何家歡 從實驗室“孵化”出的發(fā)明達人

阮明龍 廖書弘

在其他人看來，何家歡是個性格隨和、有親和力的人，透露出沉靜的氣質(zhì)。事實上他也的確如此，用涌泉般迸發(fā)的不尋常的發(fā)明創(chuàng)新，詮釋一顆在科研領域潛心耕耘的匠心。

在2022年第16屆北京發(fā)明創(chuàng)新大賽中，何家歡主持的兩項技術從全國32個省、市、自治區(qū)的1600余個項目中脫穎而出，榮獲兩項銀獎。當被問及哪個發(fā)明是他最好的一個時，他笑著說，“下一個”。

直面困難挑重擔，四兩撥千斤破難題

何家歡畢業(yè)于西南石油大學油氣田開發(fā)工程專業(yè)，2010年來到西南油氣田公司工作。彼時的勘探開發(fā)研究院實驗中心肩負著頁巖氣勘探開發(fā)的前期工作，而那時我國還處在萌芽時期的頁巖氣領域并不被業(yè)內(nèi)外人士所看好。還沒踏入實驗室，就有熟識的業(yè)內(nèi)好友前來相勸，“離開實驗室吧，這里遠離主營業(yè)務，會埋沒掉你的?！钡渭覛g心想，如果一個地方迫切地需要你，那么這里一定是能施展拳腳的舞臺。

來到實驗室意味著與現(xiàn)場結(jié)下不解之緣。含氣量是判斷頁巖氣是否經(jīng)濟可采的關鍵指標之一，在以往的工作中，測定該參數(shù)的實驗必須在巖心出筒后一個小時馬上開始，需要實驗人員在機器轟鳴的井場24小時蹲守并記錄數(shù)據(jù)。這個實驗伴隨著何家歡走過了自己的職業(yè)生涯前幾年。無論是高達40多度的酷暑，還是氣溫零下的嚴寒，那段現(xiàn)場測試頁巖含氣量的艱辛日子都給他留下了深刻印象。

與艱苦環(huán)境打交道的石油人遇到困難時，總會說發(fā)揚大慶精神鐵人精神，似乎咬咬牙，困難就過去了?？墒呛渭覛g不這么想，科技人員的使命就是要用四兩撥千斤的技術解決面臨的難題，愿意來做這個實驗的同事個個都是好樣的，但不代表應該讓同志們寶貴的精力始終消耗在這種重復的機械勞動中。

經(jīng)過日日夜夜的反復琢磨和測試，何家歡和同事們同高校老師一起，利用光電非接觸法原理設計出了頁巖含氣量自動測試儀。這臺由高校老師研發(fā)、何家歡等人負責應用推廣的自動化設備，使原來至少四人三班倒的工作效率大大提高，員工也不用再長時間忍受野外艱苦環(huán)境。該設備后來分別取得了美國和歐洲發(fā)明專利，也被銷售到其他需要測含氣量的公司，以幫助國內(nèi)的公司開發(fā)頁巖氣。由此，何家歡牽頭修訂了我國現(xiàn)行行業(yè)標準《頁巖含氣量測定方法》。從那時起，何家歡逐漸體會到發(fā)明的快樂，用技術創(chuàng)新解決生產(chǎn)問題后來成為他的一個主要思路。

立志解決求而不得的技術難題

在國慶70周年閱兵式上，四川省的彩車令人印象深刻。這輛從天安門前駛過的彩車上，不僅載著兩只笑容可掬的大熊貓，還有一臺寫著“頁巖氣”的鉆井井架模型。21世紀初鮮有人問津的頁巖氣，經(jīng)過何家歡們的努力奮斗，已經(jīng)在2019年成為四川省的新名片。

每每看到這一畫面，何家歡總是心潮澎湃，功成不必在我，功成必定有我?，F(xiàn)在頁巖氣已不再是實驗室的主要攻關對象，新成立的頁巖氣研究院和多家頁巖氣公司，讓業(yè)務發(fā)展得波瀾壯闊。在老一代的實驗室中，實驗人員被形容為“勘探開發(fā)的偵察兵”。當目標已經(jīng)鎖定，當年深入敵后的偵察兵便已然完成歷史使命，把歷史舞臺的中央交給他人，而偵察兵們將整理行囊，義無反顧地邁上新的征途。

由于在油氣田公司的出色工作，何家歡曾前往位于北京的中國石油勘探開發(fā)研究院與更多優(yōu)秀的科技工作者一起協(xié)同攻關。在那段跟著高手學習的日子里，曾獲得過國家自然科學二等獎的油氣地球化學家張水昌教授的一句話，何家歡記在心里，張教授說，學術研究的目的不是為了填補空白，而是為了解決人們多年來求而不得的技術難題。從此，投身巖石物理研究的何家歡又有了新的研究方向。

