分类:全 站  |  新闻  |  通知公告  |  重大计划  |  工作动态  |  队伍建设  |  关于我们  |  互动  |  图 片  |  视 频 查询到6条相关结果,系统用时0.011秒。

查询时间:时间不限

  • 时间范围


查询范围:标题+正文

排序方式:按相关度排序

检索范围:

    吴能友在第八届国际天然气水合物大会上发言

      天然气水合物,正在被越来越多的国家视为未来石油、天然气的替代能源。

      经过近20年的不懈努力,我国天然气水合物资源勘查已取得重大突破,全面推进海域天然气水合物资源开发的时间表已经明晰——中国地质调查局相关负责人在2014年召开的第八届国际天然气水合物大会宣布,中国计划于2017年在南海首次试开采天然气水合物。

      与常规油气资源相比,天然气水合物的开采面临技术、成本、环境等多方面的难题与挑战。今天,在中国地质调查局青岛海洋地质研究所,副所长吴能友带领他的研究团队,正在为了如期实现海域天然气水合物开采目标而努力奋斗着。10月25日,吴能友被评为中国地质调查局“李四光学者”(急需紧缺高层次人才)。

      攻克多项探测技术难题,取得海域天然气水合物调查评价突破

      吴能友与天然气水合物的结缘已有10余载。在研究工作中,他瞄准关键科学问题攻关,自主创新,取得了天然气水合物探测技术的多项重大突破。

      他主持完成的国家“863”计划《天然气水合物探测技术》项目,围绕如何快速探测天然气水合物、如何有效识别天然气水合物为核心,瞄准国际前沿技术,开拓创新,组织开发具有我国自主知识产权的10多项关键技术,形成了天然气水合物地震识别、地球化学探测、资源综合评价和保真取样技术系列。在吴能友的带领下,首次在南海发现的 “冷泉”喷溢形成的巨型碳酸盐岩,证实了南海北部陆坡浅表层存在天然气水合物,取得了我国海域天然气水合物资源调查评价的突破。

      吴能友在协助组织实施2007年天然气水合物钻探航次过程中,不断调整调查研究思路,开创性地将自主研发的天然气水合物探测技术应用于实际水合物资源调查评价,提高了数据精度,扩大了资源远景,缩小了勘探靶区,并首次钻探获取水合物实物样品。

      吴能友在科研工作中注重加强基础理论和调查技术方法创新能力,在继承前人研究成果基础上,创新性地提出了水合物成藏和运聚体系理论,并应用于南海北部陆坡水合物控制因素和成藏机制研究,指导了2013年钻探目标优选,在2013年天然气水合物钻取中起到关键作用。

      吴能友带领团队首次开展的基于南海北部实际储层特性的水合物开采实验和数值模拟,在新型的开采井设计条件下,以天然气水合物分解效率和气体产能为绝对标准,以产水量和气水体积比为相对标准,进行单一垂直、水平井降压法、注热法、热吞吐法天然气水合物开采潜力研究和经济性评价,并提出了天然气水合物开采潜力评价地质指标,为南海北部天然气水合物开采方法优选提供科学依据。

      瞄准基础理论研究和技术创新,打造天然气水合物攻关核心力量

      吴能友曾先后主持国家“863”、“973”及国际合作重点科技计划,国家基金和国土资源部、中国科学院、广东省等省部级科研项目30多项,多次组织和参加海洋地质地球物理调查航次,发表学术论文260多篇。

      吴能友重视人才团队建设,注重研究团队的专业交叉、梯队优化,在短短7年的时间里,组建了一个多学科交叉、梯队有序的多尺度融合的42人天然气水合物研究团队,涵盖了天然气水合物的基础物性—成藏与评价—开采技术—应用技术等各个环节,并将该团队发展为我国天然气水合物基础理论研究和技术创新的核心力量之一。

      在他的大力推动下,团队成员中,有1人获得国家杰出青年基金,3人入选中国科学院百人计划,1人获得中科院优秀博士论文,2人获中科院院长特别奖,2人获中科院院长优秀奖。

      瞄准天然气水合物商业开采,着力提供理论依据和技术支撑

      作为中国地质调查局海域天然气水合物资源试采工程的首席专家,吴能友的重任,是要带领研究团队建立天然气水合物“勘采一体化”攻关研发机制,在综合分析国外先进技术的基础上,借鉴常规油气开发技术和经验,从海域天然气水合物的物性、储藏特点,从储存条件、基础物性、开采技术等方面入手,开展室内实验模拟研究,形成一系列新的试开采技术方法。在此基础上,进一步确定试开采实施方案;研发试开采工程设计、建造、安装和调试,以及过程安全监控等关键技术和装备,并进行钻探设备、试采设备海上安装及联合调试,在优选出的天然气水合物富集区实施试开采工程,同时综合评价试开采的技术、经济指标和环境影响,为天然气水合物商业化开发利用积累技术和经验。

