中国物探技术的发展历程——裘慰庭先生访谈录①

李玉琪　张　旋

(西安石油大学 石油史研究所，陕西 西安 710065)



中国物探技术的发展历程
——裘慰庭先生访谈录①

李玉琪张旋

(西安石油大学 石油史研究所，陕西 西安 710065)

通过采访、整理中石油物探专家裘慰庭先生的口述史料，系统地梳理了我国物探队伍的变迁史以及物探技术的发展历程。裘先生的口述对研究我国物探发展历史具有重要的史料价值，其中所涉及的我国物探发展中存在的问题也值得思考研究。

口述史；物探技术；物探发展史

0　引　言

裘慰庭先生，教授级高级工程师，浙江慈溪市人，1936年生，1961年毕业于莫斯科石油学院地质勘探系，曾任中石油物探局副总工程师。1985年因数字地震技术的应用与发展项目获国家科技进步一等奖。1990年后，与他人合作翻译出版了《横波和转换波地震勘探》等三部专著，编写了《俄罗斯地球物理勘探技术》等调研文稿。

自从1961年起，裘慰庭先生就工作在中国石油的物探战线，见证了中国石油物探技术从学习、引进、消化吸收到创新的全过程，他的回忆，基本上梳理出了五十多年来中国物探技术的发展历程。

笔者对裘先生的访谈，抱有两方面的目的：一是回顾梳理中国物探技术发展的过程脉络；二是想搞明白在每个发展关键点上，具体转折或发展的内在驱动力是什么。关于这方面，还可以细化出很多具体问题。裘先生的口述部分地满足了笔者的要求，对技术细节做了深入浅出的讲解。因此，裘先生的这份史料，不仅具有一般口述史文章的史料价值，还有重要的科学研究价值。

1　访谈内容

记者(以下简称记)：裘总，我们想听您讲一讲所经历的中国物探技术是怎么发展到现在这样的？这些技术在中国的石油勘探史上起了什么作用？

裘慰庭先生(以下简称裘)：其实在新中国成立以后，各行业的技术发展历程大多数都是这样的：自己想干，不会干，但还必须干，于是去学人家。中国人学习的态度极好，真的是认认真真、老老实实去学的，不仅肯学、愿意学，而且还能学会，学会以后还能干得比老师好。这就是中国人高明的地方。

中国人这种勤劳、聪明的民族特性处处体现。我们在苏联念书的时候，莫斯科石油学院有25个国家的留学生，成绩最好的总是中国人跟德国人。这是民族特性或者说民族本性造成的，而不是一个人如何聪明如何努力就能达到的，至少不完全是。比如说我们现在干活一天是8～10个小时，而欧洲人一天干几个小时？有的不到4个小时。他们已经有了这个资本，是可以享受的，人家说喝下午茶就喝下午茶，而中国没有这个条件，你要是跟人家去喝下午茶的话，那你赶得上人家吗？所以说，这是我们本质的东西、普遍的东西。中国人不这么干，不这么努力，你能复兴？人家干了200多年，我们确实是落后了100多年。

记：国外的地震勘探是从什么时候开始的？

裘：国外地震勘探是从20世纪20年代开始的，1921年俄罗斯人提出了折射波法，美国人学了这套方法以后觉得效果不太好，1926年又提出了反射波法。

记：折射波与反射波的原理有什么不同？

裘：我们在地面放炮，地下设有目的层，产生的地震波从震源传播下去，到达目的层后反射回来，这是反射波；地震波沿着地下的折射界面滑行，滑行到某一个地方后才返回地面，这是折射波，也有人叫滑行波。折射波的界面很局限，要求界面两侧的速度相差较大，V2高于V1这是必要条件，没有这个条件就没有折射波。反射波就不一样，反射波上下只要有速度差或密度差，我们叫做波阻抗，这两个不相等就可以了。这是最基本的差别。其次，反射波比较近，而折射波是滑行波，底下又不是均质的，不知道它会跑到哪里去，不便于接收。反射波还有一个优点，可以多次叠加。比如说你在某一个点放炮，我可以在A点接收到，也可以在B点接收到，入射角和反射角相等就可以。现在搞3D，也是基于反射波原理，可以在面上观察；折射波就不行，很局限，不容易做到多次叠加。

早在20世纪20～30年代，外国人已经有了这些方法，而且已经找到了构造，找到了油田，那时候中国人还不知道。中国地质勘探的元老是翁文波先生，他1939年从英国学习回来把自己在英国念书时搞的重力仪器拿出来应用，但效果有限。1951、1952年，我们自己组织地震队到陕甘宁去做地震，始终得不到反射资料。后来研究才弄明白，黄土高坡的反射界面在黄土之下，而黄土比较疏松，有200米厚，足以把地震波的能量吸收掉。现在黄土高原的地震资料都是很难得到的。

记：是不是越疏松地震资料越难得到？

裘：是的。一个是黄土很疏松，第二是黄土下面是侏罗系的沉积岩，很硬，这个界面就是我们刚才说的波阻抗，两者反差很大，把大多数能量都反射掉了，不容易下去。所以现在我们在陕甘宁一带做地震都是到黄土沟里面去放炮，一个是黄土薄了，第二是有水，能量容易向下传输。

