文/陆辰宇
在石油基建向数智化、绿色化、全球化深度转型的当下,岩土工程作为石油工程的“基石工程”,直面复杂地质条件、高荷载工程要求、数字化转型浪潮等多重挑战,其技术突破直接决定着石油基础设施建设的效率、安全与边界。马永峰,这位深耕石油岩土工程领域的顶尖专家,始终以技术攻坚为核心、工程实践为导向、全球视野为格局,既瞄准国内勘察测量的行业痛点打造数智化核心系统,又直面全球干旱半干旱地区的地质难题突破技术瓶颈,用一项项原创性成果、一个个落地的标杆项目,推动我国石油岩土工程技术跻身全球前列,也让中国方案在全球能源工程建设舞台上持续发声。
数智革新:打造勘察测量一体化核心技术平台
勘察测量是岩土工程的起点,数据的精准度、处理效率与可视化程度,直接影响着后续工程设计与施工的全流程。长期以来,行业内存在数据采集分散、存储格式不统一、传递效率低的痛点,形成的“信息孤岛”导致地质信息精准度不足,工程设计与施工决策缺乏可靠依据,最终引发施工方案频繁调整、工期延误、成本超支等一系列问题。针对这一行业沉疴,马永峰率先提出“勘察测量一体化、数字化、智能化”发展理念,带领团队潜心研发打造出《勘察测量一体化数字3D信息处理系统》,为石油勘察测量领域的数智化转型打造了核心技术平台,从源头重构了石油能源勘察测量体系。
这一系统并非简单的技术叠加,而是从底层逻辑出发的革命性创新,其技术含金量体现在全方位的突破之中。系统由1个数据中心、6个子系统(勘察数据处理子系统、测量数据处理子系统、三维建模子系统、三维展示与分析子系统、有限元分析子系统、综合管网智能管理系统)构成,下设39个子模块、1256个功能点,形成了覆盖勘察测量全流程的完整技术体系。为保障系统的标准化落地与规模化推广,团队还编制完成《勘察测量一体化数字3D信息处理系统研究报告》《数据库的数据字典》《用户使用手册》等全套技术文档,让创新成果从实验室走向工程现场有了完善的支撑体系。
在技术内核上,该系统实现了五项核心创新,经武汉科学技术情报中心查新,其所实现的“基于质点-阻尼的地表测量和地层构造的3D模型”与“多角度切割功能”结合的技术方案,在国内外均未见相同报道,是真正的原创性技术成果,填补了此领域空白。系统·通过多源异构数据的自动识别与解析,彻底打破了行业“信息孤岛”;利用计算机语言对地理特性进行质点-阻尼方法的数学建模,结合大范围区域的动态物理建模与实时模拟优化,最大程度保留地理数据的真实性与可靠性,全面还原地形地貌与地层结构;整合三维实时互动图像引擎与物理引擎,实现地上地表地下一体化管理,让地质信息从“平面数据”变为可交互的“立体模型”;创新应用三维空间叠加分析技术,支持直线、斜向、任意角度的三维剖切,能实时生成切面模型并导出,让工程技术人员精准获取无钻孔区域的地质信息,对工程地质条件形成直观认知。

(图:马永峰)
如今,该系统已成为石油能源勘察测量领域的核心技术平台,马永峰更是在此基础上成功研发出7项软件著作权,构建起覆盖油田、炼厂、油气管网全场景的信息化系统自主知识产权体系,彻底打破了国外技术在该领域的垄断。2023年,该系统斩获中国石油工程建设协会科技进步奖三等奖,成为我国石油能源岩土工程数智化转型的标志性成果,其成果也被行业企业纳入核心技术体系,推动整个行业从传统勘察测量向信息化、大数据建设转型。
