戰略發現和評價勘探。研究成果獲國家自然科學獎二等獎1項，部級獎十多項，地質學會“十大科技進展”2項。

一輩子只為做好一件事

——人生沒有白走的路，每一步都作數。

我們通常會把石油和天然氣統稱為油氣資源，但是世界上已探明的天然氣儲量中，實際上約有90%都是不與石油伴生的，而是以純氣藏或凝析氣藏的形式出現，形成含氣帶或含氣區。李劍介紹，這說明天然氣地質與石油地質雖然有某些共同性，也有密切的聯系，但天然氣有它自身發生、發展、形成礦藏的地質規律。

由于過去產量規模小，天然氣常常作為原油的副產品來進行資源評價，并沒有單獨地梳理針對天然氣資源的評價方法。但是隨著我國天然氣產業的發展，有必要對天然氣獨立進行分析。面對迫切形勢，進入千禧年之后，中石油將這一重任交到李劍和他的同事們手里，由他們負責牽頭建立起一套獨立的天然氣資源評價方法與參數體系。

“這在當年是非常困難的一件事?！崩顒忉尩?，“因為原來資源評價方法都是用石油的。石油這一塊已經做了幾十年，國內外都有比較成熟的內容，但是天然氣的話，國外也沒有單獨來做過，等于我們從一張白紙繪起，每一個參數、每一條標準、每一種方法，都得需要我們自己動手去建立?！?/p>

天下無難事，只要肯登攀。在困難面前，李劍沒有退縮。在他的內心深處，站在時代的前沿和高點，緊抓國家所需，為國家解決實際問題，是他對自己的畢生要求。所以，即便擋在他眼前的，是一座天然氣勘探開發的“珠穆朗瑪峰”，他也要風雪兼程，勇往直前。

李劍和同事們從零開始，在廣泛調研國內外資源評價方法的基礎上，白手起家，搭建起適合我國天然氣地質特點的盆地和區帶評價的方法體系、參數體系和標準。對于天然氣資源評價的關鍵參數，如有機碳下限值、產氣率、烴源巖排烴效率、運聚系數、區帶評價參數、可采系數、經濟系數等進行了一番系統研究，建立起天然氣資源評價的關鍵參數評價模型。用了整整6年時間，李劍團隊完成了天然氣資源的評價方法與參數體系的確定，并且將這一標準推廣到全國，讓全國各個油田都按照這個標準圖版來進行評價，實現了天然氣資源評價從無到有的劃時代跨越。

打鐵要趁熱！在基于整理和總結天然氣評價方法的基礎上，李劍還完成了一件在當時看來無足輕重，但是于今日而言卻異常重要的事情，即建立天然氣稀有氣體的定量檢測技術和測試標準。比如作為國家稀缺資源的氦氣，它一般與油氣伴生，并作為天然氣中的一種組分而存在，具有重要的工業價值，應用于諸如航空航天、國防軍工、醫療設備、半導體、光纖等眾多關鍵領域。但是當時中國的氦氣資源匱乏，主要從國外進口，對外依存度達到95%以上。這一數據令李劍觸目驚心，如果說完全依賴于國外，對我國的經濟生產和國防力量發展是非常不利的，在目前國際風云變化中很容易被別人“卡脖子”。

針對氦資源的重要性及其評價方法的缺失，李劍帶領團隊力求尋找富氦氣田，對氦氣的形成機理和富集條件，做了持續而深入的研究，建立了適用于天然氣中氦的資源評價方法，普查了中石油大氣田氦含量，預測并發現了多個高含氦的大氣田，為中國戰略資源提供了保障。

“礦產資源方面，在國家需要的時候，我們責無旁貸要承擔起身上的責任！”多年的堅持得到了認可，讓李劍覺得此前付出了多少的辛勞都是值得的，同時，也讓他不由自主想起了那樣一句話——“人生沒有白走的路，每一步都作數?！?/p>

“一輩子只為做好一件事?！倍嗄陙?，李劍的每一個創新、每一次進步始終都圍繞著天然氣勘探和開發利用的實際需求展開，不斷積累，不斷深入，從未偏離。

天然氣成分復雜、無色無形。在通過管道進入千家萬戶之前，必須進入凈化廠經過脫水脫硫等處理過程，才能安全使用。其中，汞作為有害物質，不僅具有劇毒性而且具有腐蝕性，會對環境、人體健康和安全生產帶來巨大潛在危害，甚至造成人員中毒、管道泄漏等重大安全事故。因此高含汞氣田必須進行脫汞，保障天然氣的安全生產和綠色利用。

