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陈一文专栏 >> 从中国人十项重大科技创新项目遭遇的阻力、尴尬与问题看政府在推动重大科技创新项目中应主动发挥的积极作用(13)

陈一文 (cheniwan@263.net) 2006.12

短篇十三:中国煤炭科学研究总院西安分院王文祥研究员及其合作者杨武洋等人依据自主创新 电磁波具有波粒两重性的“论”从1987到目前陆续开发的DTY型地电探测仪、SYT 型物性探仪、MDCB地震前兆监测仪、DYL型地应力探测仪、DGH型地层构造航测仪、DDM 法地震勘探资料处理、矿山安全开采采动地应力监测系统。

〔完成日期∶2006年4月2日〕

有效解决中国的能源短缺问题需要在“开源、节流”两个方向上做重大努力。“开源”又有两个方面,一是“扩大现有传统能源资源的开发”,二是“开发新的可再生、绿色环保、经济有效代替能源”。

扩大现有传统能源资源的开发的重要前提是对中国现有传统能源资料的充分有效勘探。

《中国新闻社》2002年2月26日的报道《专家称,中国八大盆地油气资源应重点勘探》∶http://www.news.hotlong.com/newsv2/2002-02-27/4/238050.html

-- 中国科学院院士田在艺等能源专家称,中国的塔里木盆地等八大盆地,为本世纪第一阶段值得重点勘探并具有广阔前景的地区,他们呼吁中国加强对其进行油气资源勘探。

-- 中科院编纂出版的二00二年《高技术发展报告》中,田在艺等为其撰文阐述二十一世纪中国油气资源勘探前景,并发出上述呼吁。

-- 田在艺提出的八大盆地包括塔里木盆地、准噶尔盆地、柴达木盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地、松辽盆地、渤海湾盆地和南海-东海盆地。

-- 研究表明,中国油气资源十分丰富,资源探明率不高,勘探潜力很大。但剩余油气资源品质较差,分布的地理环境复杂,随着油气勘探的深入发展,勘探的技术难度和成本日益增加。

-- 本世纪初期,中国石油供给与需求之间的缺口将越来越大,油气勘探也面临诸多严峻挑战。田在艺等认为,为确保国民经济的可持续发展,中国必须多方位强化油气勘探,实现能源工业良性发展。

在中国原有资源勘探的技术装备,以及中国近年来从西方物探技术装备公司进口引进的许多昂贵的先进物探装备之外,中国自己有没有原始创新中国人具有自主知识产权的无更为技术领先、经济有效的物探技术装备呢?有!

2002年11月,中国煤炭科学研究总院西安分院王文祥研究员及其合作者杨武洋发表了专著《论与天然电磁波法勘探—未来的地质勘探革命从这里开始》〔王文祥、杨武洋,〔足+舜〕论与天然电磁波法勘探,陕西人民出版社,2002〕。

王文祥在该书的“前言”中写道∶

从1987年到2001年,经过十几年的努力,作者研制的DTY型地电探测仪由1型发展到4型,由开始在煤田地质领域中应用,逐渐扩展到石油地质、水文地质、工程地质、天然地震预报、航空测量等领域。SYT1-3型物性探仪、MDCB1-5型地震前兆监测仪、DYL型地应力探测仪、DGH型地层构造航测仪等一系列物探仪器就是在违背传统的无线电波理论基础上发展起来的。该项技术的应用效果如何呢?下面举几个实例可窥豹一斑。

1、 几百米深下面一个不规则的、横断面为9m2±的小窑充水巷道在1.5×104m2范围内,使用DTY-1型地电探测仪用人耳听声音的探测技术,在一天之内准确地将小窑平面位置图探测出来,指导地理钻孔施工注浆〔王文祥等,充水巷道的探测与传统的电磁波定义的质疑,煤炭学报,第23卷第1期,pp12-16,1998〕;

2、 在150米长的测线上,埋深为几百米的煤层中有2~3m±的小断层,在地面上用半天时间,就可以将断层的准确位置确定出来;

3、 在5000多米深的地下,由SYT型物性探测仪确定的灰岩顶界面埋深与实际钻孔揭露的深度仅相差几米;

4、 在埋深几千米的地下对某一深度段的岩性探测,在了解了该地层段内的砂、泥岩比率时,其探测解释后的砂岩与实际钻孔揭露的砂岩层在埋深和厚度上有80%以上的符合率;

5、 在一个地方当地下深部对某一深部局部地段有地热异常时,使用DYL型地应力探测仪,放在汽车上面一边行驶一边测量,当时即可指出地热异常段的所在部位;

6、 将使用几台仪器测出的异常方位角进行交汇,可以较准确地确定出未来发震地点地理位置的经纬度。

上述仪器的探测精度可以解决的地质问题以及工作效率,与同类电磁波法仪器相比,都有质的不同。

本书是作者集十几年来在天然电磁波理论探讨、地球物理勘探仪器设计、物探工作方法、数据处理软件编制的研究思路及在实际生产中的应用效果于一身的探索和写真。由于是新理论、新方法,所以就难免会出现一些新概念,新的定理,有些可能与传统的认识格格不入。因此有幸与此书结缘者,首先不要迷信过去和现在的书本,不要迷信权威,如果在掌握了某些最基本的知识之后,如数学中的a+b=c之后,不用求助于专家、学者,也能自明b+a=c。您不妨抽暇一阅此书,并进行探讨。

