李慶忠

中國工程院院士石油勘探專家

李慶忠,男,漢族,1930年10月10日出生於江蘇省崑山市玉山鎮,石油地球物理勘探專家,中國工程院院士,中國石油天然氣集團公司地球物理勘探局高級工程師。

1952年,李慶忠畢業於清華大學物理系;1952年—1953年,被分配到燃料部石油管理總局(北京市)任實習員;1953年—1961年,在新疆中蘇石油公司(後為新疆石油管理局)地質調查處任工程師及綜合研究隊隊長;1961年—1963年,參加大慶(黑龍江省)會戰,在松遼石油勘探指揮部地調指揮部綜合研究隊擔任副隊長;1963年—1964年,石油部646廠物探局研究隊副隊長;1964年—1979年,參加華北石油會戰,到勝利油田徠(山東省)擔任油田副總工程師、地質指揮所副指揮;1979年—1979年,在中國石油天然氣集團公司石油物探局(河北涿州)擔任副總工程師;1979年—1980年,到美國Exxon(埃克森)石油公司休斯敦數據處理中心(EDPC)作為中方技術代表工作;1988年—1989年,到美國休斯敦西方地球物理公司擔任客座研究員;1989年,在中國石油天然氣集團公司石油物探局(河北涿州)任副總工程師;1995年,當選為中國工程院院士。

李慶忠擅長的領域是石油勘探。

人物經歷


教育經歷

1949.9-1952.7清華大學電機系後轉物理系學習,直到畢業1952.7-1953.3燃料部石油管理總局(北京市)任實習員。
1952年畢業於清華大學物理系。
李慶忠
李慶忠

工作經歷

1953.3-1961.5在新疆中蘇石油公司(後為新疆石油管理局)。
地質調查處,任工程師及綜合研究隊隊長。
1961.5-1963.10參加大慶(黑龍江省)會戰,在松遼石油勘探指揮部。
地調指揮部,任綜合研究隊副隊長。
1963.10-1964.3石油部646廠物探局(河北徐水),任研究隊副隊長。
1964.3-1979.4參加華北石油會戰,到勝利油田(山東省東營)。
任油田副總工程師,地質指揮所副指揮。
1979.5-1979.9在中國石油天然氣集團公司石油物探局(河北涿州),副總工程師。
1979.9-1980.9在美國Exxon(埃克森)石油公司休斯敦數據。
處理中心(EDPC)作為中方技術代表工作一年
1988.7-1989.1在美國休斯敦西方地球物理公司,
Western Geophysical,R&D.作客座研究員工作半年。
1989.2-至今在中國石油天然氣集團公司石油物探局(河北涿州),任副總工程師。
2001.9-現在中國海洋大學海洋地球科學學院。

獲得榮譽


時間獎項全稱
1985年獲國家科技進步獎特等獎
1991年國務院批准為國家級有突出貢獻的專家
1995年被中國石油天然氣總公司授於"石油工業傑出科技工作者"稱號
《渤海灣盆地複式油氣聚集區帶勘探理論及實踐》於1985年獲國家科技進步特等獎。

人物事件


1978.5.4-1978.6.15(43天)到美國參加海洋技術OTC年會又代表中國石油物探專業委員會赴美國休斯頓等地4個石油公司,2個地球物理公司考察一個月,以及法國CGG地球物理公司及Sercel儀器公司考察,本人身份:考察團成員,石油部派出。
1978.10.26-1978.11.23(28天)到美國舊金山參加SEG(美國勘探地球物理學家協會)年會,本人代表中國物探界在會上宣讀題為:"A Case Hisitory of Seismic Survey in the Dong-Xing Oil Field"(東辛油田的地震勘探歷程),得到國外同行及專家的好評,並邀請我們去雪佛龍研究中心及紐約哥倫比亞大學礦業系作報告。石油部派出,代表團成員。
1979.9.18-1980.9.17(一年)到美國休斯敦Exxon(埃克森)石油公司數據處理中心(EDPC)工作一年,進行地球物理資料的數字處理及解釋。石油部派出,本人身份:中方技術代表。回國后總結編寫了"國外石油物探技術報告集"。
李慶忠
李慶忠
1983.6.11-1983.6.27(16天)到挪威Oslo參加歐洲勘探地球物理學家協會(EAEG)第45屆會議,石油部派出,本人身份:代表團成員。
1988.7.25-1989.1.26(半年)到美國休斯敦,在西方地球物理公司研究與發展部Western Geophysical,R&D.,石油部派出,本人身份:客座研究員。
1990.6.4-1990.6.28(25天)到蘇聯莫斯科,基輔,薩拉托夫,費爾干納,新西伯利亞等六個地球物理研究部門參觀訪問,石油部物探局訪蘇代表團。代表團成員。
1991.5.13-5.25(13天),到美國休斯敦市參加華人石油學會CPPTS的年會活動。(該年會活動因故未能召開)由石油部派出,代表團成員。
1994.10(時間15天),到美國洛杉磯市參加美國勘探地球物理學家協會(SEG)的64屆年會,由石油部派出,成員。
1996.3.9-3.13(時間15天),到新加坡參加為勘探華北地區深層找油的地震資料處理驗收工作,由石油天然氣總公司物探局派出,成員。
2001年9月(時間15天),到美國聖安東尼奧市參加美國勘探地球物理學家協會(SEG)的71屆年會,由石油部物探局派出,成員。