李劍帶領團隊在“無理論、無技術、無經驗”的前提下從零開始，研究了天然氣中汞的毒性及腐蝕性，天然氣脫汞的原理及方法，重點分析了含汞天然氣處理中汞污染控制對策及措施，從源頭設計出天然氣汞檢測技術、天然氣脫汞技術、含汞氣田水脫汞技術、含汞氣田污泥脫汞技術等系列研究課題，經過15年的努力，解決了一系列難題，在國內首次建立了一整套高含汞氣田脫汞技術及汞污染控制技術，整體技術達到國際領先水平，對含汞氣田的安全、合理開發具有重要意義，對防治天然氣汞污染具有指導作用。

從塔里木、鄂爾多斯到北京、上海，從天府之國到渤海之濱、從管線到用戶，從理論、工藝流程到裝置，李劍的研究成果得到了廣泛的推廣應用。中石油累計建造脫汞塔45座，年處理含汞天然氣處理量約300億方，減少汞排放約30噸，消除了用氣居民潛在的汞危害，踐行了公司綠色環保的理念。研究成果當之無愧地在2020年度的中石油集團公司科技進步獎評選中榮獲一等獎。

薪火相傳的團隊

——用腳步丈量青春，用時間沉淀夢想。

我國是世界最大的能源消費國，確保能源安全是關系國計民生全局性、戰略性的問題。作為較為清潔的化石能源，天然氣被認為是我國能源結構調整的主要增長點和低碳轉型的主力軍。尤其是在“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和”兩大目標的約束下，我國能源結構清潔低碳轉型的步伐勢將加快，天然氣在其中的橋梁作用也將進一步得到體現。

在國民經濟需求與能源發展戰略的驅動下，天然氣進入跨越式發展機遇期，迫切需要落實更多的天然氣儲量和產量。但同時，我國油氣工業已進入常規-非常規并舉階段，復雜氣藏的占比越來越高，發現優質大氣田越來越難，這對勘探開發領域提出了更多的創新需求。李劍渴望接受高難度的挑戰，同時也能做到冷靜分析局面。在他看來，想要取得科研成果的突破，毫無疑問，人才隊伍的培養和科研文化的建立是重中之重。

習近平總書記曾經說過：“誰擁有了一流創新人才、擁有了一流科學家，誰就能在科技創新中占據優勢?！崩顒ψ匀欢脠F隊的力量和人才梯隊建設的重要性。事實上，30多年時間扎根在勘探院這片沃土上，他不僅只從事天然氣的科學研究，也擔負起人才的培養重任。

在李劍心中，他與學生的關系不僅是師生，還是朋友，更是未來路上讓中國油氣資源研究領域領跑世界的戰友。他十分看重科學的傳承，一流的學科之所以成為一流，往往需要幾代人的接續奮斗和積淀。

“如果當年沒有我的幾位老師的嚴格教誨和對我無微不至的關懷與幫助，也就沒有我后來的發展?！蹦罴皫煻?，李劍非常動情?！拔业拇T士生導師黃汝昌先生，一生治學兢兢業業，即便在生命的最后一刻，忍著胰腺癌的病痛，還在輔導學生;我的博士生導師李明誠，當年被打成‘右派，48歲才開始搞研究，但他沒有怨天尤人，始終開朗豁達，最終成為油氣運移領域的權威專家;我參加工作之后，做了兩次博士后研究，跟隨戴金星、汪集旸院士兩位導師做課題，戴老師今年已經86歲了，依然和我們一樣上下班，甚至全年只休大年初一那一天，還時常督促我的工作?！?/p>

李劍覺得這種傳承不只是知識的積累，更是一種科研報國的情懷和矢志油氣的信念！正是因為前輩們的影響和帶動，才使得他的科研一直堅定向前，一直在不斷攀登一個又一個高峰。恩師的德行如同一面鏡子，照亮李劍前進的道路，讓他懂得言傳身教的重要，決心將這份沉甸甸的責任和使命承前啟后，傳承下去。

一代又一代人薪火相傳，用青春和熱血向世界證明了中國油氣資源的發展成就。繁霜盡是心頭血，當年的老一輩們有的退休，有的作古。如今，56歲的李劍帶著新一代的年輕人，為了挑戰更高的目標，正付出百分之二百的努力。

