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翁文波与重力探矿仪

已有 1496 次阅读 2021-1-21 17:44 |个人分类:地球物理学家|系统分类:人物纪事|文章来源:转载

我国杰出的地球物理学家、石油地 球物理勘探、石油地球物理测 井创始人翁文波,1912年生于浙江宁 波。父亲翁厚甫是同盟会会员,曾在 辛亥革命后担任宁波炮台司令,他的 堂兄翁文灏是我国地质学和现代石油 工业的奠基者。

把“重力探矿仪” 带回祖国

1936年,翁文波考取中英庚子赔 款公费留学英国伦敦大学帝国学院, 专修应用物理。他受翁文灏的鼓励,决 心为“贫油”的祖国找油,毕业后从事 石油地质勘探事业。当时的石油工业大 国美国刚刚研制出“重力探矿仪”,这 种仪器利用地球物理学的原理可以勘测 出地下矿藏的情况,是当时石油勘探尖 端的现代化技术,但研制出“重力探矿 仪”的这家公司将这项技术严密地封锁 起来。翁文波得到这个消息后,立即下 决心根据所学的地球物理知识研制“重 力探矿仪”。从此,翁文波谢绝了一切 聚会和娱乐,将所有的时间用在课堂和 校办工厂里,边设计边制作,到毕业前 夕终于研制成功,并将“重力探矿仪” 的研制作为自己博士论文的实验论证, 写出了出色的博士论文。

翁文波用勤奋和智慧获得了博士 学位,也获得了俊才的名声。英国多家 石油公司慕名来校,高薪聘请他留在英 国工作,但都被他拒绝。此时,日寇的 铁蹄正践踏着祖国的土地,抗战的号角 召唤着他,异国丰厚的工资、舒适的生 活再也挽留不住他沸腾的心,于1939年 9月毅然踏上了东归的旅途。

由于二次大战的炮火已在欧洲蔓 延,旅途异常艰难,莫测的海上航行更 不允许他带赘臃的行李,离开英国时, 他的身边只有随身的衣物和那架“重力 探矿仪”。随着旅程的辗转波折,每到 一地他便扔掉一些物品。中国港口因为 日本军队的封锁,轮船只能停靠越南的 西贡港。翁文波下船后,见西贡混乱的 样子,生怕“重力探矿仪”出现意外, 索性扔掉了近乎无物的皮箱,只抱着仪 器向中越边界徒步跋涉。当翁文波衣衫 褴褛地踏上祖国土地时,俯身抓起一把 土失声痛哭。多年后他回忆这段经历时 说,财产都是身外之物,丢了还可再 有,“重力探矿仪”是我留学数年所得 的收获,正是祖国急需的东西,如果丢 了,我无颜见家乡父老。

开创石油物理勘探的历史 翁文波归国时,玉门油矿已经勘 探出工业油流,但他感到要将地球物理 勘探应用到国家初创的石油工业,必须 先建立起一支队伍。为此,他先选择到 重庆中央大学任教,并首开了地球物理 勘探课。他计划培养出一批学生后,再 带领他们到玉门工作。

教学期间,四川石油勘探处邀请 翁文波对所打探井进行测井实验。翁文 波在校研制组装了测井仪,于1939年12 月12日,对巴1井进行电阻测井和自然 电位测井获得成功。也是从这天起,开 始了我国石油物理测井的时代。

次年三月,翁文波向玉门油矿筹 备处提出一个物理探测的计划,内容 为:电极下井探测,确定井下油气和水 层的位置;在矿区作电、磁、重力测 量,确定地下构造。5月12日,翁文波 利用假期和助手赵仁寿携带自制、改装 的罗盘磁变仪、电测仪和其他仪器赴玉 门油矿进行工作。7月,翁文波对探测 数据整理后撰写出《甘肃油矿物理探矿 报告》,这是我国第一部石油地球物理 探矿报告,从此开始了我国石油地球物 理勘探的历史。时任经济部长兼资源委 员会主任的翁文灏肯定了这次探矿成 果。他说:“石油河区油矿有向北发展 之可能。”油矿筹备处则根据电测报 告,将2号井由94米加深至145.21米, 日产原油由10吨增加到13吨。

此次物理勘探的成功极大地鼓舞 了翁文波,1941年元月,他携赵仁寿再 次赴玉门油矿,对石油河、干油泉、石 油沟等地域进行地球物理勘探,所用仪 器仍为他自制、改装的罗盘磁变仪与电 测仪。勘探中,他分别采用电极展开 法、单极法、四极法等方法,取得了丰 厚的勘探成果。

1941年3月甘肃油矿局成立,投资 500万美元正式开发玉门油矿。这年7 月,翁文波就像谢绝英国石油公司的聘职一样,毅然辞去中央大学的教授职 位,告别重庆,带着后来成长为中科院 院士的学生童宪章奔赴戈壁荒原上的玉 门油矿,出任地质室副主任(主任为著 名地质学家孙健初)。他到玉门后给正 在上海震旦大学读书的未婚妻冯秀娥写 信说:“国家正需要石油,我怎能永远 呆在远离石油的地方呢?我计划先教出 一批学生来,将来可以带出去,现在这 个愿望实现了⋯⋯”冯秀娥读完信后, 绕道香港,度万里关山,来到祁连山下 的戈壁滩,与翁文波完婚。