主要成就


他系統地闡明了地震波的波動理論,1972年與國外同時提出了“積分法繞射波疊加”成像技術。
1975年採用該技術進行數字處理,使商河西油田迅速查明地下構造形態,兩年內探明石油儲量5400萬噸並順利投入開發。
1966年首次提出三維地震勘探方法及原理,並在東辛油田上繪製出三維歸位構造圖,取得了良好地質效果。
1974年又在新立村地區組織了世界上第一片束狀三維地震勘探,發現新立村油田。
1974年首創兩步法三維偏移,論文發表比國外早五年。
1993年發表了專著《走向精確勘探的道路》,全面評述了高解析度地震勘探的理論及發展方向。
李慶忠同志長期從事地震勘探研究工作,所提出的理論和方法不僅解決了勘探中的技術難題,而且對物探技術的發展有很深遠的影響,對克拉瑪依、勝利、華北等油田的發現以及新疆塔里木盆地的勘探起到了重要作用,取得了顯著的經濟效益,為中國石油物探技術和生產的發展作出了重大貢獻。
他系統地闡明了地震波的波動理論,1972年與國外同時提出了"積分法繞射波疊加" 成像技術,使地震勘探技術從幾何地震學進入了波動地震學時代。
1975年採用該技術進行數字處理,迅速查明商河西油田地下構造形態,兩年內探明石油儲量5400萬噸,並順利投入開發。
1966年首次提出三維地震勘探方法及原理,並在東辛油田上繪製出三維歸位構造圖,取得了良好的地質效果。1974年又在新立村地區組織了世界上第一片束狀三維地震勘探,發現新立村油田,此方法現已成為陸上三維勘探的 主要方法。
1974年首創兩步法三維偏移,論文發表比國外早五年。最近他系統研究了提高地震勘探精度的各個環節。
1993年發表了專著《走向精確勘探的道路》,全面評述了高解析度地震勘探的理論及發展方向。
1985年作為主要參加者完成的"渤海灣盆地複式油氣聚集帶勘探理論及實踐"獲國家科技進步特等獎。
《地震波的基本性質——複雜斷塊油田的反射波、異常波及干擾波》
發表於《石油地球物理勘探》1974年第1-2期合刊,第1頁至142頁
《東營-辛鎮油田的勘探歷程——一個最早的三維地震勘探的實例》
發表於《地球物理學報》1979年第2期第140-155頁
英文稿在美國勘探地球物理學家協會1978年舊金山年會上宣讀。
《三維繞射掃描疊加》發表於《石油地球物理勘探》1975年第3期
《近代河流沉積與地震地層學解釋》發表於《石油物探》1994年第2期第26頁至41頁
《走向精確勘探的道路》由石油工業出版社1993年出版
論著
李慶忠。地震波的基本性質——複雜斷塊區的反射波、異常波及干擾波。石油地球物理勘探,1974(1-2)
徠李慶忠。繞射掃描疊加法。石油地球物理勘探,1974(5)
李慶忠。三維繞射掃描疊加。石油地球物理勘探,1975(3)
李慶忠。東營—辛鎮油田的勘探歷程——一個最早的三維地震勘探實例。地球物理學報,1979(2)
李慶忠。論地震次生干擾(上、下篇).石油地球物理勘探,1983 (3、4)
李慶忠。關於陸相沉積地震地層學的若干問題(上、下篇).石油地球物理勘探,1987(5、6)
李慶忠。地震信號內插及噪音剔除。一維內插與去噪。地球物理學報,1987(5).第二部分:二維情況的內插與去噪。地球物理學報,1988 (3)
李慶忠。走向精確勘探的道路。北京:石油工業出版社,1993
李慶忠。對地震勘探的信噪比、解析度及保真度的再認識。石油物探信息,1994(6)
勝利油田會戰初期,複雜構造上的地震資料往往與鑽井資料不符,不是深度有較大誤差,便是斷層位置不對。前人在地震方法研究方面曾經做過大量試驗:例如縮小排列、非縱排列、低頻反射、平面波前法、方向調節接收,等等,但結果都不能解決問題。