记：为什么有水能量比较容易往下传？

裘：因为含水岩石中的所有空隙都会有水，岩石的能量衰减系数就小了，大部分能量能够往下传。

当时黄土高坡不行，又转战到了玉门。玉门是砾石，很厚的砾石，黄土和砾石这两个问题对现在的物探人员来说都是很难的，何况是地震队还摸不清搞不明白的时候。但当时恰恰就碰到了这样的地方，我们自己搞不定，于是请来了苏联专家。

记：1951年到1952年我们自己组建地震队，设备是哪里的？

裘：开始的时候有一台美国的地震仪，24道，大概是1948年从美国进口的，那时候没地震队，也不会用，就放在银行的保险柜里，组建地震队的时候拿了出来，当时有些道已经不能用了，只能用12道干活。1952年在新疆按照苏联专家的做法上了道了。

记：苏联专家是什么时候过来的？

裘：真正来说还是1952年。1951年成立了电法队。有了苏联人的电法队、地震队、重磁队以后，我们的地质勘探才走上正轨。那个时候第一批设备和技术都是进口苏联的。

50年代我们开始仿造，1957年，西仪厂(西安仪器厂)仿造出了51型地震仪。几乎同一时期，我们在新疆、四川、松辽这三个地方找到了构造。1957—1958年的时候在新疆找到了克拉玛依油田，差不多也是这个时候在四川龙女寺打出了油，在松辽也发现了大庆长垣。那时候苏联专家特别喜欢用“长垣”这个词，我们叫二级构造带。松辽盆地比较大，整个盆地是一级构造，出油最多的喇嘛甸、萨尔图、高台子等局部构造，我们叫三级构造，这些三级构造围起来的一圈隆起就是二级构造带，苏联人叫“长垣”。

记：二级构造带叫“长垣”？

裘：一般的二级构造都叫“长垣”，这是苏联人的说法。所谓长垣就是一个长条型的大型隆起，这个隆起上又有局部的背斜就是三级构造。大庆是真正靠地震找出来的。新疆、四川都有地面构造，地面上就看得到起伏或倾斜的地层，地质家看地表就可以找到打井的地方，但是在松辽不行。松辽是个平原，又有水泡子、沼泽地，在地面看不到构造。在松辽靠地震找到了长垣，但不是靠苏联专家找到的，是与我们合作的匈牙利人和中国地质部的地震队找到的。找到大庆油田对物探发展来说是非常重要的一件事情。

除了学习国外的设备和技术，中国人的高明还体现在搞石油会战上。当时余秋里是部长，他把部队的那一套拿过来用在了石油上，如搞会战，还把支部建在连上的办法用上，他向每一个基层队派了指导员。当时在全国集中了25个地震队到松辽去。“集中”是中国人的发明，“集中”了以后就可以把整个盆地26万平方公里的地质情况在短时间内搞清楚，把什么地方高什么地方低，什么地方有圈闭，什么地方有利评价出来。我们只用了两年时间就把松辽盆地基本上搞清楚了。美国不一样，美国只搞“block”，区块。比如，我竞标获得了这一块的勘探权，就只能做这一块，测线不能超出这个范围。所以美国人对盆地缺乏整体概念，而中国人很快就把整个盆地的区域构造概念搞清楚了，这对找油来说，或者加快找油找气的步伐是非常重要的。从全局考虑，即使某一块失败了，我还可以换一块，而且换的很快。

记：会战这套是不是从苏联学过来的？

裘：不是。会战是我们中国人创造的，或者说就是余秋里创造的。苏联人是先搞区域普查，在区域普查发现的有利区块再进行局部勘探，再就是详查，但是钻探开始的比较早，在区域普查的时候就打参数井。苏联还有一套，先做重磁再做电法，最后做地震，按部就班，动作比我们慢多了。

50年代那么短的时间，我们从完全不会不明白，到引进仪器设备、技术，找到了构造、圈闭，找到了大油田，还实践了会战这一套。

50年代我们引进使用的地震仪叫光点仪，就是用小镜子将光点照到照相纸上，将照相纸在暗室里冲洗、显影。1958年美国人发明了磁带仪，把地震波转换成磁记录，开始是宽磁带，后来是窄一点的磁带。苏联人在1960年的时候也搞出了磁带仪。1964年我们派人到法国去学习磁带仪，之后开始引进。

记：从法国引进的？

裘：是的。这是因为找油的需要，驱动地震技术的发展，所以石油部决定引进磁带仪。引进以后，首先给646厂，这是物探局的前身。1963年10月，在松辽的25个地震队留下了3个队，其余22个队开始进关，从山海关到华北。我是那年12月进关的。

记：您那个时候是在646厂还是在地震队？

裘：我1961年回国的时候刚好开始大庆会战，会战设有一个勘探指挥部，这个指挥部下面有地调处和综合研究大队，我就在综合研究大队。

记：相当于现在的勘探开发研究院吧？

裘：有点像。我有两年的时间是在综合研究大队。当时来说研究大队和地调处是平级的，主要负责研究方法和分析资料。也就是说地调处提供资料，我们来解释。

记：实际上在徐水组建646厂的时候就是基于法国技术组建的，对吗？

裘：组建646厂是部党组的一个重要决策，不是基于法国技术组建的。60年代引进磁带仪的同时也开始研究多次覆盖。有了磁带仪以后才有可能搞多次叠加。为什么？光点仪的时候，一张记录就是一张记录，到了磁带仪，两段数据是可以叠加的，这就是模拟磁带和光点的本质区别。地震仪接收一个点的信号时，第一次可能受到干扰，但是多次覆盖后，2次、3次、10次、20次，就能很好地提高信号精度，资料质量显著提高。

