姓名：潘一
单位：中国石油集团工程技术研究院有限公司
0 引言
习近平总书记在山西考察时指出，要扎实推进传统产业转型升级，并围绕发展新质生产力因地制宜地布局新兴与未来产业。这一深刻论断，为我国能源领域的未来发展指明了方向。其中，油气工程技术创新作为关键一环，不仅关乎国家能源安全的战略大局，更是实现高水平科技自立自强的关键支撑。
当前，面对勘探开发向“两深一非一老”加速迈进带来的复杂地质挑战，以及新时代对技术突破的迫切需求，我们亟需跳出固有思维，从以石油精神和大庆精神铁人精神为代表的宝贵精神财富中汲取不竭动力，以哲学激发创新思维，用创新思维推动创新实践，最后以石油精神淬炼创新方法。
1 理念指引：以哲学思想激发创新思维
科技创新若缺乏哲学思想的指引，便如同无舵之舟，终难抵达真理的彼岸。马克思主义哲学的重要奠基人恩格斯深刻指出：“一个民族想要站上科学的各个高峰，就一刻也不能没有理论思维”，深刻揭示了哲学思维在孕育和驱动创新思维中的核心地位。这种深邃的理念，启示我们在追求突破时，必须深刻理解并遵循事物发展规律，方能实现真正的创造与飞跃。
东方智慧的源泉——道家哲学，特别是老子《道德经》中的深邃思想，为理解创新思维的本质与路径提供了独特而有力的佐证。其“执古之道，以御今之有”的哲思，强调把握根本规律以应对当下挑战，为创新思考注入了独特基因[1]。这种思想揭示的“无中生有”的创生逻辑，深刻阐明了创新并非简单的迭代，而是对核心原理的再认识与根本重构，激励我们突破思维定式，从看似“无”的可能中构想“有”的突破[2]。
同时，道家“反者道之动”的辩证智慧，指出事物发展在极致处常孕育反向运动与新可能。这为突破性思维提供了方法论启示：当传统路径遭遇瓶颈时，唯有回归“第一性原理”，进行根本性思考与体系重构，方能催生颠覆式创新。正如“祸兮福之所倚”所蕴含的哲理，困境本身往往暗含转机，倒逼逆向思维与突破路径。英国历史学家汤因比曾评价：“道家是最早预见文明缺陷并寻求转化的哲学”。这与也恩格斯强调的理论思维高度契合，并在东方哲学恢弘的视野中得到印证。
因此，真正的科技创新并非盲目的技术迭代，它需要在“道”（规律认知）的指引下，融合“法”（创新规则）、“术”（创新方法）、“器”（技术成果）、“势”（文明趋势）的多维思考。将这种由哲学（特别是道家智慧）滋养的创新思维应用于实践——无论是在油气工程等具体领域攻坚“卡脖子”技术，还是在更广阔层面寻求原创突破——都要求我们既汲取马克思主义科学精神指引方向，亦从中华优秀传统文化中领悟本质洞察、边界智慧以及系统思维。唯有如此，才能使中华文明的深邃天道观转化为激发深层次原创动力、突破技术瓶颈、最终实现高水平科技自立自强的强大软实力。
2 思维破限：学科交叉赋能油气工程智能运维新路径
当创新思维突破学科壁垒，机械工程与人工智能的深度交融正为油气工程领域开辟全新可能。我们以恩格斯“理论思维”对科学高峰的奠基性为根基，融合 道家“执古御今”的规律把握智慧，探索多学科知识的创造性重构。这一尝试既是“反者道之动”的辩证突破——在传统监测失效处开辟智能诊断新径，更是“无中生有”的实践转化——将未知风险“无”重构为可控保障“有”，最终构建面向膨胀管等关键装备的智能健康管理新范式。
2.1机理模型与数据科学的互补融合
膨胀管在高温高压环境下的损伤演化具有强非线性特征，传统监测方法难以捕捉早期失效征兆。学科交叉的突破点在于：
机械工程侧提供材料疲劳机理、流体结构相互作用等物理约束；
人工智能侧通过深度学习挖掘声发射、应变场等多源数据中的隐性关联；
二者协同构建具有物理常识的诊断框架，既避免纯数据驱动的黑箱风险，又弥补纯机理模型的场景局限，显著提升早期裂纹识别可靠性 。这种融合方法能够有效捕捉微弱信号，提高早期损伤检测的灵敏度和准确性，为设备健康管理提供更精细化的支持。
2.2 边缘智能重构感知范式
面对万米深井存在的恶劣环境监测难题，重型设备的部署成本与可靠性矛盾凸显。学科交叉提出新路径：
结合微机电传感技术（MEMS）与轻量化神经网络，开发嵌入管体表面的智能节点；
通过本地化实时处理替代海量原始数据传输，在资源受限条件下实现毫秒级响应；