傳統的幾何地震學認為,地震波像光一樣直線傳播,入射角等於反射角,恰似乒乓球的反彈射狀。這種簡單的類比法,也是傳統的地震勘探成圖計算的理論基礎。李慶忠從物理光學和幾何光學的差別出發,想到地震波的波長很大,一般為80~150m,它的傳播與其說像乒乓球的彈射,不如說它主要以波動的性質在地層中傳播,遇到斷層就會產生繞射波,造成地震記錄上“層斷波不斷”的現象,並且小斷塊反射能量下降,消失在干擾背景之中。他想,如果不把繞射波收斂起來加以歸位,就不能真實地反映地下斷塊的形態。這些想法得到了俞壽朋、劉雯林的支持和幫助。1965年,他們共同計算了大量地震波的衍射波動性質和特徵。1966年,李慶忠進行了系統的論述,寫成《波動地震學》手稿,說明“地震反射波與地下反射段並不總是一一對應”的道理。
但是不久,“文化大革命”開始了,他的《物理地震學》被錯誤地批判為“三脫離”的典型,被沒收了手稿,下放小隊勞動。直到1972年,劉雯林把代為保存而倖免於難的《物理地震學》手稿和圖幅交還給李慶忠。在劉雯林、柴振一的幫助下,李慶忠完成了《地震波的基本性質——複雜斷塊區的反射波、異常波和干擾波》這篇21萬字的長篇論文。當時的中國石油天然氣總公司物探局總工程師孟爾盛給予該文高度評價,認為是中國地震勘探發展史上的重要論著。《石油地球物理勘探》雜誌於1974 年以第1~2期合刊的方式,刊登了這篇文章。此後,各石油院校的教科書在闡述地震波的性質及特徵時,均採用了李慶忠這篇文章中的附圖。
李慶忠建立在波動地震學基礎上的“繞射波掃描迭加偏移”技術也得到了廣泛應用。這種波動方程偏移技術的最初形式的提出,與國外幾乎是同時的。1975年,該技術在物探局150計算機上投產,發揮了很好的經濟效益:華北商河西油田的資料經過處理后,斷層準確、深層反射清晰,在臨邑大斷層下方發現不少高產斷塊。短短兩年時間,探明地質儲量5400萬t,從一個不為人知的新區,建成年產40萬t的石油基地。現在地震資料的偏移技術已經發展到更高的水平,成為地震勘探中不可缺少的重要一步。
60年代中期,石油地震勘探資料的成像技術正從剖面到立體,即從二維到三維發生著歷史性的變化。
與大慶不同,勝利油田是有名的複雜斷塊油田,用常規的二維地震方法很難搞清地下情況。當時任地質指揮所副指揮的李慶忠,從實際出發,認真進行調查研究,總結了二維地震資料與鑽井資料不符的原因,提出改進地震勘探的八字方針:去噪、定向、辨偽、歸位。1965年,他和俞壽朋、劉成正等討論了一個三維地震勘探的具體實施方案,設計了一套線距為260m的密集型“小三角”測網進行野外採集。當時使用的是國產51型地震儀,同時採用了解放波形、面積組合的接收方式。在資料解釋中,從三個方向識別反射波,計算側向偏移距離,然後用人工進行偏移歸位(又稱“剖面搬家”),這實際上就是中國最早也是世界上最早的一種三維地震勘探,使東辛油田在1967年獲得了第一張三維偏移校正的沙一段構造圖,這是中國第一張三維歸位構造圖。李慶忠和同事們總結了這個實例的經驗,在1978年美國勘探地球物理學家協會(SEG)舊金山年會上,他代表中國地球物理界做了技術報告,引起強烈反響,為祖國爭得了榮譽。
1974年,李慶忠恢復職務后,因受“文化大革命”衝擊而中斷的三維地震的試驗得以繼續開展。他利用當時國產模擬磁帶儀進行多次覆蓋採集。當時美國的三維地震還停留在“十字放炮法”、“環線地震法”上,都不能克服多次波的干擾。法國的“寬線剖面法”,也只能稱為半三維工作法。李慶忠設計了“束狀三維地震”採集測線,有效地克服了多次波的干擾。由於種種原因,“束狀三維地震”採集的資料直到1982年才由張明寶處理出來,並完成了T4構造圖,提供了井位。結果發現了新立村油田,在沙三段上部發現高產的厚油層,一年之中探明儲量1100 萬t,當年就建成18萬t的生產能力。
現在,愈來愈多的人認識到三維地震勘探的重要性,這項技術已經是中國勘探發現油氣田的重要措施,是老油田進一步挖潛的重要手段。