记：60年代的文化大革命对石油单位有冲击吗？

裘：对石油来说也一样有冲击，主要表现在指挥部门不行了。但是石油系统好在生产没停，油井上的采油机还在运转。我们在60年代的时候还搞了一些会战，比如文化大革命之前先是华北会战，接着是胜利油田会战，都找到了油，之后又有四川会战。我是1963年12月进关，先在天津参加华北会战，1964年4月份调到了胜利，所以大庆、华北、胜利三大会战我都参加过，但是时间都不长。

记：1965年是第二次川中会战，您参加的是第二次？

裘：我没有参加过四川会战。1957—1958年四川会战因大庆会战的需要而中途停顿，1965年开始第二次会战。60年代有不少会战，总体效果不错。其中比较好的是文化大革命之前的华北和胜利这两个地方。四川不太理想，所以70年代初搞了江汉、南阳，到了南阳和陕甘宁会战的时候已经是军管会在管理。从技术进步上来说，我们学了磁带化、多次覆盖，这些也都是在文革中间。然后是数字化。

记：数字化这个时候就有了吗？

裘：数字化1970年就开始了。因为国外已经有了，我们这些信息也是有的。那时候我们建了一个元件厂，主攻半导体，另外就是和北大合作研发150计算机，百万次的计算机。

记：元件厂设在徐水吗？

裘：开始在重大，后到徐水。150计算机是在北大，另外还有四机部的738厂。四机部是搞电器的，也就是后来电子工业部的前身。

记：也就是说，从1964年到1970年文化大革命期间，我国并没有停止发展，而是向法国学习，跟世界同步搞数字化？

裘：我们还是在走，无非就是前进得慢些，一对比就能感觉出来。比如磁带化，到了1973年全国才把51型光点地震仪全部替换掉，时间比较长。多次覆盖也是，那个时候只是小打小闹，搞3次、4次覆盖，也不太会。那时候我们的仪器还是24道的，从法国引进的时候他们的仪器有48道，可以记录的道数多了，一次可以利用的资料就多，这样在一个点上可以重复4次或者10次、12次。只要重复几次，我们就叫几次覆盖。

记：跟道数没有关系？

裘：有，跟道数有关系，不仅是在效率上，道数越多，效率越高，而且道数多了，可以搞宽方位、小道距(高密度)，精度就高了。从60年代到70年代，进口法国的模拟磁带仪后，我们也开始仿造磁带仪，西仪厂和646厂都造出了一些样机，但是进展较慢。用了10来年，实现了磁带化，多次覆盖的技术也全面推广使用了；到了70年代中期，我们有了数字地震仪，而且有了大型计算机。

记：计算机是和北大合作研发的那一款吗？

裘：是跟北大合作研发的国产百万次的计算机。用这台计算机先是处理模拟磁带仪的资料。在1974年处理过法国数字地震仪在南海采集的一条测线的资料，获得良好效果。这是数字(地震仪)对数字(计算机)的开始。不过，这只是开始，真正数字化，是我们又到法国学习之后。1964年去法国学习磁带地震仪，1974年又派人到法国CGG公司了解和引进数字地震仪，相隔了10年。1977年引进数字地震仪后引进了法国的Cyber1724计算机。从此，我们用计算机开始批量处理地震资料。虽然我们自己也有百万次计算机，但是处理的模块或者叫程序不太多，只能搞水平叠加等一些简单的东西，真正的所谓数字化是1977年引进了法国的计算机。1724配了193个模块(程序)，这样我们就知道了：原来地震资料从野外采集回来以后还要做各种各样的后续工作，比如说第一要静校正，第二要有动校正，再一个是叠加，完了以后还要偏移等等。其实这些流程当时也知道一点，但是算法不行。

记：这个时候您是不是已经调到物探局了？

裘：1973年3月份我从原来的燃化部调到了646厂，就是现在的物探局，BGP。

记：646厂是怎么成为物探局的？

裘：1963年华北石油勘探出现好形势，所以大庆会战告一段落，1963年10～12月，大庆会战的勘探指挥部调到华北，准备组织华北会战。大庆会战的勘探指挥部进关以后叫641厂，研究大队放在天津的北仓；在松辽的25个地震队留下3个队，其余22个队进关，从山海关到华北。地震队那个时候叫646厂，在河北省的徐水县，归641厂领导，仍是处级单位。但是在工作过程当中出现了很多问题。当时钱归641厂管， 646厂要用钱必须通过641厂，做什么事情都要去汇报，很多事情受到了制约；另一方面，当时646厂叫野战军，哪儿要会战，这支队伍就到哪儿，归石油部统一调度。这样导致队伍调度和资金调配不协调。1969年1月石油部开厂矿长会，646厂小组讨论的时候大家就已经意识到这个关系有很多缺陷，觉得最好646厂跟641厂分开，由部里直接管646厂。到了1972年4月，部领导就开始提出来要把641厂和646厂分开，7月部党组决定将646厂升格为局级单位，叫地球物理勘探局。这就是物探局的来源。这是油气勘探事业发展的结果。