该架构能够大幅降低系统复杂度，优化能源消耗，使高密度监测网络在极端场景的部署成为可能。这种分布式智能感知体系，为深地空间设备的实时状态监控提供了高效且经济的解决方案
2.3基于失效反演的预测决策
复杂工况使得传统寿命预测模型常因参数漂移失效。学科交叉提供逆向突破方案：
整合机械可靠性理论与失效分析算法，从历史案例中反推损伤演化规律；
结合实时工况数据动态修正预测轨迹，生成风险分级处置策略；
该方法将预测焦点从“绝对寿命值”转向“失效概率演化”，实现了从被动维修向主动预测性维护的转变，为预防性维护提供更科学的决策依据 。通过持续学习和模型自适应，能够有效应对工况变化，降低非计划停机风险。
学科交叉的战略价值在于其催化油气工程运维范式的结构性升级。在规律认知层面，机械工程提供的物理机理与人工智能驱动的数据洞察相互校正，构建出兼具可解释性与适应性的诊断模型，使隐形损伤的早期捕捉成为可能；在系统架构维度，结构可靠性设计与边缘计算框架的协同优化，催生了低功耗、高鲁棒性的智能监测网络，破解了极端环境下的部署瓶颈；而在决策支持领域，工程经验库与动态优化算法的深度耦合，形成了从风险预警到处置策略的闭环智能决策链。
这种多维度交融的创新思路，能够推动油气工程运维实现从“阈值报警”到“概率预警+主动干预”的本质跃迁。其核心价值不仅在于为膨胀管等隐蔽装备提供“感知-诊断-预测-决策”全链路解决方案，更能验证跨学科协同在攻克“卡脖子”技术中的杠杆效应——当机械工程的系统知识根基与人工智能的动态推演能力深度耦合，便能激发认知框架的维度跃迁，驱动工程实践从被动处置向主动预测的范式重构。
3 精神铸魂：石油基因淬炼创新方法
在科技创新这场没有终点的长征中，石油精神以其独特的 行动哲学、渐进智慧、跨界视野与韧性积淀 ，锻造出四把打开能源未来的密钥。当工业文明的钢铁意志与智能时代的数据洪流相遇，那些曾在大庆油田泥浆中淬炼出的基因密码，正被重新编译为深地探索的方法论程序。
3.1勇毅前行：越是艰险越向前的信念基因
中国石油工业的发展史，镌刻着“越是艰险越向前”的精神密码。李四光面对西方“中国贫油论”的质疑，以“只要我们不放弃，成功一定会向我们招手的坚定信念”，创立“陆相生油”理论，为大庆油田的发现奠定科学根基。长庆油田开发过程中，科研人员面对鄂尔多斯盆地“井井有油、井井不流”的特低渗透困局，历经半个世纪持续攻关，累计完成压裂酸化16.57万层，将“磨刀石”般的储层变为中国最大的油气生产基地，用行动诠释了“没有钻不开的石头，只有压不垮的意志”的石油精神。这种在逆境中愈挫愈勇的信念基因，正是中国石油人攻坚克难的动力源泉。
3.2 即刻行动：铁人血脉里的执行力基因
真正的创新往往始于果敢的行动而非完美的计划。石油工业将这种“干字当头”的哲学提炼为“敏捷验证法则”——用最快速度将想法转化为可测试的原型，在迭代中逼近真理。上世纪60年代，王进喜面对井喷危机纵身跃入冰封泥浆池的壮举，正是这种精神的原始写照；而今在中国油气田，工程师们通过智能钻井与实时数据驱动的参数优化，显著提升了开发效率，实现了生产管理从人工经验到数字智慧的飞跃。当钻机的钢铁手臂与算法的数字神经协同舞动，铁人精神在智能时代获得了新的表达式。
3.3 积微成著：戈壁风沙雕刻的渐进史诗
突破性创新常如胡杨生长，需要无数微小改进的持续积累。石油行业深谙“微创新复利”之道——通过对技术细节的锱铢必较，最终实现质的飞跃。在中国深层超深层油气开发中，工程师们在钻井工具和随钻测井系统的可靠性与精度上精益求精，如GW-LWD随钻测井系统已实现在井下连续工作数百小时无故障，大幅提升了作业效率和安全性。这种执着如同沙漠胡杨的根系，在地下无声拓展，终成参天之势。正是万千这样的“毫米级跃进”，让页岩气从被质疑的“边缘资源”逐步发展为保障能源安全的主力军。
3.4 跨界观星：帐篷外的灵感闪电
