吳應清
編者按:
春去秋來,歲月如梭。經(jīng)歷了一甲子的風雨洗禮,中國地質(zhì)科學院勘探技術(shù)研究所(文內(nèi)簡稱勘探所)迎來了她60歲的生日。60年,在人類歷史的長河中,彈指一揮,轉(zhuǎn)瞬即逝。但對以張金昌所長為代表的勘探所人來說,卻有很多難忘的記憶值得回念,而他們在相關(guān)領(lǐng)域里收獲的積蘊也成為一筆寶貴的財富,值得借鑒和弘揚。
謹以此文,共賀盛典,同頌“地質(zhì)鉆探”之一驕。
2017年,對勘探所來說,是值得紀念的一年,也必將是忙碌的一年。
這一年,勘探所迎來成立60周年慶典。為讓這一歷史性的時刻過得更有意義,幾個月前,勘探所上至張金昌所長,下至普通職工就已經(jīng)在梳理、總結(jié)所史和多年沉淀的精華。所里還計劃籌辦多場交流活動,意在讓全所人,尤其是年輕一代對勘探所的經(jīng)驗傳承有更深刻的領(lǐng)悟,從而提高全所的凝聚力,為承上啟下開啟下一個甲子的輝煌征程埋下鋪路石。
“是機遇也是挑戰(zhàn)?!睆埥鸩缡敲枋鲞@一關(guān)鍵節(jié)點。而這一歷史節(jié)點的到來與國家戰(zhàn)略息息相關(guān)。2016年5月30日,國家主席習近平在全國科技創(chuàng)新大會上指出:“目前,世界先進水平勘探開采深度已達2500米至4000米,而我國大多小于500米,向地球深部進軍是我們必須解決的戰(zhàn)略科技問題。”
號令已然吹響,而作為“中國地質(zhì)鉆探裝備與技術(shù)研發(fā)的領(lǐng)航者”,勘探所依然不負眾望地走在“前沿深地”。
走過昨天——艱苦卓絕六十載豐碑矗立天地間
時光倒回到60年前,經(jīng)地質(zhì)部批準,中國第一個探礦工程專業(yè)科研機構(gòu)
地質(zhì)部勘探技術(shù)研究所宣告成立。
從那時起,彪炳千秋的功業(yè)在這里拓展;莊嚴神圣的使命在這里延續(xù)!
在隨后的60年歲月里,這支團隊在歷代領(lǐng)導人的帶領(lǐng)下,歷經(jīng)起步階段的創(chuàng)業(yè)艱辛,還有文革時期的浩劫混亂,幾經(jīng)輾轉(zhuǎn)、分離,甚至遷往偏遠“大三線”等磨難仍不放棄,終在20世紀80年代落戶享有“京津走廊明珠”之稱的河北廊坊,從此“深耕細作”,逐漸發(fā)展成為我國從事探礦工程和巖土鉆掘應用技術(shù)研究規(guī)模最大、綜合實力最強的一支科研開發(fā)隊伍,成為專業(yè)領(lǐng)域里代表中國特色和水平的“一面旗幟”。
1985年,從武漢地質(zhì)學院北京研究生部探礦機械設計專業(yè)畢業(yè)的張金昌被分配到勘探所工作,成為所里文革后第一個研究生。而那時的勘探所,正是在全面恢復工作和創(chuàng)新改革的“黃金期”?!俺砷L沐浴”在這一底蘊豐富、有著很多優(yōu)良傳統(tǒng)的單位里,張金昌深受老一輩勘探人的熏陶和影響。
“成長的幾年時間里,我有一個深刻體會,老一輩人真是歷經(jīng)百折而不撓,執(zhí)著科研卻不張揚,一心一意踏實前行?!痹趶埥鸩挠洃浿校泻芏嘀档靡簧懹浐蛯W習的前輩:他們或嚴謹求實,一心向研;或和藹可親,噓寒問暖的同時,督促他不忘保持學習熱情,與時俱進……在他看來,正是這些不斷傳承的優(yōu)良傳統(tǒng),使得勘探所在歷經(jīng)沉寂過后,迅速迎來了厚積薄發(fā)。全面恢復工作以后,大家的科研熱情迅速高漲,成果迭出。尤其是改革開放“春風乍起”的時候,勘探所積極投入到國家科研體制改革之中,率先嘗到了科技創(chuàng)新、融入市場的甜頭。
那是一個奮勇爭先、改革創(chuàng)新的年代,懦者沉淪,勇者致勝。
改革風潮之下,一波又一波浪潮向勘探所“席卷而來”:1985年中央作出《關(guān)于科技體制改革的決定》,揭開了國家全面科技體制改革的序幕;1986年勘探所被定為“技術(shù)開發(fā)型單位”,隨后單位事業(yè)費大量縮減……