李劍時常告誡團隊里的年輕人，油氣勘探開發周期長，需要有“放長線”的耐心，同時想象力還要豐富，“你沒有寬廣的想象能力，很難做好地質工作，因為一口井要打到地下幾千米，有很多未知的因素，有很多不確定的東西，我們無法把下面看得清清楚楚，這就使得我們一定要有站得住的理論基礎”。

要想在所謂的“禁區”里取得突破，必須敢于從以往的認識中走出來，勇于突破已有的“定論”，從勘探理論和地質認識上有所創新。李劍認定創新是破解油氣勘探困局、走向更大發展必須依靠的“鑰匙”。他想盡方法提高科研人員理論技術的更新與儲備，給年輕人壓擔子、扶梯子、搭臺子，幫助年輕人提升解決實際問題的能力，建成了一支專心致志搞科研、一心一意謀發展的人才隊伍。

找油找氣，除了超強大腦，還需要一顆勇敢的心，要不懼挫折，堅持不懈，不能說有困難了就止步不前。這是李劍30年間在不斷失敗與成功的交錯中得出的一條真理，他說：“年輕同志需要在艱苦環境下磨煉，會讓人終身受益?！?/p>

這是因為出野外勘探經常面對異常惡劣的環境，甚至是絕境?！拔覀兘洺５搅艘粋€地方，前不著村后不著店的，你得想辦法把工作完成好的同時，還要安全地把隊伍帶回去，這其實是很難的?！崩顒蛔「锌?。有時候駐地離取樣現場的氣井有200公里之遙，越野車在綿延起伏的沙丘中要顛簸穿行四五個小時才能到達。沙漠里往往沒有路，要靠前人路過的車轍辨認方向，但往往一陣大風刮過，路徑就被風沙埋住了。車子陷進沙里拋錨更是家常便飯，“有一次在柴達木盆地，上午十點鐘車子陷入了沙坑，那里杳無人煙，也沒有手機信號，我們只得冒險靠雙腳往外走，走到晚上六點鐘才遇到一輛車獲得救援”。類似從死亡線上撿回來一條命的經歷不止一次兩次，但行事低調的李劍并沒有過多對外提及，故而這些驚心動魄的冒險往事幾乎鮮為人知。

回顧過往，石油天然氣工業的發展史，就是一部油氣勘探與開發的振興史，而一批又一批的石油科技工作者完成的每一次技術跨越，都帶來了油氣儲量及產量的快速增長。時序交替中，永恒不變的是產業報國、奉獻能源的初心;歷史坐標上，始終清晰的是勇挑重擔、家國天下的情懷。

越是艱難，越是攀登。未來更長的日子里，在“為國爭氣”的道路上，還會有各種各樣的困苦、危險和絆腳石橫亙于斯，但是它們阻止不了李劍和他的團隊前進的堅定步伐。他堅信，理論創新永無止境，科學探索沒有句號。熟悉李劍的人都知道，敏于行而訥于言的他一旦下定了決心做一件事，十匹馬也拉不回來?！拔揖褪沁@么一個人，只要認準了目標，就去努力，要做一件事就一定做成功！”李劍的語氣里充滿堅定。

（責編：楊思玄）

專家簡介

李劍，中國石油勘探開發研究院首席技術專家，博士生導師，中國石油天然氣集團公司高級技術專家，享受國家特殊津貼，新世紀百千萬人才工程國家人選，國家有突出貢獻中青年專家，全國優秀科技工作者，國土資源部、發改委授予新一輪全國油氣資源評價工作先進個人。擔任中國石油天然氣集團公司天然氣成藏與開發重點實驗室主任和學術委員，中國石油氦氣技術研發中心副主任和技術委員會委員，《天然氣地球科學》副主編。長期從事天然氣地球化學、天然氣成藏和天然氣資源評價工作及氦氣、汞富集規律與資源評價工作，先后負責或參加完成了“八五”到“十三五”國家重大科技專項天然氣項目、國家“973”項目、中科院先導項目、中石油重大專項、中石油重大科技項目等科研項目50多項。目前是中石油“十四五”前瞻性基礎性重大項目“大氣田（區）成藏規律與勘探關鍵技術研究”項目長，國家重點研發項目“富氦天然氣成藏機制及氦資源分布預測技術”的課題長。曾先后獲國家自然科學獎二等獎1項，部級獎一等獎10項、二等獎16項，地質學會“十大科技進展”2項，孫越崎和黃汲清優秀青年地質科技獎各1項。發表文章300多篇，出版專（譯）著20部，獲授權發明專利23項。