姓名：潘一
單位：中國石油集團工程技術研究院有限公司
0 引言
習近平總書記在山西考察時指出，要扎實推進傳統產業轉型升級，并圍繞發展新質生產力因地制宜地布局新興與未來產業。這一深刻論斷，為我國能源領域的未來發展指明了方向。其中，油氣工程技術創新作為關鍵一環，不僅關乎國家能源安全的戰略大局，更是實現高水平科技自立自強的關鍵支撐。
當前，面對勘探開發向“兩深一非一老”加速邁進帶來的復雜地質挑戰，以及新時代對技術突破的迫切需求，我們亟需跳出固有思維，從以石油精神和大慶精神鐵人精神為代表的寶貴精神財富中汲取不竭動力，以哲學激發創新思維，用創新思維推動創新實踐，最后以石油精神淬煉創新方法。
1 理念指引：以哲學思想激發創新思維
科技創新若缺乏哲學思想的指引，便如同無舵之舟，終難抵達真理的彼岸。馬克思主義哲學的重要奠基人恩格斯深刻指出：“一個民族想要站上科學的各個高峰，就一刻也不能沒有理論思維”，深刻揭示了哲學思維在孕育和驅動創新思維中的核心地位。這種深邃的理念，啟示我們在追求突破時，必須深刻理解并遵循事物發展規律，方能實現真正的創造與飛躍。
東方智慧的源泉——道家哲學，特別是老子《道德經》中的深邃思想，為理解創新思維的本質與路徑提供了獨特而有力的佐證。其“執古之道，以御今之有”的哲思，強調把握根本規律以應對當下挑戰，為創新思考注入了獨特基因[1]。這種思想揭示的“無中生有”的創生邏輯，深刻闡明了創新并非簡單的迭代，而是對核心原理的再認識與根本重構，激勵我們突破思維定式，從看似“無”的可能中構想“有”的突破[2]。
同時，道家“反者道之動”的辯證智慧，指出事物發展在極致處常孕育反向運動與新可能。這為突破性思維提供了方法論啟示：當傳統路徑遭遇瓶頸時，唯有回歸“第一性原理”，進行根本性思考與體系重構，方能催生顛覆式創新。正如“禍兮福之所倚”所蘊含的哲理，困境本身往往暗含轉機，倒逼逆向思維與突破路徑。英國歷史學家湯因比曾評價：“道家是最早預見文明缺陷并尋求轉化的哲學”。這與也恩格斯強調的理論思維高度契合，并在東方哲學恢弘的視野中得到印證。
因此，真正的科技創新并非盲目的技術迭代，它需要在“道”（規律認知）的指引下，融合“法”（創新規則）、“術”（創新方法）、“器”（技術成果）、“勢”（文明趨勢）的多維思考。將這種由哲學（特別是道家智慧）滋養的創新思維應用于實踐——無論是在油氣工程等具體領域攻堅“卡脖子”技術，還是在更廣闊層面尋求原創突破——都要求我們既汲取馬克思主義科學精神指引方向，亦從中華優秀傳統文化中領悟本質洞察、邊界智慧以及系統思維。唯有如此，才能使中華文明的深邃天道觀轉化為激發深層次原創動力、突破技術瓶頸、最終實現高水平科技自立自強的強大軟實力。
2 思維破限：學科交叉賦能油氣工程智能運維新路徑
當創新思維突破學科壁壘，機械工程與人工智能的深度交融正為油氣工程領域開辟全新可能。我們以恩格斯“理論思維”對科學高峰的奠基性為根基，融合 道家“執古御今”的規律把握智慧，探索多學科知識的創造性重構。這一嘗試既是“反者道之動”的辯證突破——在傳統監測失效處開辟智能診斷新徑，更是“無中生有”的實踐轉化——將未知風險“無”重構為可控保障“有”，最終構建面向膨脹管等關鍵裝備的智能健康管理新范式。
2.1機理模型與數據科學的互補融合
膨脹管在高溫高壓環境下的損傷演化具有強非線性特征，傳統監測方法難以捕捉早期失效征兆。學科交叉的突破點在于：
機械工程側提供材料疲勞機理、流體結構相互作用等物理約束；
人工智能側通過深度學習挖掘聲發射、應變場等多源數據中的隱性關聯；
二者協同構建具有物理常識的診斷框架，既避免純數據驅動的黑箱風險，又彌補純機理模型的場景局限，顯著提升早期裂紋識別可靠性 。這種融合方法能夠有效捕捉微弱信號，提高早期損傷檢測的靈敏度和準確性，為設備健康管理提供更精細化的支持。
2.2 邊緣智能重構感知范式
面對萬米深井存在的惡劣環境監測難題，重型設備的部署成本與可靠性矛盾凸顯。學科交叉提出新路徑：
結合微機電傳感技術（MEMS）與輕量化神經網絡，開發嵌入管體表面的智能節點；
通過本地化實時處理替代海量原始數據傳輸，在資源受限條件下實現毫秒級響應；
