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荆楚科技工作者风采 | 张菲菲:深耕油气钻井 打破国外技术垄断
2025-01-06 09:03|文章来源:湖北省科协调宣部 武汉科技报

编者按:在荆楚大地科技战线,有这样一群人:他们或响应和践行新时代的召唤,在前沿领域和基础研究上作出引领性贡献;或埋头攻克关键核心技术,破除经济社会发展瓶颈制约;或与疾病较量,护佑人民群众生命健康;或把科学讲成故事,提升公众科学素质……他们兢兢业业,成为我们这个时代值得“追”的科学之星。

为进一步宣传好科学家精神,讲好湖北科技工作者的鲜活故事,引领全省广大科技工作者奋进新征程、建功新时代,湖北省科协开展2024“荆楚科技工作者风采”展示活动,委托武汉科技报深入采访报道各地各行各业湖北优秀科技工作者代表的动人故事。

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荆楚科技工作者风采 | 张菲菲:深耕油气钻井 打破国外技术垄断

30岁破格晋升为长江大学最年轻的教授、博士生导师,35岁成为首位中国大陆地区荣获国际石油工程师协会SPE Cedric K. Ferguson奖章的学者……从老家河北沧州农村到湖北古城荆州,职业征途上,十年如一日,张菲菲一直在努力奔跑着。

潜心学习 改变命运

在乡村长大的张菲菲高中前没出过乡镇,大学前没出过县城。深谙改变这一切只有靠自己,只有靠不停止的学习。  

他的英语口语并不好,进入大学后的专业也不理想。“一个农村学生,英语口语好得很少。从那个时候开始,我把注意力放在提升英语水平上——只有这样,我才能看懂英文文献。”张菲菲看似漫不经心地说着当年的往事,但却不乏各种辛酸。他知道靠农村条件供养一个孩子考上大学不易,父母已经穷尽了力量,生活费令他们有些犯难。为了减轻生活费压力,张菲菲接了好几个学科的家教。边教边学的过程中,他的英语水平也有了质的提升,为之后的留学奠定了基础。

2010年即将本科毕业时,张菲菲获得了美国塔尔萨大学全额奖学金,进入全球钻井领域顶级课题组TUDRP,师从世界石油工程协会终身成就奖获得者Stefan Miska教授和Mengjiao Yu教授,直接攻读博士学位。

留美期间,他跟随课题组承担了大量国际石油行业巨头公司的前沿科研项目,为日后拓宽视野和提升科研能力提供了宝贵的机会和资源。期间3年,张菲菲完成了从学生到工程师的转变,更意识到自己所从事的智能钻井相关技术对国家能源行业发展的重要性。

报效国家 精进不怠

在美国求学和工作8年后,张菲菲从哈里伯顿辞职,全职到长江大学石油工程学院从事智能钻井教学和科研工作。

“回国的初衷很简单,当时石油领域正处在数字化和智能化转型的关键时期,我有很多想法,需要一个平台去试验自己的思路,于是打算利用自身所学回国从事相关研究。”告别在美国朝九晚五的稳定生活,他带着妻儿来到长江大学,开始了没有双休、没有假期的科研攻关。

“21世纪是石油行业向自动化和智能化转型的阶段,美国软件占领了钻井领域的全球市场,我国完全依赖该软件。”回国后的张菲菲便立下打造具有自主知识产权的智能钻井技术和软件体系的奋斗目标。

在他的带领下,团队秉持科研报国之志,持续积累,迅速成长。经过多年攻关,理论研究成果被国内外专家大篇幅引用和公开高度评价,同时他带领科研团队开发出了更适合我国油气行业需求的自主知识产权钻井软件。

该软件实现了大部分的国外同类产品功能,且部分算法及功能超越国外水平。研究成果应用500多口井,提高钻速25%,降低事故30%,缓解了国家钻井“卡脖子”问题。2021年,根据其研究成果开发的软件被技术水平国际领先的挪威国家石油公司引入智能钻井平台,经国内多名院士专家鉴定,其成果达到国际领先水平。

截至目前,他建设了长江大学智能钻井研究平台和团队,承担三大石油公司及国外公司的智能化钻完井项目30余项,推进钻井技术与人工智能的融合。

一路前行,他的秘诀何在?张菲菲的答案是“保持好奇心,永远不要满足”——与理科研究存在正确的唯一答案相比,工科研究永远没有唯一的答案,永远只有更优解。他说自己始终铭记博士导师Stefan Miska教授的教诲,无论是理论运用到实际出现瓶颈、还是算法出现BUG,他们团队始终能够全神贯注、不厌其烦地一次次推演对比、一轮轮反推结果,直到攻克这个难题。

以身作则 授业育人

张菲菲团队的30余名成员,来自钻井、管柱力学、井控等不同科研方向,但彼此各司其职、分工协作、合力攻坚。

团队磨合前进靠什么?张菲菲的答案是“桃李不言,下自成蹊。以身作则、授业育人”。为帮助学生打开“钻井的智能化大门”,他从最简单的数学物理方程、实例计算代码出发,为非计算机专业学生逐字逐句解释代码计算过程;利用自己海外学习和工作经历的资源优势,邀请世界知名专家到学校为师生讲学,传授行业最新成果和发展动态。

张菲菲说,科研是一个火花迸发的创新过程,当学生提出疑问,需要给予学生的是思路而不是答案。受读博期间导师的影响,他主张给学生自由探索的空间。“让学生承担重大的科研任务,给学生犯错的机会,在多次的跌倒与爬起过程中逐步成长。”

同时,他经常鼓励团队成员说:“科技创新的道路并非坦途,需要摒弃一切浮躁与投机的心态。只有脚踏实地,将学术道德内化于心、外化于行,我们才能成为真正具备才华与实力的科学家。”

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