      为了形成安全高效的天然气水合物中长期开采技术与方法,吴能友及其研究团队将开展天然气水合物开采模拟及过程监测综合实验系统研发、出砂与产水管道堵塞试采难题实验模拟、水合物开采过程监测技术实验模拟、我国南海沉积层水合物开采技术探索、含水合物沉积物力学特性实验模拟、水合物开采井与地层安全性评价等研究工作,为我国天然气水合物商业开采提供理论依据和技术支撑。

      入选中国地质调查局首批“李四光学者”(急需紧缺高层次人才),既是荣誉,更是责任。吴能友表示,站在新的起点上,将以高度自觉的大局意识和极端负责的态度,严实相成,敬业担责,为服务国土资源中心工作、推动我国海洋地质调查事业作出更大贡献。
    蹚出海域天然气水合物开采之路

      

    10月25日,中国地质调查局向首批地质科技人才工程4名“李四光学者”和18名“杰出地质人才”颁发了证书,,中国地质调查局青岛海洋地质研究所吴能友副所长(主持工作)获首批“李四光学者”(急需紧缺高层次人才)称号。
        吴能友主要从事海洋地质与环境、海洋区域构造和动力学、石油天然气和天然气水合物资源调查研究,现为青岛海洋所二级研究员、博士生导师。曾先后主持国家863、973、国际合作重点科技计划、国家基金和国土资源部、中国科学院、广东省等省部级科研项目30多项,多次组织和参加海洋地质地球物理调查航次;曾先后获得中国地质调查局第一批优秀中青年人才、国土资源系统十佳科技工作者、国土资源十五科技工作先进个人、广东省劳动模范、科学中国人2006年度人物、中国科学院广州分院优秀导师等称号,是中国科学院2009年度百人计划入选者。

        以问题为导向,注重解决实际资源环境和基础地质问题

        吴能友时刻注意研究工作的问题导向,并将解决关键科学问题作为科学研究的重要导向。他凭借先进的探测技术,首次发现了南海 “冷泉”喷溢形成的巨型碳酸盐岩,证实了南海北部陆坡浅表层存在天然气水合物,取得了我国海域天然气水合物资源调查评价的突破。
        同样,他在主持国家863计划“天然气水合物探测技术研究”项目实施和主持编制我国海域水合物试采实施方案过程中,也始终把解决关键科学问题置于首要目标。他主持完成的国家863计划“天然气水合物探测技术”项目以如何快速探测天然气水合物、如何有效识别天然气水合物为核心,瞄准国际前沿技术,开拓创新,组织开发具有我国自主知识产权的关键技术10多项,形成了天然气水合物地震识别、地球化学探测、资源综合评价和保真取样技术系列。通过12次各项创新技术的陆地和海上试验及实际应用,项目组将研究开发成果推广应用于南海北部实际天然气水合物调查中,为国家专项海洋天然气水合物的钻取做出了突出贡献。

        以服务为宗旨,注重研究成果的实现转化应用和有效服务

        服务国家能源资源安全保障是部局确定的五大需求之一,天然气水合物作为新型能源资源,在基础研究的基础上进行试采对保障我国能源安全具有重要战略意义。吴能友时刻重视天然气水合物研究的应用服务价值,把服务保障国家需要作为工作宗旨,不断提升调查手段和研究水平。
        吴能友在协助组织实施2007年水合物钻探航次过程中,始终围绕服务国家需求理念,不断调整调查研究思路,开创性地将自主研发的天然气水合物探测技术应用于实际水合物资源调查评价,提升了技术水平,提高了数据精度,扩大了资源远景,缩小了勘探靶区,并首次钻探获取水合物实物样品。国家863计划专家组给予了高度评价,认为该项目实现了自主创新,研制的设备为寻找天然气水合物提供了新的技术方法和调查手段,提出的新技术为我国天然气水合物资源远景区的评价和靶区井位的选择提供了科学依据,研究成果在实际生产中得到了应用,提高了天然气水合物调查的精度和质量,为未来天然气水合物的试采提供了技术支撑,研究成果整体达国际先进水平。

        以创新为动力,注重理论创新和技术方法研究

        “问渠那得清如许,为有源头活水来”,,创新永远是推动科学研究走在世界前列的不竭源泉。吴能友在科研工作中注重加强基础理论和调查技术方法创新能力,在继承前人研究成果的基础上,创新性地提出了水合物成藏和运聚体系理论,并应用于南海北部陆坡水合物控制因素和成藏机制研究,指导了2013年钻探目标优选,在2013年天然气水合物钻取中起到关键作用。
        组织团队首次开展基于南海北部实际储层特性的水合物开采实验和数值模拟,在新型的开采井设计条件下,以天然气水合物分解效率和气体产能为绝对标准,以产水量和气水体积比为相对标准,进行单一垂直、水平井降压法、注热发、热吞吐法天然气水合物开采潜力研究和经济性评价,并创新性地提出了天然气水合物开采潜力评价地质指标,为南海北部天然气水合物开采方法优选提供了科学依据。