记：646厂升格为局级单位，那641厂呢？

裘：641厂还是局级单位，它还是油田，大港油田就是641厂。物探局成立以后，部里面就把物探局作为一支野战军，既是技术中心，又是装备研发中心，所以很多进口的东西都是由物探局来引进和使用。我由于管过国内的这些事情，所以1973年3月份我调到了物探局，开始是了解全国物探的一些信息动态。后来，我就主要参与科研管理了。

现在看来，1977年引进1724计算机是比较关键的一步，这是完整的数字化的开始。我们有数字地震仪，资料处理有大型计算机，而且软件是适合处理野外地震资料的。70年代引进的这些东西确实还是管用，解决了不少问题。

记：按照当时的情况引进他们的东西贵吗？

裘：当然贵了，尤其是美国。美国人卖给中国的东西大体上是他们国内价格的几倍。但是人家说的话也对，“我要把研发费用一块儿加进去”。比如说他在国内卖100万，卖给中国至少300万。

记：怕被模仿？

裘：这是一个方面。另外美国的资本家知道就是我有你没有，你要靠我这个。

70年代主要就是数字化。有了数字地震仪和大型计算机，真正的数字化才开始。到了80年代，有一个特别重要的事情，就是引进了美国的三维地震队。70年代末80年代初的时候，美国开始做三维地震，我们也学习，但是一直没摸清门道，所以1982年请美国GSI(美国地球物理服务公司)的一个地震队(主要的技术人员)到中国(华北)文留来做三维地震，这样我们才知道原来他们使用的是“束状排列”(见图1)。我们做二维地震的时候是一条测线，后来做三维地震的时候是十字形排列，最多就两条线(见图2)，而美国是4条线。这个跟仪器道数就有关系了，美国用了120道。

记：4条线，120道，一条线上放30道？

裘：对，30道，而且在垂直测线的方向上要放好几炮，例如6炮，那就叫做“四线六炮法”。方法技术学过来了以后我们才知道别人原来是这样做的。

图1　地震束线观测系统(“四线六炮”法)

图2　我国初期的地震观测系统

我们最初的三维地震技术与美国的不同之处：第一，观察方法不一样；第二，我们的面积比较小。我们当时一般只做几个平方公里，那个时候胜利油田做了12个平方公里的三维地震就已经很不错了。美国的队伍过来后一做就是100平方公里，而且道数也多，覆盖次数也高。中国断层本来就多，我们以前处理出来的资料总是不太清楚，而美国的资料做出来断层特别清楚。

地震从二维进展到了三维，从不太准确的构造图上升到比较准确的构造图，这是一个很重要的发展。

80年代的第二个进步是在1983年，由于尝到了三维地震的甜头，于是又把美国GSI公司的地震队引进到塔里木大沙漠。我们从70年代后期就已经开始到塔里木做勘探了，但是塔里木65万平方公里中有30多万平方公里被塔克拉玛干大沙漠所占据，被称作“死亡之海”，那时候还没有航空重力，只能靠骆驼，地震队进不去。为了攻克这一难题，我们专门到撒哈拉沙漠去学习法国的沙漠地震，但是撒哈拉大沙漠和塔克拉玛干大沙漠不太一样。撒哈拉是世界第一大沙漠，塔克拉玛干是第二大沙漠，但是塔克拉玛干靠东部的一半都是流沙，踩上去就会下陷，而且多沙山，车子根本开不上去。

记：法国在撒哈拉沙漠是怎么做地震的？

裘：撒哈拉沙漠相对来说稳定，起伏小，沙子流动性小，所以车子能进去。而且法国的地震车轮胎比较宽，这样车子整体的压力就小了，在沙漠里就不会下陷。

记：那我们为什么不买法国的地震车，请法国的地震队呢？

裘：美国也有这样的车子，而且我们在文留三维地震尝到了甜头，觉得不能光有设备，技术也很关键。大沙漠我们进不去人家能进去，靠什么办法进去？车的轮胎宽是一方面，关键一点还有推土机。他先把浮沙推掉，尤其是山顶坡度最大的部位，把浮动的这部分推得低一点。但我们不知道，推土机我们买来了也不会推，人上去之后越推越深，成了坑，推土机反而出不来了。反观美国人和法国人，上去就把浮沙推掉了，一条宽阔的路就出来了，设备就可以上去了。推土机推流沙也有技术，所以光有设备不行，技术也要学。

记：技术是装在人脑子里的。整个体系化的思考不一样，他办完了你觉得就是这一层纸，但是他没办的时候你就是不知道。

裘：当然慢慢地也许能摸索出来。技术已经有了，去学习的话速度就快多了。美国地震队请过来之后在塔克拉玛干大沙漠的中间发现了一个大的隆起——“塔中隆起”，打出了油。所以，50年代松辽盆地的发现和80年代塔里木的发现都说明，掌握了技术才能有突破。

80年代还有一个重要的事件，1988年，我们从Landmark公司引进了地震资料解释工作站。实现数字化以后有了数据体，但我们仍只能看到一条条剖面，一条测线一条剖面的解释。引进地震资料解释工作站后，对地震三维数据体就能进行随意切割，可以斜着切，也可以弯着切，在计算机上对地震资料进行分析、对比，有的还能处理，而且图形显示更直观，可视性大为提高，从而使地震的采集、处理和解释技术全面实现了数字化。