雖然面臨考驗,但早已在風浪沖刷中學會自強自立的勘探所很快就穩(wěn)住了方向。他們提出了“穩(wěn)住一頭,放開一片”的口號,圍繞這一方向,把單位的人員分成兩部分,一部分人仍舊依靠國家科研經(jīng)費來深入探索科研;另一部分人則放逐到市場中去,通過項目及面向?qū)嶋H應用的成果轉(zhuǎn)化來為單位和自己謀發(fā)展。
得益于這一方向的指引,即使是在國家項目銳減、行業(yè)市場舉步維艱的20世紀90年代,勘探人科技創(chuàng)新的腳步依然沒有停歇,不僅成功地“穩(wěn)住了”科研“這一頭”,而且在市場淘沙中為自己贏得了一片更廣闊的天地。
經(jīng)過十余年深入一線的積累及創(chuàng)新,勘探所已經(jīng)形成了自己特有的優(yōu)勢方向:在國內(nèi),勘探所率先進行全液壓巖心鉆探裝備的研究與推廣應用、定向鉆探與高精度對接連通井技術(shù)的研究和推廣應用、液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆探技術(shù)的研究與推廣應用、繩索取心鉆探技術(shù)的研究開發(fā)與推廣應用、水文水井及多工藝空氣鉆探技術(shù)、非開挖鋪管裝備與工藝的研究與推廣應用、大口徑鉆頭與鉆具的研究與推廣應用。
截止2016年,團隊先后完成科研成果470余項,在眾多方面取得了突破性進展,有150余項獲部級以上獎勵,其中獲國家創(chuàng)造發(fā)明獎和新產(chǎn)品獎6項,國家科技進步獎一等獎1項,二等獎2項,部、省科技成果獎一等獎10項,二等獎32項等,獲國家專利87項,為我國探礦(巖土鉆掘)工程技術(shù)處于世界前列起了十分重要的作用。
當巍巍井架高聳藍天,當沉睡大地的精靈噴薄而出,有多少人關(guān)注到人聲鼎沸喜笑開顏的背后,勘探所人經(jīng)歷的艱辛和付出的汗水7鐵骨錚錚男子漢,千尺地下擺戰(zhàn)場。是他們,用幾代人的堅韌不屈和智慧汗水,鑄就了一把又一把直插深地的“神劍”——
走在今天——創(chuàng)新圖強贏碩果 走向深地筑夢想
2016年1月8日,人民大會堂燈火輝煌,習近平、李克強等黨和國家領(lǐng)導人向我國科技工作者的杰出代表頒發(fā)了2015年度國家科學技術(shù)獎。由勘探所所長張金昌領(lǐng)銜的“2000m以內(nèi)全液壓地質(zhì)巖心鉆探裝備及關(guān)鍵器具”項目榮獲2015年度國家科學技術(shù)進步獎二等獎。這是勘探所近年來收獲的又一創(chuàng)新成果。
據(jù)悉,該成果已在全國范圍內(nèi)得到廣泛應用,出口到20多個國家和地區(qū),占領(lǐng)我國全液壓地質(zhì)巖心鉆機70%的市場份額,且多次創(chuàng)造了鉆井技術(shù)應用的世界紀錄。
“創(chuàng)新是一個民族生生不竭的動力,創(chuàng)新也是我們勘探所一往無前的源泉。”張金昌如是強調(diào)創(chuàng)新之于新一代勘探所人的意義。事實上,敢做敢拼也是這位新時期所長深入骨髓的性格特征。有過去的成就并非易事,如何站在前人的肩膀上看到更廣袤、壯美的風景?對他和新一代勘探所人來說確實是一個全新的命題,而這次他們依然選擇立足國需,肩負使命。通過自主創(chuàng)新,譜寫了一曲又一曲自強奮斗之歌。
十余年的臥薪嘗膽,奮發(fā)圖強,通過引進消化吸收再創(chuàng)新、集成創(chuàng)新、原始創(chuàng)新,他們先后主持或參與了“四項國際領(lǐng)先技術(shù)”“一項國際先進技術(shù)體系”“兩項國內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)”和“四項科學鉆探工程”。依靠這些先進的技術(shù)及裝備,他們向著地球深部進軍的步伐邁得更加堅定而有力!