最具颠覆性的创新火花，往往在专业边界处迸发，而其真正的熔炉，正是走出帐篷、扎根一线的实践沃土。石油人深谙此道，不仅秉承“走出帐篷看世界”的开放传统，更将身影牢牢钉在勘探开发的最前沿，从看似无关的领域汲取启示，在直面复杂地质挑战的现场寻求突破。中国石油工程领域积极探索仿生学应用，正是工程师们脚踩戈壁、深入井场，在观察自然与解决现场难题的碰撞中，从自然界汲取灵感，为攻克复杂地质难题提供了新思路，例如模仿生物结构优化钻探或勘探技术。同样，在井场一线的迫切需求驱动下，借鉴多学科先进成像和分析技术，中国石油成功研发了首套移动式井场岩样“核磁－激光－CT”一体化集成测量装备。这套诞生于现场、服务于现场的利器，实现了对地下岩样的高精度实时分析，显著提升了对复杂储层特征的现场诊断能力[3]。这些突破印证了一个真理：保持开放视野，让双脚丈量大地，让思维在不同学科间自由迁徙并深深扎根于实践土壤，往往是照亮技术瓶颈破解之道的灵感闪电。
3.5 韧者长歌：深地长征的生命维度
创新不是短跑冲刺，而是需要持久耐力的马拉松。石油行业以“不做孤峰，宁为长河”的智慧，构建起兼顾强度与耐力的创新生态。地质学家黄汲清83岁高龄仍奔赴大庆油田考察，为深部找油提出建议正是这种精神的写照；中国核能科学家王大中，在国际核能发展低谷时期，仍带领团队数十年如一日地攻关，最终成功研发出具有固有安全特性的低温核供热堆和高温气冷堆，为中国能源安全与发展做出了卓越贡献。他们诠释的创新生命观启示我们：保持身心健康，给技术以成熟的时间，拒绝急功近利的诱惑，才能让创新之河源远流长。在万米深地探索的今天，这种韧性比任何时候都更为珍贵。
石油精神铸就的创新方法论，是信念、行动、智慧与韧性在实践沃土上的完美融合。从李四光打破“贫油论”的坚定信念，到王进喜纵身泥浆池的一线决绝；从长庆人五十年如一日在“磨刀石”储层现场的执着攻坚，到工程师们走出帐篷、扎根井场，在跨界融合中迸发的智慧火花，这些精神基因共同谱写了中国能源人扎根大地、于实践中创造的创新史诗。
它启示我们：真正的技术突破，始于越是艰险越向前的现场勇气，成于扎根一线、铁血执行的行动力，精于在现场毫厘必较的工匠精神，久于在戈壁荒原终身奋斗的韧性坚持，活于走出专业帐篷、拥抱跨界融合的开放思维。这或许就是“淬炼”的真谛——让信念之光照亮创新之路，让脚步丈量实践大地，以钢铁意志在科技攻关的最前沿铸就丰碑，在扎根一线的传承中超越，在直面挑战的坚守中创新，为保障国家能源安全贡献不竭动力。
4 总结
本文围绕“哲学思维激发创新理念、学科交叉推动实践突破、石油精神淬炼创新方法”三个维度，系统阐述了油气工程领域创新发展的中国路径。这一探索深刻揭示：真正的技术创新从来不是单一的技术迭代，而是在广袤的实践沃土上，哲学思维、学科融合与精神力量奏响的三重奏。马克思主义的辩证思维奠定了科学认知的基石，道家“反者道之动”的智慧提供了突破瓶颈的钥匙；机械工程与人工智能的深度耦合，在井场一线催生了膨胀管智能运维等领域的“1+1>2”创新聚变；而以“走出帐篷、扎根一线”为核心的石油基因（如铁人精神），则通过“井场里的敏捷行动-勘探现场的微创新复利-帐篷外的跨界突破-戈壁中的韧性发展”的方法论体系，为创新实践注入不竭的现场动力。
站在建设能源强国的新征程上，这些源于实践、淬炼于现场的探索具有更深远的启示意义。它不仅是“第二个结合”在工业领域的生动实践，更是中国式现代化道路的微观写照——既坚守马克思主义的科学真理，又汲取中华优秀传统文化的智慧精华；既发挥新型举国体制的优势，又激发扎根一线的市场主体的创新活力；既服务国家能源安全与“双碳”目标的战略需求，又回应人类可持续发展的时代命题。从万米深井的现场攻坚到数字孪生的智能井场，从“人拉肩扛”的帐篷岁月到智能算法的前沿突破，中国能源人正以脚步丈量大地、用智慧点亮现场，书写一部实践铸就的创新史诗。这部史诗的主题，正是习近平总书记强调的“发展新质生产力”——以创新驱动为根本，以高质量发展为导向，在扎根一线的传承中超越，在直面挑战的守正中创新，让古老的文明基因在科技革命与现场实践的熔炉中焕发新的生机，为构建人类命运共同体贡献中国智慧和中国方案。
https://hongqi.ujn.edu.cn/info/1011/5388.htm.
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