该系统的信息化成果已广泛应用于西气东输郑州分输压气站、海南东方油库智能管网管理系统、国家管网兰州输气分公司河口站数字化建设等国家级重大项目,完成国家管网近100座场站的数字化建设,创效超1亿元;同时走出国门,落地阿联酋巴布油田数字化项目,成为中国能源信息化技术走向全球的标杆,让数智化创新成果在国内外工程实践中持续释放价值。
全球攻坚:破解盐渍土难题输出中国岩土方案
如果说勘察测量一体化数字3D信息处理系统是马永峰解决国内行业痛点的“数智利器”,那么“干旱、半干旱地区复合盐渍土工程地质特性评价与地基处理技术研究”,则是其带领团队突破全球岩土工程难题的“国际答卷”。中东作为全球石油能源核心产区,广泛分布着高硫酸盐、高氯盐复合盐渍土,其复杂的物理力学性质难以用传统理论解释,给地基设计、防腐处理带来巨大挑战,成为制约当地能源基础设施建设的关键因素,我国西北盐渍土地区也面临着同类难题。
面对这一世界性挑战,马永峰带领团队远赴伊拉克等中东地区开展实地勘察,结合国内西北盐渍土地区工程实践,通过现场测定、室内试验、有限元数值计算等多种方法相互验证,实现了一系列开创性突破,填补了全球该领域的理论与技术空白。团队首次建立了干旱、半干旱地区复合盐渍土分类标准,改进了常规盐渍土分类标准的不足,为该类地区的工程地质勘察提供了核心依据;首次提出该区域复合盐渍土腐蚀性等级评价标准,厘清了高含氯盐和硫酸盐的复合盐渍土的盐胀性、溶陷性与腐蚀性规律。
在工程应用层面,团队的技术创新实现了降本增效与安全耐用的双重目标,首次在伊拉克地区成功应用CFG桩地基处理方案,相比传统方案节省造价48%~60%,且兼具适用性强、耐久性高、稳定性好的优势,成为中东盐渍土地区能源工程建设的优选方案;首创的复合盐渍土防腐技术,采用新型钢筋混凝土防腐材料,解决了传统沥青防腐在温差大的环境中易开裂、防腐性能衰减的问题,大幅提升了混凝土结构的耐久性能。同时,团队将石油天然气岩土工程勘察软件PNCAD实现成果输出英文版,可完成27项图表的中英文输出,为技术出海搭建了语言与技术桥梁,让中国岩土技术标准与方案能更好地适配国际工程需求。
这些创新成果不仅在伊拉克艾哈代布油田、哈法亚油田等海外标杆项目中成功落地,还反哺国内西北盐渍土地区的能源、市政项目建设,实现了“技术出海”与“成果反哺”的双向赋能。其中,伊拉克艾哈代布油田CPF岩土工程项目斩获2016年石油工程优秀勘察奖二等奖,伊拉克哈法亚油田岩土工程勘察项目拿下2020年该奖项一等奖,一系列海外项目的获奖,印证了中国岩土工程技术的国际竞争力,也让该技术成为中国能源信息化技术走向全球的标杆。
从国内数智化系统的研发到全球地质难题的攻坚,马永峰的技术创新之路,始终紧扣工程实践与行业需求,而一张张沉甸甸的获奖证书,正是其创新成果的最好见证。作为核心贡献人,他先后斩获中国石油工程建设协会石油工程优秀勘察奖一、二等奖,中国石油和化工勘察设计协会优秀工程勘察奖一等奖,中国地理信息产业协会地理信息产业优秀工程铜奖等多项行业大奖,2023年更是获评中国石油工程建设协会科学技术奖科技创新先进个人。
当前,全球能源格局深度调整,国家能源安全战略持续推进,石油能源基础设施建设向着大型化、智能化、绿色化加速发展,岩土工程领域也面临着更多新挑战、新机遇。马永峰仍在技术创新的道路上步履不停,以数智化技术深耕国内工程实践,以原创性成果拓展全球应用边界,用硬核技术为我国能源基建高质量发展保驾护航,继续在勘测信息化、特殊地基处理、复杂地质治理等关键领域探索突破,让中国岩土工程技术在世界舞台上绽放出更耀眼的光芒。
