探索“中国北方沉积盆地热演化史奥妙”三十年

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  任战利,西北大学研究员(二級教授),博士生导师,陕西省有突出贡献中青年专家,陕西省有突出贡献专家,享受国务院政府特殊津贴及三秦人才津贴。西北大学矿产与普查勘探国家重点学科学术带头人、西北大学含油气盆地研究所副所长、西北大学学术委员会委员、地质学系学术分委员会副主任。兼任中国石油学会盆地分析学组副组长及秘书长、中国地球物理学会流体地球科学专业委员会副主任及地热专业委员会委员、陕西省石油学会理事等。主要从事沉积盆地构造热演化史与油气关系、油气地质综合评价、地热资源评价与开发等方面的教学科研工作。主持国家自然科学基金重点项目、原“973”项目课题及油田企业重大基础研究等项目50余项。曾获国家科技进步奖二等奖、陕西省科技进步奖一等奖、教育部自然科学奖等国家及省部级科技奖10余项,1996年获国务院特殊津贴及中国地质学会银锤奖,2003年获全国百篇优秀博士论文。在《中国科学》、《科学通报》、《石油学报》、Geological Journal、Petroleum Science and Technology、AAPG Bulletin等刊物发表学术论文180余篇,被SCI、EI收录30余篇,出版专著3部。
  从1979年考入西北大学的那一刻起,任战利30多年的岁月都在这里度过。西北大学留下了他青春奋斗的印记,而他把更多的热情奉献给了石油与天然气地质专业。多年过去了,任战利依旧坚守在自己热爱的研究领域,他感慨说“把自己一生的青春汗水都洒在这里了”。30多年来,任战利一直奋战在科学研究及教学一线,为我国石油工业培养了一批又一批优秀人才。在研究工作中,他勤于钻研,勇于拼搏,不畏艰险,曾在青藏高原、塔里木盆地罗布泊无人区、柴达木盆地等条件异常艰苦的地区冒着生命危险开展野外工作,对中国北方10余个含油气盆地热演化史与油气关系及油气评价进行了长期、深入的研究,取得了一系列创新性研究成果,为我国石油天然气工业发展做出了重要贡献。
  艰难的求学之路
  作为高考制度恢复后的第三届大学生,任战利1979年以优异成绩考入西北大学,他说,能被地质学系石油与天然气地质专业录取还是比较幸运的。“西北大学石油专业具有辉煌的历史,对我们国家石油工业的发展做出了重大的贡献。”正是这份荣誉感、使命感及对专业的进一步了解,让任战利渐渐喜欢上了这个专业。
  说起读大学的4年时光,任战利坦言:“我国改革开放之初,大学生活还是比较艰难的。”大二在汉中野外实习完刚回来的任战利得到了一个噩耗——父亲罹患肺癌晚期,短短几个月后,他的父亲就去世了。突如其来的变故,对当时的任战利打击很大。父爱如山,任战利始终谨记父亲的人生指导。从老家长安到学校有30公里,每个周末他都是骑自行车往返30公里,一方面要完成繁重的学习任务,另一方面要帮着家里干农活,照顾家里,尽管顶着如此大的压力,但任战利更加刻苦学习,在毕业时,他以全班各科总成绩第一名获得留校任教资格。也正是从那时起,任战利真正进入了石油天然气地质领域。
  从助教开始做起,任战利一步一个脚印,克服种种困难,先后攻读硕士、博士学位,师从我国著名石油地质学家赵重远教授从事盆地构造、盆地热演化与油气关系的研究工作。他全身心地投入到自己感兴趣的研究领域,为了感兴趣的松辽盆地热演化史与油气关系研究,到我国最大的油田大庆油田做企业博士后研究工作。硕士期间,他研究晋西北吕梁山区宁武盆地西北缘断裂构造演化,研究区山高沟深,生活困难,交通不便。跑野外工作时,他租个自行车深入大山深沟,一个人穿进深沟观察、采样,深沟穿了一条又一条,晚上就只能住在当地老乡家里。“大山深处深沟里常无一户人家,一个人在深沟里跑野外现在想起来都有点害怕,当时年轻胆子大,但确实挺危险的。”工夫不负有心人,经过多年的奋斗,1995年任战利破格晋升为副研究员,1999年被破格晋升为研究员,2001年遴选为博士生导师。
