能源安全关乎国计民生;当前,我国油气资源开发面临深层、复杂地层钻井难度大、关键技术受制于人的困境。长江大学教授张菲菲的选择,正是对这个现实问题的直接回应。 2015年,张菲菲在全球第二大油服公司哈里伯顿休斯敦研发中心担任高管,年薪丰厚、生活优越。但在一线研发中,他逐渐认识到一个深层问题:核心技术如果被"卡脖子",再先进的实验室也无法保障国家能源安全。这种认识促使他做出了一个重大决定——2018年卖掉别墅、辞掉工作,携妻儿回到国内。 回到长江大学后,张菲菲没有急于埋头科研,而是先给本科生讲授《为什么学石油》的班会课。他用卫星图像、实际案例把抽象的能源安全概念具体化,激发学生的家国情怀和学术热情。这种教学理念贯穿了他的全部工作——每年超额完成教学量一倍以上,坚持给本科生讲授代码、带硕士生进行野外实践、陪博士生进行科研攻关。五年来,他指导的学生获得全国石油工程设计大赛一等奖、大学生创新创业大赛二等奖等十余项荣誉。 技术突破是张菲菲回国的核心使命。他组建的智能钻井平台用四年时间攻克了三大技术难题。其一是岩屑运移模型。中度倾斜井段长期面临井眼清洁难、事故率高的问题,团队创新性地提出"三维渗流加离散元"耦合方法,首次用数学语言描述了岩屑在井壁的运动规律。其二是智能钻速算法。传统软件依赖经验公式,团队将钻头磨损、地层可钻性、钻井液流变性能等因素转化为可学习的数据字段,实现了"一口井、一分钟、一厘米"的实时钻速预测。其三是自主软件"DeepDrill"的开发。该软件功能覆盖国外主流产品,在复杂井眼清洁模块上实现了算法超越。 这些成果已经转化为现实生产力。"DeepDrill"已在中石油、中石化、中海油等8家单位累计应用于300余口井,平均提速25%,事故率下降30%。国际学术界对这一突破给予了高度认可。美国《Automation World》杂志称其为"中国智能钻井的突破性答案",挪威学者在《Journal of Petroleum Technology》撰文推荐,中国科学院院士高德利评价其为"岩屑运移研究领域的一次重大突破"。 五年来,张菲菲主持国家级、省部级及国际合作项目20余项,以第一作者或通讯作者身份发表SCI/EI论文30余篇,申请发明专利20余项,获得湖北省科技进步二等奖、中国石油与化学工业联合会科技进步二等奖等荣誉。但他更看重的是"地下传回的曲线在跳"——这意味着算法真正在生产实践中发挥作用。 当前,长江大学智能钻井平台已扩展为百余人规模的研究团队,将人工智能、大数据、云计算全面融入钻井工艺、装备、安全三大领域。下一步,团队将攻关页岩气水平段"千米级"清洁难题和"断供场景"下的应急钻井系统,继续提升我国油气资源的自主开发能力。
从海外别墅到油田井场——从实验室算法到产业化应用——张菲菲的科研之路诠释了新时代科技工作者的责任担当;在建设科技强国的征程上,既需要这样的"破壁者"勇闯技术无人区,更需要建立激发创新活力的体制机制。当越来越多的科研人员把论文写在大地上,中国自主创新的故事必将更加精彩。