該架構能夠大幅降低系統復雜度，優化能源消耗，使高密度監測網絡在極端場景的部署成為可能。這種分布式智能感知體系，為深地空間設備的實時狀態監控提供了高效且經濟的解決方案
2.3基于失效反演的預測決策
復雜工況使得傳統壽命預測模型常因參數漂移失效。學科交叉提供逆向突破方案：
整合機械可靠性理論與失效分析算法，從歷史案例中反推損傷演化規律；
結合實時工況數據動態修正預測軌跡，生成風險分級處置策略；
該方法將預測焦點從“絕對壽命值”轉向“失效概率演化”，實現了從被動維修向主動預測性維護的轉變，為預防性維護提供更科學的決策依據 。通過持續學習和模型自適應，能夠有效應對工況變化，降低非計劃停機風險。
學科交叉的戰略價值在于其催化油氣工程運維范式的結構性升級。在規律認知層面，機械工程提供的物理機理與人工智能驅動的數據洞察相互校正，構建出兼具可解釋性與適應性的診斷模型，使隱形損傷的早期捕捉成為可能；在系統架構維度，結構可靠性設計與邊緣計算框架的協同優化，催生了低功耗、高魯棒性的智能監測網絡，破解了極端環境下的部署瓶頸；而在決策支持領域，工程經驗庫與動態優化算法的深度耦合，形成了從風險預警到處置策略的閉環智能決策鏈。
這種多維度交融的創新思路，能夠推動油氣工程運維實現從“閾值報警”到“概率預警+主動干預”的本質躍遷。其核心價值不僅在于為膨脹管等隱蔽裝備提供“感知-診斷-預測-決策”全鏈路解決方案，更能驗證跨學科協同在攻克“卡脖子”技術中的杠桿效應——當機械工程的系統知識根基與人工智能的動態推演能力深度耦合，便能激發認知框架的維度躍遷，驅動工程實踐從被動處置向主動預測的范式重構。
3 精神鑄魂：石油基因淬煉創新方法
在科技創新這場沒有終點的長征中，石油精神以其獨特的 行動哲學、漸進智慧、跨界視野與韌性積淀 ，鍛造出四把打開能源未來的密鑰。當工業文明的鋼鐵意志與智能時代的數據洪流相遇，那些曾在大慶油田泥漿中淬煉出的基因密碼，正被重新編譯為深地探索的方法論程序。
3.1勇毅前行：越是艱險越向前的信念基因
中國石油工業的發展史，鐫刻著“越是艱險越向前”的精神密碼。李四光面對西方“中國貧油論”的質疑，以“只要我們不放棄，成功一定會向我們招手的堅定信念”，創立“陸相生油”理論，為大慶油田的發現奠定科學根基。長慶油田開發過程中，科研人員面對鄂爾多斯盆地“井井有油、井井不流”的特低滲透困局，歷經半個世紀持續攻關，累計完成壓裂酸化16.57萬層，將“磨刀石”般的儲層變為中國最大的油氣生產基地，用行動詮釋了“沒有鉆不開的石頭，只有壓不垮的意志”的石油精神。這種在逆境中愈挫愈勇的信念基因，正是中國石油人攻堅克難的動力源泉。
3.2 即刻行動：鐵人血脈里的執行力基因
真正的創新往往始于果敢的行動而非完美的計劃。石油工業將這種“干字當頭”的哲學提煉為“敏捷驗證法則”——用最快速度將想法轉化為可測試的原型，在迭代中逼近真理。上世紀60年代，王進喜面對井噴危機縱身躍入冰封泥漿池的壯舉，正是這種精神的原始寫照；而今在中國油氣田，工程師們通過智能鉆井與實時數據驅動的參數優化，顯著提升了開發效率，實現了生產管理從人工經驗到數字智慧的飛躍。當鉆機的鋼鐵手臂與算法的數字神經協同舞動，鐵人精神在智能時代獲得了新的表達式。
3.3 積微成著：戈壁風沙雕刻的漸進史詩
突破性創新常如胡楊生長，需要無數微小改進的持續積累。石油行業深諳“微創新復利”之道——通過對技術細節的錙銖必較，最終實現質的飛躍。在中國深層超深層油氣開發中，工程師們在鉆井工具和隨鉆測井系統的可靠性與精度上精益求精，如GW-LWD隨鉆測井系統已實現在井下連續工作數百小時無故障，大幅提升了作業效率和安全性。這種執著如同沙漠胡楊的根系，在地下無聲拓展，終成參天之勢。正是萬千這樣的“毫米級躍進”，讓頁巖氣從被質疑的“邊緣資源”逐步發展為保障能源安全的主力軍。
3.4 跨界觀星：帳篷外的靈感閃電