从1987年以来到2001年,从事该项技术研究并在多个领域内有所发展的单位,只有我们一家,随着退休年龄的迫近,颇有呼唤同仁支持与加盟的紧迫感。为了使这一领域内的研究工作不至于人去楼空,为了能取得国内外更多专家和学者的共识,为了能后继有人开启未来地质勘探领域内的这场革命在我国早日到来,为了缩短人们对天然电磁波与天然电磁场在超低频段内认识的误区的发现过程,作者不顾与同行认知上的差异或分歧,自费编写了《〔足+舜〕论与天然电磁波法勘探—未来的地质勘探革命从这里开始》。

必须指出∶开发者向石油、天然气或煤矿领域的用户推荐他们使用上述仪器的物探服务时,往往遇到用户的工程技术人员以这些仪器的工作原理与传统物理理论有冲突而不相信。每当遇到这种情况,开发者总是用对用户了解地下情况的一个区域进行验证性的物探作业来说服他们。

近闻中国有关单位正在与俄罗斯科学家合作引进他们类似的电磁波物勘技术装备,不知他们是否与中国人王文祥及其合作者开发的技术做过技术经济性比较分析。

《新浪网》2005年5月10日转载《新华网》《给地球做“CT”!电磁测地新技术研制成功》 报道∶http://news.sina.com.cn/c/2005-05-10/17545850517s.shtml

据新华网报道,医生了解人体内脏健康与否,用CT仪器检查便可一目了然。如果地质工作者要了解地球内部情况又该怎么办?除了常用的人工地震测地技术外,以长江大学胡文宝教授为首的科研团队经过多年攻关,成功地研制出能够给地球做“CT”的电磁测地技术,从而成为勘探地下资源的利器。

寻找地下油藏的传统方法是靠人工地震勘探,这种方法不仅在地质复杂区域难以奏效,布设观测系统还需要大量人员照看,耗费人力物力。电磁测地技术则是研究人员一方面采用大功率电源向地下发送电脉冲,一方面在地面用组合装置接收地下目标产生的散射场,从而获得相关图像,再经过专业人员判读,即可了解和探明地下几米乃至几十公里地球内部构造情况。

去年3月,电磁测地技术首次在大陆南方某碳酸盐岩地区进行油气田勘探,获得了这个地区地下地层、构造、储层和孔隙发育带的一系列信息。随后,这一新技术被相关部门多次用于石油勘探,已合计节约勘探成本3.4亿元。

电磁测地技术用于长江堤防质量检测、病险水库隐患探测同样收到良好效果。去年,湖北某水库出现渗漏险况,当地水利部门始终弄不清原因何在,于是慕名找到长江大学研究人员,经采用电磁测地技术勘探,查明水库坝基下32米处有溶洞隐患。找到了“病灶”,有关人员用水泥封堵溶洞,从此这座水库再无漏水现象发生。

山地找水,造福百姓。在湖北恩施开展的山地电磁测地技术找水项目研究中,长江大学研究人员克服恩施地区地形条件恶劣,电磁干扰强烈等不利因素,身背仪器,穿插在山峰谷底之间,取得了该地区翔实的电磁资料,摸清了相关地区地下溶洞和裂隙带分布情况,由此确定了井位。经过钻探,每天出水100多立方米,解决了这个地区2.5万人、5万头牲畜用水,以及4.6万亩耕地灌溉,受到当地群众好评。

必须指出,上边介绍的长江大学胡文宝教授为首的科研团队开发的 “电磁测地技术则是研究人员一方面采用大功率电源向地下发送电脉冲,一方面在地面用组合装置接收地下目标产生的散射场,从而获得相关图像,再经过专业人员判读,即可了解和探明地下几米乃至几十公里地球内部构造情况。”。这种电磁波勘探技术与王文祥及其合作者开发的“利用天然场源”的技术非常不同。

《哈工大信息网》2004年10月17日文章《哈工大数字化深部资源勘探研究获突破》介绍∶http://news.hit.edu.cn/54/2004/541017110612/

由哈工大深圳国际技术创新研究院研制成功的数字化深部资源勘探和地震预测系统,日前通过鉴定。

科研人员利用天然场源,将天然电场理想化为没有干扰的理想观测值,有效提高观测精度,并具有深度大、轻便、低成本的优势。这一探测方法可应用在深部勘探(包括水、矿、煤、油、气等)和地震预测中,具有极好的应用前景。同时,在对其他星球深部地质结构探测方面具有一定的借鉴作用。

在理论研究的基础上,利用基于天然电场的高精度低成本数字化深部资源勘探和地震预测方法,开发出的高精度数字化深部资源勘探和地震预测仪及配套的管理系统,使中国深部资源勘探技术获得了新的突破。目前,该系统已完成产品样机开发和测试,进入小批量生产阶段。

从上述报道来看,“哈工大深圳国际技术创新研究院研制成功的数字化深部资源勘探和地震预测系统”与王文祥等人开发的上述技术的基本思路看来比较一致,可以作为王文祥等人开发的上述技术可行性与实施性的又一旁证。

为此建议∶

中国科学技术发明奖资格评审委员会与中国煤炭、石油、天然气、地质勘探物探界对于中国煤炭科学研究总院西安分院王文祥研究员及其合作者杨武洋等人1987到目前陆续开发的DTY型地电探测仪、SYT型物性探仪、MDCB地震前兆监测仪、DYL型地应力探测仪、DGH型地层构造航测仪、DDM法地震勘探资料处理、矿山安全开采采动地应力监测系统及其二十年来不同方面上百物探项目中的成功应用、在中国能源资源勘探领域推广应用的科学意义、经济效益进行认真研究与科学评价。

接续后篇∶

短篇十四:王文祥、杨武洋开发的电磁波MDCB地震前兆监测仪、电磁波DYL地应力测量仪

                                                                                                                       

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