  读万卷书,行万里路
  油气是国家重要的能源,在国家发展中占重要的地位,油气开发对我国经济社会的发展意义非常重大。“石油天然气主要是有机质经过沉积深埋藏以后受温度的作用形成的,温度演化历史控制了油气的生成、成藏过程。”任战利讲到,他的工作就是在沉积盆地里寻找石油和天然气。“研究沉积盆地温度的演化过程,搞清楚温度的演化历史,就可以确定沉积盆地主要是生油还是生气,是什么时候、在何处生油、生气,温度的演化历史对油气评价与勘探有重要指导作用。”
  青藏高原环境异常恶劣,海拔5000米以上严重缺氧,人迹罕至。1996年,任战利和考察队一起穿越青藏高原,在工作和生活条件极为艰苦的羌塘盆地进行野外考察及采样。尽管遇到的是常人难以想象的种种困难,但他们圆满完成了科学考察任务,在羌塘盆地热演化史研究上取得了创新性研究成果。
  在新疆罗布泊无人区进行野外工作、多次考察塔里木盆地野外剖面、穿越阿尔金山迷路、翻越东北长白山无人区时越野车深陷泥潭抛锚……种种艰险,历历在目。任战利坦言,“有一次穿越阿尔金山无人区,差一点就回不来了。”尽管途中遇到了无数困难,但他却风轻云淡地说:“在工作中遇到各种困难在所难免,在困难面前只有一个信念,就是一定要想尽办法克服各种困难完成工作任务,坚持到底。”
  读万卷书,行万里路,天道酬勤。正是坚持这些信念,30多年来,任战利谢绝了多所高校及油田企业的邀请,立志扎根西部,在研究工作中勤于钻研,勇于拼搏,不畏艰险,足迹遍布中国北方沉积盆地。以中国北方诸沉积盆地为基地,以各大油田为依托,对中国北方10余个沉积盆地构造热演化史与油气关系进行了持续、深入、系统的研究,在大地热流测定、盆地热史恢复、构造热事件确定、抬升冷却时期、油气成藏期次、油气富集规律、油气综合评价等方面取得了一系列突出的创新性成果。他先后在专业刊物上发表学术论文180余篇,在叠合盆地热史恢复、构造热事件确定、抬升冷却时期、油气成藏期次等系列成果在学术界产生了广泛的影响,盆地热演化史研究领域形成了西北大学新的特色学科方向。他首次确定鄂尔多斯盆地中生代晚期存在构造热事件及构造热事件控制了油气的生成高峰期及成藏期的研究成果,在《中国科学》《石油学报》等刊物上发表,被学术界广泛引用,受到产业界的普遍认可,产生了重要的影响。2014年发表在《石油与天然气地质》上的《鄂尔多斯盆地东南部延长组致密油成藏条件及主控因素》论文,入选领跑者5000中国精品科技期刊顶尖学术论文(F5000)。
  他主持或参与的项目先后获国家、省部级科技奖励10余项,其中“油气煤铀同盆共存富集成藏理论技术创新与多能源矿产协同勘探”获2013年年度国家科技进步奖二等奖1项(排名第2);“陕甘宁地叠合盆地沉积构造热演化史恢复技术在油气田勘探中的应用”2011年年度获陕西省科技进步奖一等奖(排名第1);“中国北方沉积盆地构造热演化史研究”获2001年高等学校科学研究优秀成果奖自然科学奖二等奖(排名第1)。其完成的博士论文《中国北方沉积盆地构造热演化史恢复及其对比研究》获2003年全国百篇优秀博士论文,该优秀博士论文为我国石油天然气地质勘探领域第一篇全国百篇优秀博士论文。
  探索奥妙,矢志不渝
  叠合盆地沉积构造热演化史的研究具有十分重大的理论意义及实用价值,是当代地球科学研究的前缘课题及热点领域。中国北方叠合盆地类型多样,沉积构造热演化史复杂,对其热演化史恢复难度很大。