最具顛覆性的創新火花，往往在專業邊界處迸發，而其真正的熔爐，正是走出帳篷、扎根一線的實踐沃土。石油人深諳此道，不僅秉承“走出帳篷看世界”的開放傳統，更將身影牢牢釘在勘探開發的最前沿，從看似無關的領域汲取啟示，在直面復雜地質挑戰的現場尋求突破。中國石油工程領域積極探索仿生學應用，正是工程師們腳踩戈壁、深入井場，在觀察自然與解決現場難題的碰撞中，從自然界汲取靈感，為攻克復雜地質難題提供了新思路，例如模仿生物結構優化鉆探或勘探技術。同樣，在井場一線的迫切需求驅動下，借鑒多學科先進成像和分析技術，中國石油成功研發了首套移動式井場巖樣“核磁－激光－CT”一體化集成測量裝備。這套誕生于現場、服務于現場的利器，實現了對地下巖樣的高精度實時分析，顯著提升了對復雜儲層特征的現場診斷能力[3]。這些突破印證了一個真理：保持開放視野，讓雙腳丈量大地，讓思維在不同學科間自由遷徙并深深扎根于實踐土壤，往往是照亮技術瓶頸破解之道的靈感閃電。
3.5 韌者長歌：深地長征的生命維度
創新不是短跑沖刺，而是需要持久耐力的馬拉松。石油行業以“不做孤峰，寧為長河”的智慧，構建起兼顧強度與耐力的創新生態。地質學家黃汲清83歲高齡仍奔赴大慶油田考察，為深部找油提出建議正是這種精神的寫照；中國核能科學家王大中，在國際核能發展低谷時期，仍帶領團隊數十年如一日地攻關，最終成功研發出具有固有安全特性的低溫核供熱堆和高溫氣冷堆，為中國能源安全與發展做出了卓越貢獻。他們詮釋的創新生命觀啟示我們：保持身心健康，給技術以成熟的時間，拒絕急功近利的誘惑，才能讓創新之河源遠流長。在萬米深地探索的今天，這種韌性比任何時候都更為珍貴。
石油精神鑄就的創新方法論，是信念、行動、智慧與韌性在實踐沃土上的完美融合。從李四光打破“貧油論”的堅定信念，到王進喜縱身泥漿池的一線決絕；從長慶人五十年如一日在“磨刀石”儲層現場的執著攻堅，到工程師們走出帳篷、扎根井場，在跨界融合中迸發的智慧火花，這些精神基因共同譜寫了中國能源人扎根大地、于實踐中創造的創新史詩。
它啟示我們：真正的技術突破，始于越是艱險越向前的現場勇氣，成于扎根一線、鐵血執行的行動力，精于在現場毫厘必較的工匠精神，久于在戈壁荒原終身奮斗的韌性堅持，活于走出專業帳篷、擁抱跨界融合的開放思維。這或許就是“淬煉”的真諦——讓信念之光照亮創新之路，讓腳步丈量實踐大地，以鋼鐵意志在科技攻關的最前沿鑄就豐碑，在扎根一線的傳承中超越，在直面挑戰的堅守中創新，為保障國家能源安全貢獻不竭動力。
4 總結
本文圍繞“哲學思維激發創新理念、學科交叉推動實踐突破、石油精神淬煉創新方法”三個維度，系統闡述了油氣工程領域創新發展的中國路徑。這一探索深刻揭示：真正的技術創新從來不是單一的技術迭代，而是在廣袤的實踐沃土上，哲學思維、學科融合與精神力量奏響的三重奏。馬克思主義的辯證思維奠定了科學認知的基石，道家“反者道之動”的智慧提供了突破瓶頸的鑰匙；機械工程與人工智能的深度耦合，在井場一線催生了膨脹管智能運維等領域的“1+1>2”創新聚變；而以“走出帳篷、扎根一線”為核心的石油基因（如鐵人精神），則通過“井場里的敏捷行動-勘探現場的微創新復利-帳篷外的跨界突破-戈壁中的韌性發展”的方法論體系，為創新實踐注入不竭的現場動力。
站在建設能源強國的新征程上，這些源于實踐、淬煉于現場的探索具有更深遠的啟示意義。它不僅是“第二個結合”在工業領域的生動實踐，更是中國式現代化道路的微觀寫照——既堅守馬克思主義的科學真理，又汲取中華優秀傳統文化的智慧精華；既發揮新型舉國體制的優勢，又激發扎根一線的市場主體的創新活力；既服務國家能源安全與“雙碳”目標的戰略需求，又回應人類可持續發展的時代命題。從萬米深井的現場攻堅到數字孿生的智能井場，從“人拉肩扛”的帳篷歲月到智能算法的前沿突破，中國能源人正以腳步丈量大地、用智慧點亮現場，書寫一部實踐鑄就的創新史詩。這部史詩的主題，正是習近平總書記強調的“發展新質生產力”——以創新驅動為根本，以高質量發展為導向，在扎根一線的傳承中超越，在直面挑戰的守正中創新，讓古老的文明基因在科技革命與現場實踐的熔爐中煥發新的生機，為構建人類命運共同體貢獻中國智慧和中國方案。
https://hongqi.ujn.edu.cn/info/1011/5388.htm.
Lee, T. D .Some Special Examples in Renormalizable Field Theory[J].Physical Review, 1954, 95(5):1329-1334.
劉合,楊清海,裴曉含,等.石油工程仿生學應用現狀及展望[J].石油學報, 2016, 37(2):7.