各向異性是客觀世界事物的一種普遍性質(zhì)，卻給電測井技術——這項油氣領域最廣泛使用的技術——帶來了不小麻煩，過去的科技工作者為了研究巖石的各向異性，不得不用切割的方式將巖心制作成方塊狀。但是，世界上99%的巖心都是通過鉆井獲得的，也就是說圓柱形才是巖心的最常見形態(tài)。而巖心大多取自幾千里深的地下，單位質(zhì)量的巖心成本與黃金有著相當?shù)膬r值，從昂貴的成本上來說“經(jīng)不起”過度的切割。如何才能利用經(jīng)濟高效的手段，解決電阻率各向異性測試這一困擾地球物理工程師的技術難題呢？這就是何家歡接下來需要做的工作。

這是一場更為艱難的攻關。何家歡發(fā)揮了作為“偵察兵”的毅力與積極性。在他家中的書架上，放著很多油氣田工程專業(yè)課程之外的書籍，如《復變函數(shù)》《物理學中的數(shù)學方法》《凝聚態(tài)物理》等，如果沒有思路，他就翻翻《西方文化中的數(shù)學》《數(shù)學史》《我的回憶“工程力學之父”鐵摩辛柯自傳》尋找靈感。

與身邊優(yōu)秀的同事一起討論，也是打開技術發(fā)明思路的關鍵，何家歡曾多次向同一個辦公室的光學專業(yè)高級工程師曾理請教物理學問題，也總與教授級高工周克明探討實驗方案的實施。在他的不懈堅持下，這個原本花費成本巨大的測試技術，在復變函數(shù)與電學理論的完美結(jié)合下，誕生了一個經(jīng)濟、實用的普適性技術，目前已經(jīng)有來自澳大利亞的PES公司希望獲得該專利技術的許可權。時至今日，何家歡在巖石電學領域的成果已經(jīng)不再只被國內(nèi)油氣工作者所了解，來自俄羅斯、澳大利亞等國的學者都對其成果表現(xiàn)出了興趣，很多土木工程、巖土工程甚至鐵道工程的技術人員都在引用何家歡的論文。

我國油氣行業(yè)發(fā)展以來，人們更普遍接受的情況是，我國實驗室花高價引進國外進口設備，從而達到國際先進的水平。當來自工業(yè)強國的企業(yè)也期待獲得中國工程師的研發(fā)專利技術的許可權時，我國的巖心分析技術已經(jīng)從當年的引進消化，過渡到了現(xiàn)在的技術輸出，這意味著我國的巖石物理實驗領域不再只會一味追隨國外的研究腳步，而是用自己的雙手，研發(fā)出了關鍵的普適性技術。

不忘篳路藍縷來時路，始終奮進前方大踏步

即便創(chuàng)造了如此多亮眼成績，何家歡依然保持著表里如一的沉靜和謙恭。尤其是對于同行業(yè)的前輩，他始終抱有敬意。在博士畢業(yè)論文的致謝里，何家歡寫道：“從歷史發(fā)展看，今天的博士畢業(yè)或仍比不了八九十年前祖輩自學達到的水平，任何事物永遠都不能割裂歷史環(huán)境片面地看，正是老一輩人不斷努力，才造就了我今天學習的機會。再者，感謝老一輩的工程師和科學家們，感謝偉大的黨和祖國?！?/p>

截至2022年8月，來自實驗室的何家歡已用自己的青春奮斗申請57項專利，其中不乏美國、俄羅斯、加拿大、巴西等國的發(fā)明專利，更不乏讓國外公司愿意出價的實用技術，何家歡也被同事戲稱為“何發(fā)明”、“何專利”。2022年，共青團四川省企業(yè)工作委員會把“四川省企業(yè)系統(tǒng)創(chuàng)新創(chuàng)效青年先鋒”的榮譽授予何家歡。但他并未忘記奮斗的初心，“石油對外依存度達到70%以上，油氣勘探開發(fā)、新能源技術發(fā)展不足”，黨和國家不止一次對能源技術創(chuàng)新提出過期許。

何家歡還是那個隨和親切的何家歡，脫去諸多的榮譽和贊揚，他依然堅守于小小的實驗室，在我國石油天然氣勘探開發(fā)的技術征途上奮力開路、尋求突破。他始終堅信，實驗室中的一小步，終會變成能源行業(yè)的一大步。

責任編輯 華南