所以，80年代初完成了二维到三维的变化，这是采集上的变化；到了80年代后期，是从资料解释上、应用上转向了三维。

记：真正的实现了立体化。

裘：到90年代，我们基本上掌握了国外的技术和设备，开始向其他国家提供技术服务。1989年中国和缅甸签订了合同，要中国派一个地震队到缅甸去找石油，我们当年过去，第二年就做完了。这个时候中央也提出来，要我们走出去，所以到了1990年开始参加国际投标。第一个是厄瓜多尔，中标1 000公里，二维地震做了以后效果不错，对方也满意。这是一个好的开始，后来甚至到了美国、秘鲁。在秘鲁是CNPC直接承包的别人已经开采完了的区块，想要捡漏，需要先做一些地震工作，我们物探局的队伍去做三维地震，发现还有一些新的断块，打井出了油。

记：发现了新的构造吗？

裘：不是，是一些漏掉的小断块和层系。比如说本来打到了第一层，我们发现下面还有第二层，打下去还有油。相当于是把人家的油田做了些改造，通过地震补充了一些新的块、层，捡了一些漏。之后CNPC又到了非洲，越来越红火。在苏丹我们做了地震之后，找到了圈闭，找到了构造，很快名声大震，最多的时候在国外有60多个队伍。到了21世纪，我们在世界陆上勘探所占份额达到了三分之一。

记：占整个世界的三分之一？

裘：对，全世界的。比如说美国地球物理公司、法国地球物理公司等，我们都跟他们竞争，竞争的结果就是我们的份额达到了三分之一，这是很可观的。世界各个大的油田公司都检查过我们物探局的现场作业，按照他们的标准对资料质量、安全等进行检查，我们全部都通过了，而且我们的安全系数很好。现在，不仅地震的采集效率高、质量好，而且资料的处理和解释技术也全面对外服务。从50年代开始一直到现在，我们一共花了20多亿美元引进国外的设备、技术，现在我们(向世界各个国家)提供地震勘探的服务，收入已经超过了50亿美元。我们物探局的地震队大约在20个国家都做过工作，还是赚回来钱了。

我们的设备也卖出去了。1985年我带了电缆检波器到匈牙利布达佩斯的欧洲地球物理年会展出，会后就有人要买我们的检波器，1986年签的合同，1987年第一批卖给匈牙利。也很有意思，1957—1958年，我们请匈牙利的地震队到松辽盆地施工，20年以后，我们有地震设备开始卖给匈牙利了。1987年的时候我们的地震队水平也超过了匈牙利。而且最近5年来，不光是陆上的地震队，我们海上的地震队也有了三条大的作业船，可以在世界上与别人竞争了。

到了21世纪以后，我们某些方面的技术开始有了一定的独创性，或者说具有中国特色。

记：都有哪些技术？

裘：我觉得说得上的主要有三项。第一项是“两宽一高”地震采集方法。这里第一个“宽”指方位角很宽，第二个“宽”指采集记录的频带很宽，“高”指覆盖次数高，点距小，密度高。

我们以前的测线是束状的，几条线几条线这样排列，能接收的是这样一块狭长的面积。从资料采集的角度来说，如果有多条不同倾角的断层在这儿，而且倾角较大时，信号从一个方向过来，只能采集到一条或几条，总有采集不到的，就缺失了，这样在处理后，有些不同倾角的介面就不能正确归位，超出了我们束状采集的范围。所以要搞清这些问题，在观测采集的时候就需要尽可能接近360°，放测线和炮线的时候必须考虑全方位，或者说宽方位。这是第一个“宽”，主要是解决真正的三维数据体的问题。

第二个宽频带。地震波激发的时候，频率范围较宽。波在传播过程中频率会衰减、降低。我们以前由于检波器等各种各样的原因，采集到的波的频带比较窄，大体上在10～80Hz，现在我们把它拓宽，低频段可以达到1～2 Hz，高频段可以达到100～120 Hz。这样获得的信息更丰富，分辨率就提高了，把一些小的薄的东西都能够查的比较清楚。

“高”叫做高密度，就是覆盖次数增加。一个反射点接收的信号次数越多、抗干扰能力越强，真正从这一点来的信号可能被记录的概率就越高。记录1次，可能完全是干扰；如果3次覆盖，可能其中有一次就得到了这一点的信号；如果30次覆盖，那就有可能10次得到了这一点的信号，10次叠加在一起，信号可能更加可靠。所以，覆盖次数越高，得到的资料信号质量也越高。“高密度”在这儿还有一个概念，就是道距缩小了。一般来说24道的时候道距都是50m，现在把道距缩小到5m。

记：那么近？

裘：对。现在可能是2.5m了。观测点的密度增加了。所以这个“高密度”你可以看做是炮放得多了，接收点多了，覆盖次数高了，记录到的数据信息量增加了，对地下反射面的照射点加密了。

“两宽一高”大大地增加了地震勘探的精细程度和可靠程度，而它所依赖的技术基础是地震道数的增加和处理水平的提高。我们在新疆做过一次地震，仪器在地面上一次摆开了60 000道，震源车往前开就行，效率非常高。我们做的时候国外7个油公司来参观，承认了我们的技术和效果。美国SEG(国际勘探地球物理学家学会)年会上我们也把这套技术做了介绍。