1979年7月,作為中國南海中外合作地震勘探項目的中方代表,李慶忠成為駐美國埃克森石油公司的資料處理監督,當年10月,去新奧爾良參加第49屆勘探地球物理學家協會(SEG)年會。西方地球物理公司的拉納先生(1991年為勘探地球物理學家協會主席)在會上做了關於兩步法偏移技術的報告。李慶忠告訴坐在他身邊的物探界老前輩顧功敘先生:“中國其實很早就提出了這種方法,比國外早”。事實上,李慶忠早在5年前就提出了用兩步法實現三維偏移的歸位,發表在1975年的《石油地球物理勘探》雜誌上。該文不僅提出了兩步法偏移的具體方法,而且論證了它與三維一步法全偏移的誤差均在允許精度範圍之內,在中國當時只有中小型計算機的條件下,就能實現三維地震數據的偏移成像。一步法偏移要將大量的數據同時輸入計算機,當時的計算機內存不夠(70年代末,西方地球物理公司及埃克森石油公司最大計算機的內存只有4MB),全靠磁碟來回倒,效率很低。利用兩步法偏移兩次將傾向和走向偏移輸入,這樣數據量小,且效率要比用“一步法”高數百倍。
後來,李慶忠修書一封,把他文章的複印本轉寄給拉納先生。拉納不懂中文,但一看圖幅就明白,早在5年前,中國人就提出了這種方法。他十分友好地邀請李慶忠去座談。後來,拉納在他正式文章發表的序言中寫下“最早提出兩步法偏移的是中國的李先生”字樣。
此後,中國三維地震資料處理中,絕大多數油田一直都在使用兩步法偏移,它可以獲得常規的二維偏移剖面用作質量控制。此外,兩步法的誤差,實際上往往小於採用偏移速度的誤差。因此,在缺乏巨型計算機的條件下,兩步法偏移有著強大的生命力。
地震地層學是地震勘探解釋工作的一個重要變革,它改變了過去只研究構造起伏的局面,走向與岩性、岩相緊密結合的嶄新道路。但是在中國引起高度重視併產生良好效益,只是近十來年的事。
20世紀70年代,地震地層學的基本概念已在勝利油田的一些地球物理解釋人員心中萌芽。他們經過多年的實踐得出認識:地震剖面上的每一組好反射波,基本上反映一套儲蓋組合;沙三段的高壓油層往往伴隨著一個不很穩定的T5反射強波。1972年,李慶忠總結了這些認識,並在《地震波的基本性質》一文中加以系統化。他提出反射地震波與地下的岩性條件有著內在的聯繫,並論述了海相、深水湖相等7種岩相帶的地震反射特徵,同時指出了不同岩相的波形變化情況以及可追蹤的範圍。很可惜這些認識在當時並沒有引起人們的重視。直到70年代末,石油部領導從美國考察回來,才把美國系統化的“地震地層學”介紹給國內,並著力推廣,產生了很好的勘探效果,地震勘探由過去只能研究地質構造,發展到能夠分辨地層的沉積相和研究砂岩層儲集的分佈變化規律,開拓了勘探的新領域。
然而,李慶忠注意到,國外的地震地層學的一些研究方法大多是針對海相地層的,生硬地套用到中國的陸相地層,就產生了不少問題。1985年至1986年,他用計算機做了大量的正演模型,並收集了河流沉積的各種研究資料,根據黃河4000年中河道變遷的記錄以及長江流域江漢曲流河的發展歷史,有力地證明了陸相沉積的複雜性以及地震地層解釋中的各種“陷阱”。
1986年,他在《石油地球物理勘探》雜誌上發表《陸相沉積地震地層學的若干問題》。創導“地震地層學”的美國前埃克森石油公司總地質師桑格里來信給李慶忠說:“這篇文章看來是對地震地層學文獻的有用貢獻。你文中的圖件,儘是出色的圖件……”。美國哥倫比亞大學的郭宗汾教授也來信祝賀:“你的高作我非常欣賞,還望再接再厲,為國爭光”。1991年剛從美國留學歸來的王克寧也談到:李慶忠所表述的觀點,正好與美國最近發展起來的“事件沉積學”所持的新觀點完全一致,即“自然界的沉積作用在許多災難性的事件中,不斷地改造著沉積體的面貌”。這種思想認識將引起傳統地質學觀念上的變化,同時也會使地震勘探的解釋朝著更為準確的方向前進。李慶忠的文章,可以說是對現代地震地層學的一個重要補充和發展。