  任战利多年来在沉积盆地构造热演化史恢复及与油气关系领域从事研究工作。为了研究中国北方沉积盆地构造热演化史,他利用一切机会,虚心向国内外同行专家学习,与地质学系多位老师进行了科研合作,深入研究工作第一线,从野外、采样、分析样品等基础工作做起,足迹遍布中国北方沉积盆地,为盆地热演化史恢复打下了坚实的基础。任战利项目组在原“973”项目课题、国家重大科技专项专题、国家自然科学基金重点、面上等项目的持续支持下,对中国北方沉积盆地构造热演化史与油气关系进行了30多年持续、深入、系统的研究工作,独立完成了《中国北方沉积盆地构造热演化史研究》专著,在探索中国北方沉积盆地热演化史规律及与油气关系方面取得了系列创新性成果——
  博采众家之长,结合我国盆地多为叠合盆地类型多样,后期改造强烈恢复难度大的实际,将盆地构造演化、后期改造、古地温研究方法相结合,提出了地温场存在改造的概念及分演化阶段真实恢复叠合盆地热演化史的创新性思路及新方法;首次确定鄂尔多斯盆地中生代晚期存在构造热事件;应用磷灰石裂变径迹等先进方法和技术首次确定了鄂尔多斯盆地存在大23Ma以来的快速抬升冷却事件,恢复了鄂爾多斯盆地构造热演化史及生烃史;应用多种古地温研究方法,分别恢复了中国北方10余个盆地的古地温演化史;发现中生代晚期阿尔金断裂以东盆地地温梯度较高,确定了中生代晚期阿尔金断裂以东存在一期具有区域规模的构造热事件;揭示了中国北方古生代以来盆地热演化史的规律及其与油气的关系;划分了中国北方主要盆地热历史类型,建立了不同地热历史类型盆地的油气主生烃期、成藏期次的关系模式;在对盆地构造热演化史进行精确刻画的基础上,应用多种新方法确定了中国北方主要盆地油气成藏期次,预测了油气有利区带;确定了中国北方盆地一批大地热流数据,填补了大地热流研究的一些空白区。
  以上完成的系列创新性成果,密切结合油田勘探实践,不仅有重要的理论意义,而且实践性强,有效指导了多个含油气盆地大油气田的油气勘探开发工作,取得了显著的经济效益,为我国石油天然气工业发展做出了重要贡献。
  以上成果荣获了2001年高等学校科学研究优秀成果奖自然科学奖二等奖(排名第1),2005年、2010年、2011年陕西省科学技术进步奖一等奖,2013年度国家科技进步奖二等奖。
  华北克拉通西部大型沉积盆地中生代以来地热场及岩石圈动力学的研究对华北克拉通西部盆地岩石圈区域动力学演化及机制的分析具有十分重要的理论意义,同时对华北克拉通西部地区大型沉积盆地的油气煤的成藏、成矿及富集研究有重要的现实意义。任战利团队在对华北克拉通西部鄂尔多斯盆地、沁水盆地中生代晚期构造热事件多年研究的基础上,针对华北克拉通西部盆地热岩石圈的厚度及热动力学演化历史研究薄弱的实际,凝练了关键科学问题,明确了创新思路及方向。于2016年申请了国家自然科学基金委重点项目“鄂尔多斯、沁水沉积盆地中生代晚期古地温场对岩石圈动力学演化及油气赋存的约束作用”,经过网评专家评审、现场答辩、专家组严格评审程序,在激烈竞争中获得批准立项。目前该项目进展顺利,已经取得重要新进展。该项目的研究成果将为克拉通及大型沉积盆地区域动力学演化及对油气赋存的控制作用等科学问题的解决做出重要贡献。
  “科研价值在于服务社会”
  盆地热演化史与油气评价工作,紧密结合油气勘探工作,对油气勘探有重要指导作用。多年来,团队在陕甘宁盆地系列创新性成果紧密结合油气勘探实践,应用盆地沉积构造热演化史恢复技术及油气系统分析评价技术,对陕甘宁盆地古生界、中生界油气系统进行了划分及系统评价,预测了中生界、古生界油气有利勘探区带,有效地指导了陕甘宁盆地油气勘探工作及大油气田的发现,为油气增储上产做出了重要贡献,取得了显著的经济效益。研究成果获国家科技进步奖二等奖(排名2)及陕西省科技进步奖一等奖(排名1)。