正如文首習總書記所說.向地球深部進軍是國家必須解決的戰(zhàn)略科技問題。之所以有此導向,與我國在相關(guān)領(lǐng)域的困境息息相關(guān):我國當前的探測裝備和核心軟件幾乎全部依賴進口,突破深部探測關(guān)鍵儀器與裝備的核心技術(shù);構(gòu)建航空一地面一深部一海域立體探測裝備技術(shù)體系等都成為國家實現(xiàn)創(chuàng)新轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
因為多年深入工程實踐一線,早在新世紀初,勘探所就已經(jīng)對國家在相關(guān)領(lǐng)域受制于人的痛點深有感觸。以“四項國際領(lǐng)先技術(shù)”之一——“慧磁”高精度中靶導向系統(tǒng)的研發(fā)過程為例。張金昌記得很清楚,那是在2003年期間,勘探所先后承接了幾大天然堿礦對接井的工程,其中包括位于土耳其BEYPAZARI天然堿礦對接井工程,它是世界上最大規(guī)模采用對接井水溶開采方法的鉆井工程。
一開始對接打孔的過程并不十分順利,為確保工期,他們不得不啟用美國的高精密儀器。但美方出于對技術(shù)的封鎖保密,只高額出租不賣,且配備專門技術(shù)服務人員單方操作,拒絕中方人員參與的做法深深地刺痛了勘探所幾位該項工程的負責人。
“美國人能做出來的,我們照樣也能做出來?!蹦贻p但倔強不服輸?shù)乃麄儧Q定自己上手研制鉆孔地下“導航”技術(shù),他們的勇氣和決心得到了張金昌和上級領(lǐng)導的鼓勵和支持,項目很快得到批復和立項。從電磁信號的反復鉆研,到拼接樣機的反復試驗,最后入地反復調(diào)整測試,多次總結(jié)升華,“慧磁”終于破鞘而出,使我國成為繼美國之后第二個擁有該項技術(shù)的國家。值得一提的是,相關(guān)技術(shù)較美國儀器還有多個創(chuàng)新優(yōu)勢:首創(chuàng)低電壓可充電電池供電,可用于煤礦井下等高危作業(yè)環(huán)境;入井探管直徑和長度可完成更小曲率半徑的定向井等。
借助慧磁,勘探所在土耳其天然堿礦對接井的工程創(chuàng)新設計并成功實施了雙通道四靶點平行井的對接連通,真正實現(xiàn)了地下的“穿針引線”。憑借系統(tǒng)的高精度,“慧磁”還可廣泛應用于煤層氣、地熱等礦產(chǎn)資源的開采中.例如在山西柳林沙曲煤礦使用該系統(tǒng),把地表鉆進的1500m深定向水平孔,與煤礦巷道內(nèi)鉆出的頂角為106°的水平孔成功對接,實現(xiàn)了“點對點”的精準連通。
“穿針引線”“點對點精準連通”……進入張金昌及其團隊的技術(shù)世界.很多人會發(fā)現(xiàn)這是一個充滿科技之美的深地鉆探世界。除了慧磁之外,勘探所還擁有以“整機零件少、能在惡劣環(huán)境下穩(wěn)定工作、工作壽命長”著稱的“液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆探技術(shù)”;有“同徑取心、一徑成孔”,回次取心長度是國內(nèi)外同徑取心3倍以上的“大口徑長筒取心鉆探技術(shù)”;有被譽為鉆孔“支架”修復技術(shù)之稱的小口徑膨脹波紋管護壁技術(shù),還有“3500m全液壓地質(zhì)巖心鉆機”“車載全液壓深井鉆機”這兩項國內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)裝備……在科學鉆探工程領(lǐng)域,勘探所發(fā)揮所長,牽頭參與了多項具有重大意義的工程,同樣收獲了諸多創(chuàng)新成果:
他們牽頭實施了迄今亞洲實施的最深大陸科學鉆探井——松科二井(CCSD-SK2)工程,借助這一工程開展松遼盆地深部能源資源調(diào)查、尋求白堊紀氣候變化地質(zhì)證據(jù)、研發(fā)深部探測技術(shù)等;