        以人才为核心,注重人才培养和团队建设

        科研路上,单打独斗必将行之不远,团队合作,互通有无,交叉融合,才能形成合力,实现共赢。吴能友非常重视人才团队建设,注重研究团队的专业交叉、梯队优化工作,在短短七年的时间里,组建了一个多学科交叉、梯队有序的多尺度融合的42人天然气水合物研究团队,涵盖了天然气水合物的基础物性—成藏与评价—开采技术—应用技术等各个环节,并将该团队成功发展为我国天然气水合物基础理论研究和技术创新的核心力量之一。
        另一方面,吴能友还非常重视加大对青年人员的培养和使用,甘当人梯,不与争利。在科研论文发表中,指导鼓励青年科技人员甘为人前;在项目申请中,推荐青年科技人员勇于尝试;在具体工作中,主动为年青人创造机会。在他的大力推动下,团队成员中,有1人获得国家杰出青年基金,3人入选中国科学院百人计划,1人获得中科院优秀博士论文,2人获中科院院长特别奖,2人获中科院院长优秀奖。
        七年来,他还作为第一导师,累计培养了博士、硕士研究生16人,指导出站博士后1人,为中国天然气水合物的人才培养做出了杰出贡献。
        入选中国地质调查局首批“李四光学者”(急需紧缺高层次人才),既是荣誉,更是责任。接过荣誉证书,吴能友表示,站在新的起点上,他将以更加高度自觉的大局意识和极端负责的态度,严实相成,,敬业担责,为服务国家能源资源安全和国土资源中心工作,推动我国海洋地质调查事业发展做出更大贡献。


     

    执著创新 服务国家

    自然资源部中国地质调查局地学文献中心近期完成的《国际地学动态》内部刊物,对国际水合物领域著名学者Timothy S. Collett关于控制水合物赋存和生产的地质及工程因素的认识进行了报道。

    加拿大Mallik是最早开展水合物试采的地区,分别于1998年、2002年和2007~2008年进行了3次陆域冻土带水合物试采,从地质、工程和产气试验的多个角度为水合物储层系统的地质控制因素研究提供了重要支撑,并首次直接认识了含水合物储层的生产响应特征。然而,该研究由于试采周期的限制,不足以完全评估水合物的资源潜力。

    美国阿拉斯加北坡是该国非常重要的油气产区之一,该地区的水合物赋存与已知的常规油气系统有着密切的联系。2012年,在该地区进行了全球首次结合二氧化碳-甲烷水合物置换法和降压法的水合物试采工程,从技术层面证实了利用置换法开发水合物的可行性。2019年1月,在该地区成功完成的地层测试工作,圈定了可作为未来长期试采的两套富砂质含水合物储层。

    2000年以来,日本Nankai海槽一直是全球水合物勘查与试采工作的焦点地区之一。2013年3月,在该地区进行了全球首次海域水合物试采,但由于井内出砂和恶劣的天气条件,产气试验仅持续了6天。2017年5月至6月,在该地区进行了第二次试采,尽管采用了新的完井工艺,但第一口试采井同样因出砂事故而被迫终止。第二口试采井在采取一定改进措施后取得了“一定程度的成功”,但以目前的产气时长还无法证实现有技术的长期生产可行性。

    通过对全球主要水合物试采工程的回顾,提出了推进产业化开发进程亟待解决的重大挑战,值得我国借鉴参考。

    一是水合物资源的表征,重点考虑:重新审视和改进现有的水合物资源评估方法,从针对水合物的原地资源量评估转向技术可采资源量评估,以最终实现储量评估;促进水合物储层系统模拟、实验室研究、以及现场调查的发展和融合;开发、测试和部署新的现场表征工具,以满足重要的水合物研究需要以及优化水合物勘探规程。

    二是水合物生产技术,重点考虑:建立新的耦合了宏观-微观力学模型的水合物生产预测模型;从实验室研究、模拟和现场规模的角度,分析可能提高水合物产能的储层增产改造技术;评估现有完井技术和新型完井技术的适用性,包括水平井和多分支井的钻完井工艺;水合物生产对水合物储层系统(即储层及其上覆盖层)物理和力学特性的影响。

    三是市场和监管问题,重点考虑:其他非常规能源和常规能源的发展进程对水合物产业化开发目标的影响;资源潜力和技术-经济方面的不确定性;国家层面对水合物作为潜在能源来源的紧迫性以及政府对实现水合物产业化开发的决心。

     

    全球主要水合物钻探、试采工作分布图

     
     
     
    地学文献中心研究报道国际水合物领域专家对全球水合...