社會任職


李慶忠兼任中國海洋大學海洋地球科學學院名譽院長(2001年9月—)、《石油地球物理勘探》雜誌編委。

個人生活


● 家庭背景
李慶忠出身醫學世家,二十世紀二、三十年代,李慶忠的祖父李培卿是崑山當地有名的中醫,慕名而來就診的患者絡繹不絕,因老李家的院牆用塗料粉刷成綠色,每當有前來尋醫問葯的患者,當地人就告訴他們“綠牆頭”的那家便是,久而久之,“綠牆頭”的名聲就在十里八村傳播開來。李慶忠的父親李君梅也是醫生,尤擅長針灸,在李慶忠5歲那年,李君梅赴上海行醫,攜家眷一同前往。1937年11月,上海淪陷,此時的李慶忠正在讀小學,在強敵肆虐的年代,年幼的他多次轉學,為避戰火,跟隨父親躲進了法租界。李慶忠共有兄弟姐妹9人,他排行老三,子女眾多,又逢戰禍,雖然生活拮据,但李慶忠的父母還是儘可能地讓孩子入學讀書。
● 早年學習
因李慶忠的祖父信仰天主教,於是在李慶忠小學畢業之後就把他送到了一個叫震旦附中的教會學校讀書。在震旦附中學習,不僅要學數學、物理,還要學習法語、拉丁語,以及與天主教有關的教義、教規等。李慶忠不信教,也不願意學習法語、拉丁語,因此經常會被老師批評或懲罰。
1945年8月,初中畢業的李慶忠返回上海讀高中,並在高二那年轉學到當地著名的格致中學就讀。“格致中學歷史悠久,學習環境也好,既不用學法文,也沒有教規教義的束縛,比在震旦附中輕鬆多了。”
談起在格致中學的學習,李慶忠說還有一個插曲,他是高二才轉過去的,因為在體育考試中俯卧撐只做了6個被判不及格,被迫留級半年,與二年級春季班的學生一起學習。李慶忠高中畢業適逢1949年初,距離高考還有半年時間,於是他就和幾個關係不錯的同學自發組織了一個學習小組,每天看書、學習,做習題,一段時間下來不僅補上了數學、物理等知識,夯實了課程基礎,還培養了自學的能力,為他順利考上大學,以及後來從事科學研究工作打下了良好基礎。

人物評價


李慶忠院士是中國石油地球物理探測領域的唯一一位中國工程院院士,先後參加了新疆、大慶和華北等諸大油田的石油會戰,為國家的石油工業做出了巨大貢獻。(中國海洋大學化學化工學院副教授邢磊評)
在新中國60餘年的石油工業發展史上,李慶忠把自己一生中最美好的年華獻給了祖國的石油地球物理勘探事業,從布滿大漠戈壁的西北邊陲,到白雪覆蓋的東北大地,再到沃野千里的華北平原,從素有“天下第一州”之稱的涿州,到海風勁吹、潮流歡涌的海濱城市青島……65年來,他的足跡遍布祖國各地,卻始終未離開中國石油勘探開發的軌跡,他用自己的勤勞和智慧攻克了一個又一個石油物探界的難題,並在兌現“我為祖國找石油”的諾言中,演繹了新中國第一代物探人的經典傳奇。(《中國科學報》評)
李慶忠在過去60多年的勘探實踐中,為新疆克拉瑪依油田、大慶油田、勝利油田及塔里木盆地等尋找新的後備資源做出了重要貢獻。(中國石油大學地球科學與技術學院教授曹丹平評)
李慶忠是中國物理地震學的奠基人,雖然已80多歲的高齡,仍兢兢業業、勤勤懇懇,活躍在教學及科研的第一線,引領學科發展。(中國海洋大學海洋地球科學學院團委副書記郭子悅評)