他們承擔的國家“973”計劃項目——松科一井主孔鉆探工程首次綜合石油鉆井技術(shù)、水文水井鉆探技術(shù)等在復雜的沉積地層中成功完成科學鉆探工程,進一步豐富了我國的科學鉆探技術(shù)體系。借助相關(guān)技術(shù),他們在大慶地區(qū)首次取出的中生界與新生界的沙、泥層交界面,對重新認識松遼盆地形成演化地質(zhì)記錄的完整性、研究區(qū)域重大地質(zhì)事件具有重大意義。
2005年,中國大陸科學鉆探工程——科鉆一井完鉆,標志著我國已經(jīng)建立起超深鉆孔長期觀測站??碧剿鳛楣歉沙蓡T單位為這一工程作出了重大貢獻,他們研發(fā)的液動錘、硬巖取心、繩索取心+螺桿鉆+液動潛孔錘三合一、繩索取心+螺桿鉆二合一等鉆具及硬巖糾斜技術(shù)是該工程具有國際先進水平的科學鉆探技術(shù)體系的核心組成部分。
2008年10月,勘探所以骨干成員單位的身份參與了科技部國家科技發(fā)展支撐項目——汶川地震斷裂帶科學鉆探工程,他們研制的深孔復雜地層取心鉆具和長半合管取心技術(shù),對提高高應力極破碎復雜地層的巖心采取率和復雜地層深部綜合鉆探效率發(fā)揮了重要作用。其中,9m超長半合管的應用創(chuàng)世界紀錄。
長纓在手,蒼龍已縛,史詩新唱。以張金昌為首的新一代勘探所人用他們的勇氣和創(chuàng)新譜寫著勘探所的新篇章——
走向未來——榜樣力量引領(lǐng)前行
“在勘探所多年風風雨雨,我有一個體會,不管周遭形勢如何變化,不管我們是事業(yè)單位還是企業(yè)單位,研究所終究還是研究所,我們就應該要堅守住科技創(chuàng)新的這一陣地,面向?qū)嶋H出能夠影響產(chǎn)業(yè)格局的創(chuàng)新成果,這才是科研院所不能忘之‘本,而不是簡單、粗放地去改造或加工產(chǎn)品?!笨偨Y(jié)多年的經(jīng)驗感悟,張金昌如是說。作為帶勘探所承上啟下的中堅“靈魂人物”,這位以“技術(shù)”“管理”齊頭并進的當家人自始至終都踏實堅守著一名科研人內(nèi)心底線,而這其實也是勘探所多年歷風雨而不衰的精神內(nèi)核。
張金昌1959年1月出生于河北保定市唐縣一個木匠工家庭。家風純樸,卻堅持崇文尚讀,高中畢業(yè)后成為一名高中物理教師。恢復高考的第一年,他憑借扎實的基礎(chǔ),擠過千軍萬馬成為光榮的“77級”一員,終圓夢地質(zhì)勘探。
帶著夢想一路堅持攀爬象牙塔,張金昌先后獲得河北地質(zhì)學院探礦工程專業(yè)學士學位和武漢地質(zhì)學院北京研究生部探礦工程(勘探機械設計)專業(yè)碩士學位。進入勘探所后,他仍不懈努力,先后在中國地質(zhì)大學(北京)和北京外國語學院專修英語和法語,并于1994年到美國密蘇里大學石油工程系進修和學習。一步一個腳印,張金昌從一名普通的助理工程師逐漸成長為勘探所的室主任,主管技術(shù)的副所長和所長,真金百煉,收獲的是實打?qū)嵉膭?chuàng)新成果。多年來,他先后主持完成國家、省部級及市場開發(fā)科研項目15項,作為技術(shù)骨干參與完成科研項目6項。發(fā)表論文30余篇,出版專著7部,參與編寫專著2部。
早在1989年,張金昌作為技術(shù)骨干參與完成的“水文水井氣舉鉆探新技術(shù)研究”成果獲推廣應用至全國30個省、市、區(qū),并廣泛應用于國外水井鉆進工程中,產(chǎn)生經(jīng)濟效益數(shù)十億。通過部級堅定,該技術(shù)在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位,從而使我國水文水井鉆探技術(shù)接近國際水平。
從2005年起,瞄準社會所需,張金昌帶領(lǐng)團隊開始將研究重點聚焦在地質(zhì)巖心鉆探技術(shù)、科學鉆探技術(shù)和裝備的設計研究工作上,埋首耕耘,碩果累累。其主持完成的地礦部“九五”地勘高新技術(shù)研究開發(fā)項目“全套管成孔設備、器具及工業(yè)研究”填補了國內(nèi)在該技術(shù)領(lǐng)域的空白,達到先進水平。2006年開始又研制成功四種型號的旋挖搓管機,除滿足國內(nèi)需要還出口到俄羅斯、烏克蘭、美國等國家。