记：覆盖次数跟放炮和野外采集有关系吗？

裘：有关系。覆盖次数高要求炮也要放得多。然后处理的时候要把这些大数据量的资料处理好，需要做一系列的校正。因为野外地形是高高低低的，信号传播到达检波器的时间可能不一样。比如在第1点放炮，地形可能是个洼地，到了第2点或者第3点放炮的时候地形可能高一些，这样信号走的距离就有所不同，记录到的时间T也有所不同，T1跟T3相比较，T3时间要长一些，T3>T1，这个我们叫做地形异常导致的时间差，是静态的，要做静校正。其次，对一个共反射点的信号来说，检波器多次接收的信号虽然都是来自地下同一点的，但是由于不同位置的检波器所接收反射波的到达时间是不同的，所以要把不同时间到达的信号进行校正，这样才能把这些数据加起来，增强有效信号的能量，这是动校正。

记：这个叫动校正，还不叫偏移？

裘：偏移是这样，地下的反射界面有平的，也有不平的。假设它是不平的话，接收到的是来自A点的信号，但叠加的结果反射点的位置是在B点，所以要移过去，移到A点去，这个叫做偏移。由于地震测线与倾斜地层往往不是正交的，这个时候校正过去的位置还不是反射点的真正位置，还要从空间上再次移动。所以这就要做真正的三维偏移。“两宽一高”技术是可以把这个点真正的空间位置归位准的，这样讲构造形态才能真正准确。这项技术现在我们中国可以拿得出去。

第二项是低频可控震源。低频可控震源现在在国际上东方物探公司是第一家。本来一般震源的频率范围都是7～8Hz到120Hz，开始扫描频率大体上在10 Hz左右。现在我们的频率可以降低到3Hz，甚至1.0～1.5 Hz。我们讲地震分辨率的时候讲倍频程，倍频程越高分辨率就越高。现在频率降低了以后，比如说最低2 Hz，于是，2、4、8、16、32、64、128，有6个倍频程，分辨率明显提高。所以往低频发展是一个很重要的拓宽地震勘探频带范围的有效手段。

记：往低频发展的一个重要结果就是提高了倍频程？

裘：是的。这是第一个，第二个是能量，低频段的能量衰减得慢，更利于传播。低频的能量下传的多了，作业效果大为提高。这个项目在去年(2014年)SEG年会上展出，俄罗斯专家听了之后很感兴趣，要租用我们的震源，不过没有成功，因为中石油不希望只租设备过去用，要合作的话两方地震队合作。

第三项技术叫做3.5维解释技术，有点我们的技术特点，但是，不是很明显。现在地震在3维以后还有4维，也就是说一个工区重复再做一次，然后加上时间的这一维。一般是正在开发的油区来做。我们的专家提出不到野外去做，在油藏解释的时候再加0.5维的开发史，叫做3.5维。油田开发在一段时间内，油田的产量Q和地层压力P都会随着时间改变，它们的变化也会影响到地下。我们把三维地震资料加上油藏开发过程中的这种动态变化，来进一步对油藏进行解释，找到剩余油的所在位置，下一步的井就好打了。新疆、吐哈、长庆、辽河等油田都做了这个工作，对油田开发确实帮了很大的忙。

记：不用再做野外，只要开发数据就行？

裘：当然还要一些测井资料，这些数据要考虑进去，要做得精细。实际上就叫做精细的油藏描述。这个做法在国内来说有一定的特色，比较实用，国外好像也没有听说做到这样程度的，所以说这也是中国特色的东西。

从技术上来说，中国现在还有一个一体化采集处理解释技术，就是GeoEast，但没有太大的创新。从处理上来说，这套软件美国、法国、俄罗斯都有，我们也分析过人家的，个别地方有亮点。如 “逆时偏移”，这是“千人工程”中的一位美籍华人提出来的。逆时偏移技术美国也已经有了，这位华人提出的是他的算法，我们把他的算法通过试验后用了起来。它主要解决的是复杂断块问题，尤其是盐丘。在解释方面大同小异。

记：用的是LandMark的东西吧？

裘：LandMark、GeoQuest这些国外的东西吸收以后，我们自己编了些程序。

记：基本的框架还是人家的？

裘：框架都是人家的。地震属性非常多，加一两条属性能解决什么问题？这个很难说，所以我也不认为这是什么特别的突破。我们在断层解释方面可能有一些优点，但是从整体来说，采集处理解释是搞出了很大的KLeis、GeoEast系统，但真要说是发明创造还不够。

“两宽一高”虽然创新性也说不上太高，但是整体的东西是一项好的新的技术，外国人也没怎么用。低频可控震源外国现在没有，虽然说只是往低频段拓宽，但这就是创新的地方。3.5维地震解释技术说有点创新的地方是因为我们把开发动态加入进去了，找到了很多的剩余油块，不见得有多大创新，但是有特色。

记：地震发展到现在的程度的确已经不错了，那重磁电方面这么多年有什么大的创新吗？

裘：重力，说实在话，没有。

记：乏善可陈？

裘：对。电法的话现在倒可以说一点。90年代初由我介绍引进了俄罗斯的“建场法”。建场法是观测电磁场建立过程中的时间T。因为电源关掉以后，之前电力形成的脉冲还会继续有一个驰豫过程。这个过程的时间长短与地质介质的电导率有关。建场法就是利用这个驰豫过程的时间信号。所以我们在这个方法中要观测的是时间。

