何家欢 从实验室“孵化”出的发明达人

阮明龙 廖书弘

在其他人看来，何家欢是个性格随和、有亲和力的人，透露出沉静的气质。事实上他也的确如此，用涌泉般迸发的不寻常的发明创新，诠释一颗在科研领域潜心耕耘的匠心。

在2022年第16届北京发明创新大赛中，何家欢主持的两项技术从全国32个省、市、自治区的1600余个项目中脱颖而出，荣获两项银奖。当被问及哪个发明是他最好的一个时，他笑着说，“下一个”。

直面困难挑重担，四两拨千斤破难题

何家欢毕业于西南石油大学油气田开发工程专业，2010年来到西南油气田公司工作。彼时的勘探开发研究院实验中心肩负着页岩气勘探开发的前期工作，而那时我国还处在萌芽时期的页岩气领域并不被业内外人士所看好。还没踏入实验室，就有熟识的业内好友前来相劝，“离开实验室吧，这里远离主营业务，会埋没掉你的。”但何家欢心想，如果一个地方迫切地需要你，那么这里一定是能施展拳脚的舞台。

来到实验室意味着与现场结下不解之缘。含气量是判断页岩气是否经济可采的关键指标之一，在以往的工作中，测定该参数的实验必须在岩心出筒后一个小时马上开始，需要实验人员在机器轰鸣的井场24小时蹲守并记录数据。这个实验伴随着何家欢走过了自己的职业生涯前几年。无论是高达40多度的酷暑，还是气温零下的严寒，那段现场测试页岩含气量的艰辛日子都给他留下了深刻印象。

与艰苦环境打交道的石油人遇到困难时，总会说发扬大庆精神铁人精神，似乎咬咬牙，困难就过去了。可是何家欢不这么想，科技人员的使命就是要用四两拨千斤的技术解决面临的难题，愿意来做这个实验的同事个个都是好样的，但不代表应该让同志们宝贵的精力始终消耗在这种重复的机械劳动中。

经过日日夜夜的反复琢磨和测试，何家欢和同事们同高校老师一起，利用光电非接触法原理设计出了页岩含气量自动测试仪。这台由高校老师研发、何家欢等人负责应用推广的自动化设备，使原来至少四人三班倒的工作效率大大提高，员工也不用再长时间忍受野外艰苦环境。该设备后来分别取得了美国和欧洲发明专利，也被销售到其他需要测含气量的公司，以帮助国内的公司开发页岩气。由此，何家欢牵头修订了我国现行行业标准《页岩含气量测定方法》。从那时起，何家欢逐渐体会到发明的快乐，用技术创新解决生产问题后来成为他的一个主要思路。

立志解决求而不得的技术难题

在国庆70周年阅兵式上，四川省的彩车令人印象深刻。这辆从天安门前驶过的彩车上，不仅载着两只笑容可掬的大熊猫，还有一台写着“页岩气”的钻井井架模型。21世纪初鲜有人问津的页岩气，经过何家欢们的努力奋斗，已经在2019年成为四川省的新名片。

每每看到这一画面，何家欢总是心潮澎湃，功成不必在我，功成必定有我。现在页岩气已不再是实验室的主要攻关对象，新成立的页岩气研究院和多家页岩气公司，让业务发展得波澜壮阔。在老一代的实验室中，实验人员被形容为“勘探开发的侦察兵”。当目标已经锁定，当年深入敌后的侦察兵便已然完成历史使命，把历史舞台的中央交给他人，而侦察兵们将整理行囊，义无反顾地迈上新的征途。

由于在油气田公司的出色工作，何家欢曾前往位于北京的中国石油勘探开发研究院与更多优秀的科技工作者一起协同攻关。在那段跟着高手学习的日子里，曾获得过国家自然科学二等奖的油气地球化学家张水昌教授的一句话，何家欢记在心里，张教授说，学术研究的目的不是为了填补空白，而是为了解决人们多年来求而不得的技术难题。从此，投身岩石物理研究的何家欢又有了新的研究方向。

各向异性是客观世界事物的一种普遍性质，却给电测井技术——这项油气领域最广泛使用的技术——带来了不小麻烦，过去的科技工作者为了研究岩石的各向异性，不得不用切割的方式将岩心制作成方块状。但是，世界上99%的岩心都是通过钻井获得的，也就是说圆柱形才是岩心的最常见形态。而岩心大多取自几千里深的地下，单位质量的岩心成本与黄金有着相当的价值，从昂贵的成本上来说“经不起”过度的切割。如何才能利用经济高效的手段，解决电阻率各向异性测试这一困扰地球物理工程师的技术难题呢？这就是何家欢接下来需要做的工作。

这是一场更为艰难的攻关。何家欢发挥了作为“侦察兵”的毅力与积极性。在他家中的书架上，放着很多油气田工程专业课程之外的书籍，如《复变函数》《物理学中的数学方法》《凝聚态物理》等，如果没有思路，他就翻翻《西方文化中的数学》《数学史》《我的回忆“工程力学之父”铁摩辛柯自传》寻找灵感。

与身边优秀的同事一起讨论，也是打开技术发明思路的关键，何家欢曾多次向同一个办公室的光学专业高级工程师曾理请教物理学问题，也总与教授级高工周克明探讨实验方案的实施。在他的不懈坚持下，这个原本花费成本巨大的测试技术，在复变函数与电学理论的完美结合下，诞生了一个经济、实用的普适性技术，目前已经有来自澳大利亚的PES公司希望获得该专利技术的许可权。时至今日，何家欢在岩石电学领域的成果已经不再只被国内油气工作者所了解，来自俄罗斯、澳大利亚等国的学者都对其成果表现出了兴趣，很多土木工程、岩土工程甚至铁道工程的技术人员都在引用何家欢的论文。

我国油气行业发展以来，人们更普遍接受的情况是，我国实验室花高价引进国外进口设备，从而达到国际先进的水平。当来自工业强国的企业也期待获得中国工程师的研发专利技术的许可权时，我国的岩心分析技术已经从当年的引进消化，过渡到了现在的技术输出，这意味着我国的岩石物理实验领域不再只会一味追随国外的研究脚步，而是用自己的双手，研发出了关键的普适性技术。

不忘筚路蓝缕来时路，始终奋进前方大踏步

即便创造了如此多亮眼成绩，何家欢依然保持着表里如一的沉静和谦恭。尤其是对于同行业的前辈，他始终抱有敬意。在博士毕业论文的致谢里，何家欢写道：“从历史发展看，今天的博士毕业或仍比不了八九十年前祖辈自学达到的水平，任何事物永远都不能割裂历史环境片面地看，正是老一辈人不断努力，才造就了我今天学习的机会。再者，感谢老一辈的工程师和科学家们，感谢伟大的党和祖国。”

截至2022年8月，来自实验室的何家欢已用自己的青春奋斗申请57项专利，其中不乏美国、俄罗斯、加拿大、巴西等国的发明专利，更不乏让国外公司愿意出价的实用技术，何家欢也被同事戏称为“何发明”、“何专利”。2022年，共青团四川省企业工作委员会把“四川省企业系统创新创效青年先锋”的榮誉授予何家欢。但他并未忘记奋斗的初心，“石油对外依存度达到70%以上，油气勘探开发、新能源技术发展不足”，党和国家不止一次对能源技术创新提出过期许。

何家欢还是那个随和亲切的何家欢，脱去诸多的荣誉和赞扬，他依然坚守于小小的实验室，在我国石油天然气勘探开发的技术征途上奋力开路、寻求突破。他始终坚信，实验室中的一小步，终会变成能源行业的一大步。

责任编辑 华南