1942年7月23日,14号井钻至330 米时,翁文波对此井油层进行电测。 11月15日,翁文波根据电测资料剖析 结果,决定命名14井102米以下油层为 干油泉砂系,438米以下油层为妖魔山 砂系。

经过翁文波数年的不懈努力,一 支地球物理勘探队伍在玉门油矿逐渐形 成,加之油矿进口了两部重力、磁力 仪,于是在他的倡导下,甘肃油矿局 于1945年7月成立了我国第一个野外重 力、磁力测量队,由他亲任队长。随 后,翁文波率领这支20余人的物理勘探 队沿河西走廊,东起张掖、高台、酒 泉,西至玉门、安西、敦煌的广阔地区 进行重力、磁力普查勘探,并深入祁连 山等区域做大剖面。普查至1946年3月 结束,绘制出20余幅河西走廊十万分之 一地质、重磁力线综合图,为我国大西 北甘青地区石油的勘探开发打下了坚实 的基础。

四十年代的中国石油工业是远远 落后苏美石油大国的,但由于翁文波杰 出的科技成果,使我国的石油地球物理 勘探几乎与这些世界石油大国同时起 步,为加快我国石油工业的发展争得了 宝贵的时间。

1946年6月,资源委员会在抗战胜 利后的上海成立中国石油公司,翁文波 奉命出任勘探室主任,离开奋斗六年之 久的玉门油矿,开始了他更加波澜壮阔 的人生旅途。

运用定碳比找油

翁文波是发现大庆油田的功勋人 物,他在研究我国陆相生油理论的过程 中运用了与黄汲清、谢家荣等地质家不 同的科学方法,即通过地球物理勘探获 得的煤炭定炭比反映的变质程度来测定 含油带。

1948年,他在美国《油气杂志》 发表“从定炭比看中国的含油远景”一 文,首次将美国人怀特提出的煤炭化学 变质理论运用到对我国石油远景预测 上,成为我国陆相生油理论的又一位科 学家。他说:“在我国东部可能有三个 含油气带,包括华北平原和江汉平原, 向东延伸可进入松辽平原。”

1 9 5 0 年, 他撰写《中国石油资 源》一书,进一步运用这一理论提出了 我国石油远景区划。1953年,他作为燃料工业部石油总局勘探处处长,在全国 勘探工作会议上做了题为“我国含油气 藏区地初步估定”的报告,制定了我国 未来石油勘探的战略方针。1954年,他 又与地质部地质家、陆相生油理论的开 拓者黄汲清、谢家荣共同编制了中国第 一张系统而全面的油气远景预测图《我 国含油气远景分布图》。

1958年冬,翁文波带领一支勘探 队伍进入松辽盆地,与地质部的勘探队 伍共同寻找预测中的石油,并与黄汲 清、谢家荣等地质家一起研究确定了松 辽盆地上的三个基准井位,由此拉开了 大庆会战的序幕。

第一座海上钻井平台

1956年,海南岛莺歌海村的渔民 发现海水中有气泡,这一消息经过辗转 传到广州。因为广东省长陈郁解放初做 过燃料工业部部长,对石油天然气在国 家建设中的重要性非常清楚,听到这个 消息后立即引起他的注意,遂电请石油 部派员来考察。1957年夏,翁文波奉命 来到广州。俩人是老朋友,翁文波知道 陈郁最关心什么,见面便告诉他自己早 在1948年就对海南的石油前景做过预 测,我国含油远景区从东北、华北、江 汉,南下一直到达海南岛。这虽然只是 预测,但松辽盆地以及黄河入海口经过 勘测都证明了石油的存在,说明他运用 定炭比理论预测石油带的正确。他对海 南有油充满了信心。

翁文波到莺歌海村后,乘渔船到 冒气泡的海域考察,在离岸约一公里 处果真看见带着油花的气泡在冒。于 是,他在这片海域选定了一个井位进 行试探。

接踵而来的问题是, 当时的中 国还没有海上钻井,钻井平台更无踪 影。重要的是海上钻井在世界上都是 个新生事物,翁文波根本没有见过。 井位处的海水很浅,即使如此使用陆 地钻机也要解决海水问题,这令翁文 波绞尽了脑汁。

省里派来一位打捞公司的船长, 翁文波问他是如何打捞沉船的,船长说 使用打捞浮筒。翁文波受到启发,他 和船长商量,用两个浮筒做沉箱改造 成一只钻井船,上面安装一个角铁焊 接成的平台,再把钻机安装上。打井 时把浮筒灌水沉到海底坐实,打完后 排出浮筒的水浮起,再转到另一个井 位。船长同意,但指出改建的设备找 不到,于是翁文波当即将钻井平台的 图纸画好交给船长,叫船长照图纸打 造。很快,中国第一只海上钻井平台 耸立在南海海面上。开钻后,仅打进 一百余米便涌出了原油。

三十年后,莺歌海成为我国改革 开放后首批对外合作项目和建成的较大 型油气田。

翁文波指导建造我国的第一座海 上钻井平台,记录了我国石油工业艰难 创业的历史。

 来源:《石油与装备》杂志 作者:马镇  时间:2011-06



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