李慶忠：情定石油的物探人生

李慶忠，1930年10月10日出生于江蘇省昆山市，石油地球物理勘探專家，中國工程院院士?，F(xiàn)任中國海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)學(xué)院名譽院長、中國石油天然氣集團東方地球物理公司副總工程師。在60余年的物探生涯中，他先后為我國新疆克拉瑪依油田、大慶油田、勝利油田及塔里木盆地等地區(qū)石油資源的勘探開發(fā)作出了重要貢獻。1972年，李慶忠系統(tǒng)闡明了地震波的波動理論，并提出了“積分法饒射波掃描疊加偏移”技術(shù)，使地震勘探技術(shù)從幾何地震學(xué)領(lǐng)域進入到波動地震學(xué)。20世紀60年代中期，首創(chuàng)領(lǐng)先世界的“三維地震勘探”方法，70年代中期又創(chuàng)立了“兩步法偏移”技術(shù)，并先后出版了《走向精確勘探的道路》《尋找油氣的物探理論與方法》等多部專著。

青春無悔探石油

李慶忠出身醫(yī)學(xué)世家，其祖父、父親等皆是有名的中醫(yī)，慕名前往就診的患者絡(luò)繹不絕。

1949年，李慶忠考入清華大學(xué)電機系，后又轉(zhuǎn)至物理系學(xué)習(xí)。1952年，李慶忠提前畢業(yè)，在畢業(yè)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。

1952年9月，李慶忠被分配到燃料工業(yè)部石油管理總局，經(jīng)過短暫的技能培訓(xùn)之后，于1953年3月被派往新疆中蘇石油公司地質(zhì)調(diào)查處任職。由此，在廣袤無垠的西北大地邁開了他物探事業(yè)的第一步。

在新疆的8年時間，李慶忠從一名青澀的大學(xué)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(zhì)構(gòu)造，并構(gòu)建了新疆地區(qū)的重、磁、電基點網(wǎng)。

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

從“幾何地震學(xué)”到“波動地震學(xué)”

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

當(dāng)時在石油物探領(lǐng)域普遍運用的傳統(tǒng)幾何地震學(xué)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(tǒng)地震勘探繪圖、成像、計算的理論基礎(chǔ)。李慶忠從幾何光學(xué)和物理光學(xué)的差別出發(fā)，結(jié)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(chǎn)生繞射波，造成地震記錄上“層斷波不斷”的現(xiàn)象，并且小斷塊反射能量下降，消失在干擾背景之中。

李慶忠大膽假設(shè)提出了波動地震學(xué)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(dāng)時，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(shù)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(zhì)和特征。1966年，李慶忠經(jīng)過多次試驗考證，完成了《波動地震學(xué)》的手稿。

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

“三維地震勘探”與“兩步法偏移”

20世紀60年代中期，勝利油田發(fā)現(xiàn)之時，國際石油地震勘探資料的成像技術(shù)正經(jīng)歷著從二維到三維的演變，與大慶油田相比，勝利油田屬于復(fù)雜斷塊油田。傳統(tǒng)的二維地震方法很難搞清地下情況，不是深度有誤差，就是斷層位置不對，給當(dāng)時的石油開發(fā)帶來了很大困難。

面對這一難題，李慶忠提出了改進地震勘探的8字方針：去噪、定向、辨?zhèn)?、歸位。1965年，他與同事俞壽朋、劉成正等一起設(shè)計了一套線距為260米的“小三角”加密測網(wǎng)，用于野外采集。使用國產(chǎn)51型地震儀，同時采用解放波形、面積組合的接收方式。在資料解釋中，從3個方向識別反射波，計算側(cè)向偏移距離，然后人工進行偏移歸位（又稱“剖面搬家”），這成為世界上最早的一種三維地震勘探。利用此種技術(shù)方法，1967年，在東辛油田獲得了我國第一張三維歸位構(gòu)造圖，對這個儲量逾億噸的復(fù)雜斷塊油田的勘探開發(fā)起到了指導(dǎo)作用。

1979年10月，李慶忠出席了在新奧爾良召開的第49屆美國勘探地球物理學(xué)家協(xié)會年會。會上，西方地球物理公司的拉納先生作了關(guān)于“兩步法偏移”技術(shù)的報告。坐在聽眾席上的李慶忠悄悄地告訴他身邊的物探界老前輩顧功敘先生：“中國其實很早就提出了這種方法，至少比他們早5年?！?/p>

對地震地層學(xué)作出重要補充

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(shù)、“三維地震勘探”方法和“兩步法偏移”技術(shù)，而且進一步發(fā)展完善了地震地層學(xué)的有關(guān)內(nèi)容。

20世紀70年代，地震地層學(xué)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(fā)產(chǎn)生了重大影響。

同一時期，我國在勝利油田負責(zé)地球物理資料解釋的科技人員就發(fā)現(xiàn)了地震地層學(xué)的蛛絲馬跡。1972年，在李慶忠撰寫的《地震波的基本性質(zhì)》一文中對這些認識進行了系統(tǒng)化的論述。直至20世紀70年代末，美國系統(tǒng)化的“地震地層學(xué)”引入中國，并迅速推廣開來，產(chǎn)生了良好的勘探效果，地震勘探由過去只能研究地質(zhì)構(gòu)造發(fā)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(guī)律，開拓了勘探的新領(lǐng)域。

1986年，他在《石油地球物理勘探》雜志上發(fā)表《陸相沉積地震地層學(xué)的若干問題》。創(chuàng)導(dǎo)“地震地層學(xué)”的美國前埃克森石油公司總地質(zhì)師桑格里寫信給李慶忠說：“這篇文章看來是對地震地層學(xué)文獻的有用貢獻。你文中的圖件，盡是出色的圖件……”美國哥倫比亞大學(xué)郭宗汾教授也給他寫信祝賀：“你的高作我非常欣賞，還望再接再厲、為國爭光。”這種思想認識將引起傳統(tǒng)地質(zhì)學(xué)觀念上的變化，同時也會使地震勘探的解釋朝著更為準確的方向前進。李慶忠的文章，可以說是對現(xiàn)代地震地層學(xué)的一個重要補充或是重要發(fā)展。