俄罗斯还有一个方法叫做“频率测深”。

记：这个发射点是死的，不像地震可以有多震源。

裘：它实际上是一根电缆带了两个电极，电极是插到地底下的，中间有一台发电机。频率测深是把不同频率的脉冲一组一组的往地下发射，全是方波，有正脉冲，有负脉冲，正负脉冲可以连续发射，也可间隔开来，也就是我们叫过零。

记：过零是什么？

裘：零线是正负脉冲之间的中间零的位置。发射一个正脉冲，再发射一个负脉冲，间隔一个脉冲的时间再发射下一个负脉冲，如此循环，好像脉冲越过零线时有停顿。这都是俄罗斯的方法。

我们把建场法与频率测深结合起来，发展出了时频大地电磁测深法。这个电磁测深需要发电机，西仪厂现在做出来的发电机已经比俄罗斯的还好了。

记：咱们做出来的是直流电机还是交流电机？

裘：带变压器的交流电机，需要整流。发电机发出来的是交流电，我们要把它改成直流电，然后再改成不同形式的电流脉冲。

时频大地电磁测深法观测的就是脉冲的建场过程和不同频率脉冲，既记录电分量又记录磁分量，电分量用电极记录，磁分量用磁棒记录。两个加在一起应该有5个参数，分别包括两个电分量Ex、Ey和三个磁分量x、y、z。Ex、Ey是电极的两个方向的电分量，Hx、Hy、Bz分别是磁场水平面上东西、南北方向以及向地下的垂直分量。这5个参数的应用、算法、解释都是俄罗斯的，但是我们把这两个东西融合到一块儿了，而且，又增加了我们的不少新算法。我们把它叫做时频法。

记：就您来看，电磁技术跟地震技术可以互相参照，能不能取代地震技术？

裘：取代是不可能的。电磁场最大的一个问题是它的分辨率很低。电磁场测是体积效应。电场发射以后，探测到的是与场源大小相对应体积范围内的地层电性特性，比如上面建场用的是10公里长的发射电源，到底下大概也就是几公里范围内的地层电性特性，它所反映的是整个从上到下的体积效应。虽然电法技术不能取代地震，但它在检测火山岩、砾岩、古潜山等方面的应用效果非常好，是对地震的一个重要补充。

记：电法做不出层？

裘：这是它跟地震不一样的地方。地震好在信号来自某一个点就是某一个点，如果这个地方还有一层，就可以再有一个点的信号。电法是立体的，在这整个立体的块中，如果有几层的电阻率差异较大，这些介面就能反映出来，但是在几千米的地下，具备这个条件的层没有几个。而地震能够识别的介面比较多，不仅分辨率高，而且精度高。所以，这是替代不了的。

很多人还提出，地震可以测得的是速度、振幅、时间这三个东西，电法是电阻，能不能相互转换，如把地震曲线换成电阻率曲线？有几种方法，但实际上做不好，因为换算会出现多解，多解之后可信度就得打问号了。

此外，我们在电法技术方面还有一个重要应用，那就是激发极化法，利用这个参数来预测和评价地层的含油气性，取得了一定效果。

至于重力，分辨率就更低了，所以它解决问题的能力比电法还差。但是，电法是找出电阻率，重力是解决密度，不同的方法不同的参数，求取出来的是地下不同地质介质的某一个性质，各有各的用处和特点。所以我们把重磁电和地震综合在一起，做综合解释。

记：东方物探在整个世界物探工作份额上占这么多，有的是存量有的是增量，那么世界上原来那些国际化的物探队，比如法国的和美国的，他们呢？

裘：有的队伍减少了，有的公司关门了。外国地震队是这样，一个地震队可能就10来个人，都是技术骨干，其他的辅助人员都是在当地招的。我们现在在国外的地震队也是，包括很多技术人员也是外国人。

记：您看，会不会有这样一种可能，国外的地震公司是不是在技术上正在做什么我们不知道的研究，特别是西方的，所以他没空来争这个市场份额？基础的活儿你想干我就雇你来干。他们最强最优秀的科研人员在干什么？研究什么？SEG年会有说到吗？

裘：SEG年会我们每年都去参加，去的人还很多，但是有没有说到就不知道了。现在SEG年会上我们都会积极地作报告，人家对我们的很多做法评价也很高。

西方现在可以看得见的技术也有一些。一个是道数，我们之前说过有60 000道的仪器，现在号称可以做到10万道，法国CGG公司宣称他们可以做100万道。可控震源方面，我们做了低频的，西方则提出震源滑动技术，我们现在也在用，提高效率非常明显。他的做法是：四台可控震源，沿着自己的路线各走各的，仪器在不断的记录，四台震源可能同时在放炮，这边同时在记录。只有震源可以这样做，炸药是不行的。为什么呢，因为做震源扫描，比如说10 Hz～100 Hz，扫描时间一般是10～16s，是固定的，这个时间里面得到的扫描信号，做出相关，就得到普通放炮的地震资料了。由于它有这样的特性，震源车只要稍微错开一点时间，就可以做四次相关，互相不妨碍，可以得到四份不同的记录。