如果說早期一次又一次的磨練對張金昌來說是通向成功一步又一步的臺階,從事地質(zhì)機械儀器裝備設計及鉆探工藝技術(shù)相關(guān)研究讓他和團隊迎來了新的“登頂”,他們的研究趨向成熟,系統(tǒng)化、標準化、集成化。地質(zhì)巖心鉆探關(guān)鍵技術(shù)與裝備使得300~2000米以內(nèi)的全液壓巖心鉆機形成完整系列,研制成功XJY-850高綱級冷拔無縫合金管材,性能指標達到或超過國際產(chǎn)品標準,而成本僅為進口同鋼級產(chǎn)品價格的50%左右,改變了我國鉆探制造落后的面貌。2008~2012年.由張金昌主持負責完成的“科學超深井鉆探技術(shù)方案預研究”圍繞國家實施科學超深井的需求,對實施我國超萬米科學鉆探工程相關(guān)技術(shù)與裝備的研究開發(fā)提出了系統(tǒng)建議,形成了一套滿足13000m科學超深井的鉆探技術(shù)方案,為我國入地計劃的實施打下了基礎(chǔ),為超深井關(guān)鍵技術(shù)研究指明了方向。
值得一提的是,張金昌及其團隊在地質(zhì)巖心鉆探技術(shù)及裝備領(lǐng)域所獲得的成果還形成了1項國家標準和2項行業(yè)標準,為我國在相關(guān)領(lǐng)域的標準制定工作“發(fā)出中國聲音”做出了必要貢獻。
“先進的裝備強硬的是一個國家民族的脊梁?!闭驗橛写艘庾R,才讓張金昌和他所帶領(lǐng)的團隊堅持自主創(chuàng)新,從而沖破國際壟斷,“讓更多來自制造強國昂貴的機器價格,開始歸于合理”。張金昌有個夢想,就是讓他們的“入地夢”融入到“中國的騰飛夢”之中。
榜樣的力量鞭策人前行,令人感到欣慰的是,張金昌之外,勘探所里還有很多團隊能以之為率的骨干在成長。作為管理者、前輩,張金昌希望帶給他們的不僅是方向上的指引、技術(shù)上指導和鞭策,還有體貼入微、切入實際的關(guān)懷。任所長以來,他和所在的領(lǐng)導班子共同制定了很多與時俱進的獎懲機制,一方面穩(wěn)住科技創(chuàng)新,另一方面鼓勵大家走出去在市場中提煉自己。最重要的還是想方設法幫助新一代年輕技術(shù)人員的成長,包括將績效工資按技術(shù)分級,提高年輕技術(shù)骨干的待遇;為每個項目配備一個年輕的副負責人,為他們多創(chuàng)造實踐和匯報的機會;舉辦各種交流活動,鼓勵他們勇敢創(chuàng)新等。長期關(guān)注人才培養(yǎng),如今,團隊已然形成了老中青互幫互帶的合理梯隊。多年前,曾經(jīng)在前輩關(guān)懷和支持下茁壯成長的張金昌也希望自己能帶給年輕人的是這樣的鼓勵和幫助,從而將勘探所的優(yōu)勢延續(xù)下去,延續(xù)未來希望。
“到2020年,我國要在深地深海領(lǐng)域……儲備一批5000米以深資源勘查前沿技術(shù),顯著提升6500至10000米油氣勘查技術(shù)能力,爭取2030年成為世界地球深部探測領(lǐng)域的‘領(lǐng)跑者,在優(yōu)勢方向進入‘無人區(qū)的戰(zhàn)略計劃?!眹临Y源部部長姜大明的聲音猶在耳畔,伴著理想前行,張金昌表示勘探所的實踐之路任重而道遠,下一步,他們計劃將13000米的超深井鉆探技術(shù)方案實行下去,一旦實施完成將刷新目前由前蘇聯(lián)保持的12262米的世界紀錄;他們還計劃進一步力爭解決我國及世界海域天然氣水合物開采的關(guān)鍵技術(shù)難題;拓展慧磁系統(tǒng)在地下熱能開發(fā)以及在礦山救援井的拓展應用等。藍圖已繪就,奮進正當時。
60年櫛風沐雨,給予了勘探所人更加開闊的胸懷和展望。但張金昌斬釘截鐵地說:“不管時光如何變換,60年也好,80年、100年甚至更久,我們作為國民經(jīng)濟建設的‘偵察兵,為國家找資源的‘初心不會改變,就像習總書記說的:“不忘初心,繼續(xù)前行。”