深地探测四十载，长江大学这支“电磁铁军”把论文写在油气矿山一线

极目新闻记者 国倩

通讯员 李胜杰

2米长、银灰哑光的金属筒身，不足5厘米的直径，三十公斤重，一根被学生们亲切称作“地下金箍棒”的井中电磁接收仪，静静地立在长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室操作台上。

“该设备能为地层做立体‘CT’，位于地下数千米的矿产、油气储层高分辨率成像就有了可靠数据保证。”团队负责人严良俊教授介绍。

这套集成了国际领先深部井中电磁勘探探测技术的装备背后，是一支深耕电磁勘探40载的科研铁军——长江大学电磁探测创新团队。

仪器研发野外对比试验

扎根国家需求，啃下深层勘探一块又一块“硬骨头”

1987年，留加归国的胡文宝教授一手创办电磁感应模拟实验室，自此，一颗扎根荆楚、服务国家深地资源勘探的创新种子悄然播下。

四十载风雨兼程，团队从一间小型实验室起步，逐渐成长为拥有11名全职博士、四大省部级科研平台，主持多项国家自然科学基金重点项目和国家重点研发课题的省级科技创新团队，探索出一条“基础实验打底、算法软件突破、现场应用落地、青年创业转化”的特色科创之路。

南方碳酸盐岩地表沟壑纵横，地震勘探信号受阻；深层页岩油气埋藏于高温高压地层，常规探测手段难以有效识别储层流体；传统地面电磁勘探信号衰减严重，千米以下探测精度大幅下滑，这些是长期制约我国能源、矿产勘探的行业瓶颈。

“电磁法依靠储层电性差异识别流体，在页岩油气、深部矿产探测上具备不可替代的优势。”严良俊介绍。作为第二代学术带头人，他带领团队锚定页岩油气开发、深层矿产勘探两大国家战略方向，攻克了一连串世界级技术难题。

深层储层模拟是第一道难关。地下数千米地层温度超180℃、围压高达百兆帕，市面商用设备无法复刻真实地层环境。团队就自主搭建超深层高温高压岩石物理试验系统TC-180，以及DZCH-3型复电阻率测试系统，成功在实验室内复刻出地下极端环境。

深地重大专项野外数据采集

页岩质地酥脆，制备标准岩心成功率不足三成；油水驱替实验中，饱和度、温压参数稍有波动，整组数据全部作废。团队人员扎根岩心实验室，日复一日与页岩岩样为伴。他们反复调试密封、校正参数，对比Cole-Cole与GEMTIP模型，最终提出了修正的激电模型（MGEMTIP），进而精准揭示富有机质页岩“低阻高极化”甜点响应机理，为野外探测筑牢物理根基。

大功率发射与套管屏蔽难题亦曾困扰行业多年。在进行井地电磁探测时，金属套管如同屏蔽罩，阻断了地下电磁信号。团队主导研发SuperTx-150大功率电磁发射系统，瞬时峰值功率达300kW，成功突破套管屏蔽壁垒。

算法算力是另一道拦路虎。带地形三维电磁模型计算量呈几何级暴涨，传统单机运算动辄耗费数天。为破解这一难题，团队成员组成攻关小组，依托天河二号超算，搭建起GPU加速三维反演系统3DMTINV_GPU，引入OpenMP、OpenACC并行加速，将大规模模型计算效率提升数倍。

团队还牵头开发UTMPRO、WEMPro等电磁处理软件，把实验室岩石物理标定参数嵌入反演模块，打通“实验—模拟—解释”技术闭环。

老中青三代传承，锻造协同创新“闭环梯队”

在电磁探测创新团队中，一套完整的科研链条已然形成：基础实验团队负责岩石物性研究，数值模拟团队主攻算法开发，仪器研发团队聚焦重大装备攻关，严良俊教授统筹重大项目与现场应用，团队成员协作配合，分工明确。青年骨干接续发力，挑起实验室后续发展重任。

“基础研究不悬空，青年成长有舞台。”严良俊教授强调，团队不搞论资排辈，重大项目子课题交由团队青年教师独立牵头，国家级、省部级课题优先吸纳研究生参与。

在这个团队，青年教师入职即接入高温高压实验、地球物理仪器研发、时域电磁三维反演等前沿课题，资深教授在项目申报、论文撰写、现场攻关中全程指导。

团队研究生既在实验室打磨岩心、调试仪器，也奔赴云南、广西、辽河等各大工区开展野外作业。24岁研三学生陈冠达就是在野外作业中发现了行业痛点——国外地面勘探设备成本高、探测深度有限，而实验室的成熟技术却难以落地。

2025年底，陈冠达筹备创业，电磁创新团队鼎力支持，仅一个上午就完成全部签字流程，将两项核心发明专利以万元级低价转让给其创办的井观科技，成为学校学生创业专利转化的典型案例。

严良俊教授拍着陈冠达的肩膀说：“团队永远是你的后盾，大胆把技术推向产业一线。”如今，这家初创企业订单已突破400万元，同时获得百万元“种子轮”融资。相关设备已在云南铁矿、大冶铜矿成功应用，探测吻合度达95%，大幅降低了矿山钻探成本。

科研落地一线，让电磁技术服务能源安全

“把论文写在油气勘探一线”，是团队始终坚守的科研信条。团队系列自主技术已广泛应用于页岩油气、剩余油监测、深部矿产、二氧化碳封存等多个领域，在全国各大油气田和矿山落地生根。

大港油田借助YUTEM井地电磁技术精准识别储层流体；辽河油田通过四维时域电磁监测，实现SAGD开发中剩余油的精准圈定；涪陵页岩气田中，电磁动态监测清晰还原压裂裂缝扩展形态，与微地震数据高度匹配；塔里木山前复杂构造区、南方碳酸盐岩盆地，电磁法有效弥补地震勘探短板，为区域油气勘探提供关键依据；湖北大冶铜绿山铜铁矿，井中电磁设备下探3000米，精准圈定深部矿体，显著减少无效钻井……

近五年来，团队成员主持国家自然科学基金项目、国家重点研发计划课题等国家级项目20项，纵向科研经费超2000万元，与中石油、中石化等企业，以及多家大型矿业企业建立了长期稳定的合作关系。

截至目前，团队荣获省部级科技奖一、二等奖5项，授权发明专利30余项、软件著作权10项，出版专著4部，主导制定行业技术标准2项，发表高水平学术论文200余篇。

“四十年的坚守，我们的目标始终不变：以电磁探测技术筑牢国家能源资源安全屏障，让更多自主创新的深地装备走出实验室，扎根荆楚大地，奔赴祖国山川。”严良俊目光笃定。

（来源：极目新闻）