记：施工效率提高了。

裘：主要是效率高了。了解信息是很重要的。如VSP法，垂直地震剖面法。这项技术需要在井下放一串检波器，俄罗斯一般是4～8个，西方现在可以做到100个。这项技术难在什么地方，从机械加工来说，需要将井下检波器靠井壁，我们叫推靠技术，这样接收地震波的信号稳定一点，可靠性才高，现在一般有两种：弹簧和液压。这套方法是俄罗斯人加尔彼林1959年提出来的，1974年法国人将加尔彼林的专著翻译成了英文，1983年西北大学的贺教授将这个方法从英文翻译成中文。我们为什么不直接从俄罗斯学？这样至少能早10年。因为我们倾向西方的技术。50年代我们是倒向苏联的，60年代终止，70年代之后基本倒向西方，现在稍微好一点。多一点、早一点了解国外的和其它学科的信息，对我们物探技术的发展一定是会有帮助的。

2　访谈总结

在本文引言中我们已经讲过，我们对裘先生的访谈怀有的一个重要目的就是想搞清楚：中国物探技术发展史上的关键节点(或者发展过程中重大转折点)的内驱力是什么？这一问题可以具体化为以下几点：

(1)新中国成立之前，我们为何没有发展出物探技术？(尽管这个问题通常都被用旧中国政府腐败无能等政治、社会原因予以回答，但科学技术发展本身的内在原因是什么？为什么中国科学家就没想出来人工地震的方法？这类问题没有人回答，也是无法用政治社会原因所替代的。)1949年以前还可以用政治社会原因掩盖科学思想本身的原因，1949年之后，这个原因就不能再讲了。

(2)1951年我国就引进了苏联的51型地震仪，1957年已经学会了仿造，但为什么没有在此基础上有所创新？1958年美国人发明了磁带仪，苏联人1960年也搞出了磁带仪，而我国为什么没有研发出自己的磁带仪，而是1964年派人到法国学习引进的？从技术本身上讲，1957年我们学会仿造51地震仪之后，在地震仪基础原理上已经不再有逾越不过去的门槛，磁带仪只是地震仪数据记录介质上的更新，并不是有多高的技术门槛，我们为什么还要走引进、学习之路？

(3)1970年，我国石油物探部门组建半导体元器件厂，与北大合作研发150计算机，这是一个原创性的起步，而且也取得了一定的成功。但为什么1977年又引进了法国的数字地震仪和Cyber1724计算机？为什么不在自己原创的路子上继续走下去？

(4)裘先生提供的一个重要的细节非常有意思，很能说明问题：(70年代末80年代初的时候，美国开始做三维地震，我们也学习，但是一直没摸清门道，所以1982年请美国GSI(美国地球物理服务公司)的一个地震队(主要的技术人员)到中国(华北)文留来做三维地震，这样我们才知道原来他们使用的是“束状排列”。我们做二维地震的时候是一根测线排列，后来做三维地震的时候是十字形排列，最多就两条线，而美国是4条线。)为什么美国人用“束状排列”而我国之前用“十字形排列”，这两种方法没有任何技术上的障碍，更没有社会政治因素的影响。我国的专家为什么事先没想到也用“束状排列”？这纯粹是个思维方式的问题，中间只隔一层窗户纸，别人捅破了你也就明白了，可别人如果不捅破，你自己就永远想不到，笔者认为这才是我国科学技术落后的根本原因。类似的例子裘先生的回忆中还有不少。

(5)通过引进设备、技术，我国从一个物探小国变成了物探大国。如今在世界陆上石油物探市场上占有三分之一的份额，当年花了20多亿美元的引进费用，创造了50多亿美元的收入，这的确是个了不起的成就。但是再深入地追问一下会发现，我国虽然有所创新，但还没有成为

物探技术强国，目前我国使用的主要物探设备，还是引进国外生产商的，使用的软件虽然已经汉化，也有自己独创的一些算法，但是基本框架还是引自西方的。因此，未来如何实现物探领域上的科技创新，仍是有待解决的问题。

(6)“两宽一高”的确是我国科研人员的创新，也解决了很多问题。但在基本方向上，现代地震技术是否就是沿着这三个方向发展？这是值得多方面研讨的。作为史学工作者，我们只能记录在这个时间节点上我国科研人员的思考方向，未来的10年或15年，再从全世界范围来看，才能判断这个方向是否正确，是否掌握了先机？我们将予以追踪关注。

(7)我国在管理上、经营上是有创新的，反应的也快，如会战体制，如走出国门等。

(责任编辑邬静)

Development History of China Geophysical Technology—Interviews of QIU Weiting

LIYuqi,ZHANGXuan

(InstituteofPetroleumHistory,Xi'anShiyouUniversity,Xi'an,Shaanxi, 710065,China)

Through an interview and reorganization of historical materials dictated by QiuWeiting, the famous geophysical expert of CNPC, the paper systematically combs the changing history of Chinese geophysical teams and its development process of geophysical technology. Qiu's oral work possesses the important historical value in the research of our geophysical development history, but some problems existing in the development of Chinese geophysical industry are worth considering and studying.

oral history;geophysical technology;history of geophysical development

2016-03-21

李玉琪，男，辽宁庄河人，西安石油大学石油史研究所讲师，研究方向：石油史。

T-092

A

1008-5645(2016)03-0026-10

① 口述：裘慰庭；访谈、整理：李玉琪、张旋。