  油气是国家重要的能源,也是不可再生资源,面对有限的油气资源,科学家们也在不断地寻找新能源。在这些新能源中,地热能作为一种清洁能源,受到大家的热切关注。任战利在从事油气综合评价及勘探的同时,早在1989年就从事盆地地热场及资源评价的研究工作。盆地现今地温场是恢复古地温场的基础,在多个科研项目的支持下,经过不断的探索研究,他确定了中国北方盆地现今地温梯度变化规律,确定了一批地温梯度、大地热流数据,填补了地热研究的一些空白区,为中国北方沉积盆地地热资源评价与开发积累了大量的数据,打下了坚实的基础。
  作为西安市矿产局、水务局特聘地热专家,任战利多年来一直参与陕西地区的地热资源评价与开发利用工作,在地热资源评价、西安地热田地热尾水回灌、示踪剂实验及推动地热新能源勘探开发方面做出了突出贡献。2000年在大庆做博士后期间,他与大庆油田研究院合作,对大庆市区地热资源进行了详细的评价,在此基础上提出了开发利用方案。“科研的价值在于服务社会”任战利说,“不管是油气还是地热新能源勘探与开发,满足社会需求,服务于社会是一种快乐和个人价值的体现 。”   “我是大庆油田和西北大学联合培养的第一个博士后。”作为企业高校联合培养的第一个博士后,任战利说,“在全国最大的国有企业大庆油田做过企业博士后,企业的经历对我影响比较大。大庆油田作为全国最大的石油企业,它不仅关注学科前沿一些新的理论和技术,同时它更重视技术的实用性和实践性。”也正是这样的经历,在人才培养过程中,任战利非常重视学生的动手能力和实践能力的培养。“为企业培养好所需人才是我们的责任”,任战利说道。
  除了科研,任战利先后为本科生和研究生主讲过盆地热演化史研究方法及进展、石油地质进展、现代油气综合勘探、石油经济评价等课程,在教书育人上任战利也成就显著,多次获西北大学先进个人奖,2017年荣获西北大学科研奖及“师德标兵”称号。行为世范,鼓励学生树立远大目标努力学习,报效祖国;认真对待教学工作,不断补充最新研究成果、新资料及国内外典型案例,提高教学针对性及实用性,不断提高教学质量,任战利为我国石油工業培养了一批批优秀人才。他所带的60多名研究生们已成为高校、研究所、企业的中坚力量,有的已走上重要领导岗位。
  而说到教书育人和师德传承,任战利多次谈到了自己的导师。“我的导师赵重远教授对我影响很大,长期以来跟随赵老师从事科研工作,他孜孜不倦的求索精神、深邃的思想以及宽厚为人的品格,都给我留下了深刻的印象,也是我终身学习的榜样,同时也激励着我自己以事业为重,不断奋斗。”任战利说到,“不管过做什么工作,都需要热情、勇气及毅力,需要十年磨一剑的执着精神。”
  目前,任战利和团队正在主持国家自然科学基金委重点项目及国家“十三五”重大专项专题等研究工作,“我们计划完成好承担的项目,出一批高质量的研究成果。完成好和企业的合作项目,能真正为企业解决实际问题,指导生产,为油田勘探开发、地热资源勘探开发作出新贡献。另外,就是培养好年轻人,建设好我们矿产普查与勘探学科的实验平台,作为西北大学矿产普查与勘探国家重点学科的学术带头人,要为我们的学科发展和建设作出自己的贡献。”谈到未来的规划,任战利满怀激情和信心。“我们赶上了好时代,是国家、各位老师培养了我,今后继续努力奋斗,奉献社会!”
  把青春汗水洒在西北大地,把热情奉献给油气科研事业,为祖国培养更多更好的专业的人才,服务于社会,“不畏艰险,不懈追求,壮心不已”,这正是30余年来任战利最好的写照。
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