“捕捉”深地油气的“踪影”(千行百业看海归)

本文转自:人民日报海外版

中国石油大学(华东)教授刘可禹——

“捕捉”深地油气的“踪影”(千行百业看海归)

孙亚慧 王 威

《 人民日报海外版 》( 2024年09月25日 第 10 版)

刘可禹(右)在实验室指导学生处理“数字岩心”数据。

受访者供图

自2010年回国任教后,刘可禹长期从事沉积学和石油地质学的科研与教学工作,坚持不懈进行科技攻关、服务国家能源战略,为油气勘探向深水深层进军贡献力量。

负笈海外 成就斐然

1986年,刘可禹从中国海洋大学毕业后前往澳大利亚求学,先后在悉尼大学、澳大利亚国立大学攻读地质学硕士、博士。

“20世纪80年代中期,去澳大利亚的中国留学生很少,每年只有几十人左右。那是我第一次出国,看什么都觉得新鲜。”刘可禹说,坐落于悉尼市中心的悉尼大学,主校区保留着澳大利亚传统的建筑和文化特色,校园中一座座精美的砂岩建筑物令人印象深刻。

观赏完校园美景,开放式的教学模式让刘可禹很快进入了学习状态。“学校每周会有午间讲座,常常能看到师生们拿着午餐、咖啡去听报告。这些报告中有不少讨论环节,学生可以提出自己的观点,哪怕与老师观点不同也没关系,甚至可以质疑老师提出的模式或结论。坦白说,这对当时的中国学生来说是一个很新奇的体验。”在这样的氛围下,读博期间,刘可禹对导师一篇论文中的地质解释提出了合理质疑,导师非常高兴并欣然接受了刘可禹的修改意见,并鼓励他继续开拓思维,拿出更多更好的科研成果。

留学时的教学模式潜移默化地影响了刘可禹,在回国后的教学生涯中,他也希望学生能提出更多创新想法。

毕业后,刘可禹在澳大利亚联邦科学与工业研究院工作了20年,担任地球科学与资源工程分部首席研究员,从事沉积储层和油气成藏研究。他在沉积正演模拟、流体包裹体、储层地球化学和成藏年代学及含油气系统定量模拟方面有较高造诣,研发出识别油气运移通道和古油藏的技术方法,获得澳大利亚和美国专利认证,并得到国内外学者广泛应用。

回国任教 立德树人

担任首席研究员期间,刘可禹负责对接中国项目,与国内的大学、企业、科研院所的人员沟通越来越密切,他看到中国在油气勘探开发方面有很大潜力,自己的一些研究成果可以在国内更好地应用。2010年,刘可禹决定回国工作,在中国石油勘探开发研究院担任石油地质实验中心总工程师,6年后,他来到中国石油大学(华东),走上了他心心念念的讲台。

作为老师的刘可禹言传身教,耐心指导。“我希望我的学生们能诚实做人、踏实做事,严谨对待研究工作,精益求精。”刘可禹说。

在刘可禹看来,做科研最重要的是能够解决实际问题。他以身作则,每天最早到达办公室,直到深夜才结束一天繁忙的工作。多年来,学生们早已习惯刘老师办公室的灯在很晚的时候也常常亮着。

学生眼里的刘可禹认真严谨却又亲切、平易近人。“刘老师对待每一件事情都十分认真,高度专注。”刘可禹的博士研究生范雨辰说,这让自己受益良多,老师坚持“有求必应、有问必答”的原则,认真对待每一位学生,不管多忙他总是耐心地为每个人提供指导。

刘可禹带领团队在《中国科学-地球科学》《美国石油地质家协会通报》《前寒武研究》等国内外知名期刊发表了一系列有关沉积正演数值模拟的论文,引起了美国科学促进会等学术机构的关注,多次受邀在多个国际会议作报告。2022年,刘可禹受美国斯坦福大学和斯伦贝谢公司邀请,为该领域权威教科书专门撰写了一章相关成果内容。2023年,刘可禹入选能源领域全球前2%顶尖科学家榜单并被推选为美国石油地质家协会亚太区秘书长。

在刘可禹的严格要求和耐心指导下,学生们的科研能力和水平提升很快。近几年,他带领的团队共培养博士后、博士、硕士、留学生及青年教师30余名,4名博士后获“国家博士后创新人才支持计划”资助,3位博士后晋升为教授。

研发软件 打破垄断

如今,国内简单的油气藏已基本探明,需要在深层、复杂构造等高难度领域寻找新的油气资源。

在刘可禹看来,我国地球深部探测相对于欧美国家起步较晚,在探测技术、资源利用深度等方面上存在一定差距。例如,在模拟盆地充填和沉积相三维定量分布的大型工业模拟软件方面,一些外国公司的产品仍处于垄断地位,这类软件单机版的定价十分昂贵。

为解决这一难题,刘可禹带领团队致力于研发出自己的软件。他们结合学科交叉融合和现代信息技术、观测技术,运用地球系统科学的理论,从正演角度出发,让研发的沉积正演模拟软件能够综合考虑古地貌、古气候、海(湖)平面变化、物源供给、水动力、碳酸盐岩生长速率等条件,使模拟更加科学合理,精准还原深时地质演化情况。与此同时,借助计算能力和算法的显著提升,大规模、多尺度、复杂的数值模拟成为可能,让地质学与流体力学、模糊数学和计算机科学等多学科协同作用。

2023年9月,刘可禹团队成功研发UPC-Sedfill3D沉积正演数值模拟软件。这款具有完全自主知识产权的软件,能够快速、定量地还原盆地沉积充填过程和沉积相三维空间展布,助力油气勘探潜力区预测,一定程度上打破了国外公司的技术垄断。目前,该软件已成功应用于塔里木、鄂尔多斯、渤海湾、珠江口等含油气盆地以及黄河口、胶州湾、印度河三角洲等现代沉积环境的模拟,为深层油气勘探提供了指导和支撑。

谈及自己的未来规划,刘可禹表示,团队将结合中国独特的深层超深层地质特征,继续优化升级UPC-Sedfill3D大型工业软件。“我们希望能借助人工智能技术,为生成式大模型提供更多沉积相训练知识图谱。”他说。