    日前,自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所自主研发的“基于温海水-砾石吞吐置换开采I类水合物系统的方法” “海底浅层块状水合物采矿机及吞吐式开采方法” “海底浅表层水合物开采装置及开采方法”等3项发明专利技术获得国家知识产权局批复,标志着青岛海洋所在海域浅表层天然气水合物高效开采研究领域取得新的进展。 

    “基于温海水-砾石吞吐置换开采I类水合物系统的方法(专利号:ZL2018 1 1514174.4)”通过采用主井加多分支孔的方法来增大块状水合物的分解表面积,并结合表层海水吞吐法、流体抽取降压法相结合的开采技术,使块状水合物逐步分解;同时,通过间歇式向地层中注入一定粒径的砂砾,不断填补由块状水合物分解造成的地层亏空空间,维持地层稳定的同时提高近井渗透率,促进水合物的有效分解;最终,通过循环往复执行,达到了安全、持续地开采浅层块状水合物的目的,既实现了天然气水合物的持续性、规模性开采,又维护了海底环境及生态系统的稳定,体现了绿色环保开发理念。

    “海底浅层块状水合物采矿机及吞吐式开采方法(专利号:ZL2018 1501016.5)”提供一种智能吞吐式海底采矿机及开采方法,采矿机底部设置行走装置,通过方向控制器往指定方向行走,利用掘冰器破冰,随后进行超声波碎冰、分解和过滤,实现开采分离一体化,操作简单,绿色环保。

    “海底浅表层水合物开采装置及开采方法(专利号:ZL2018 1 1485346.X)”中,采矿车在海底将水合物及沉积物采掘后进行排水、粉碎,然后被船体缆绳抬升到海水浅层并进行自然加热,其有益效果是,水合物的分解是发生在海水浅层位置的水合物分解站中,相对于海底环境具有低压和高温特征,具有水合物分解得天独厚的温压条件,兼以辅助加热以促进水合物分解的速率。采矿车具有海底自主行走功能,多角度、多方位开采等优势。采后的沉积物被回填到采空区,可有效避免滑坡等地质灾害,且整个单线作业速度快、时间短,有效避免水合物的分解对海洋环境以及海洋生物的影响。

    据悉,与常规中深层(埋藏深度在海底百米及以上)天然气水合物相比,海底浅表层天然气水合物(埋藏深度约在海底十几米到百米范围)通常具有分布零散、块状或结核状分布特征,同时有开采难度大、开采面临的环境挑战大等特点。青岛海洋所瞄准浅表层水合物基本地质特征,提出了系列潜在浅表层水合物低成本开采新方法,为我国海域天然气水合物的高效开发提供了技术储备。

     

     

     

     

     

     
    青岛海洋所在海底浅层水合物开发方面获系列国家专利

    日前,自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所自主研发的“海洋天然气水合物砾石吞吐置换开采方法”相关专利技术获得国家知识产权局批复,标志着青岛海洋地质研究所在海域天然气水合物开发方面取得新的进展。 

    据悉,受海域泥质粉砂水合物地层传热传质效率极低的制约,目前水合物开采面临降压困难、产能较低等瓶颈,且长期开采过程中必然面临地层物质亏空。降压法无法解决水合物长期开采条件下的地层亏空问题,常规防砂作业面临着因为地层亏空造成的防砂失效的挑战。一次性裸眼砾石充填防砂完井作业虽然能在短期内起到良好的作用,但由于没有后续物源补给,造成防砂有效期短,不足以满足海洋天然气水合物长期开采的需求。长期稳定的水合物生产迫切需要对地层亏空量进行及时的填充或置换。

    基于目前降压法开采和砾石充填防砂作业面临的上述问题,青岛海洋所团队经过攻关,巧妙的将水合物开采井砾石充填层的蠕动沉降失效转化为提高水合物产能的优势,变废为宝,分别提出了“一种海洋天然气水合物砂浆置换开采方法及开采装置”(专利号ZL2017 1 0941289.0)、“粉砂质海洋天然气水合物砾石吞吐开采方法及开采装置”(专利号ZL2017 1 0940908.4)两项专利技术。这两项专利技术分别针对砾石-水合物连续置换开采和间歇式吞吐置换开采提出解决方案,为下一步的水合物开发提供了新的思路。 

     

     

     
    青岛海洋所“海洋天然气水合物砾石吞吐置换开采方法...

    自然资源部中国地质调查局地学文献中心对全球海上水平井最浅造斜点“纪录保持者”——挪威北部巴伦支海Wisting Central II水平评价井钻完井过程进行专题报道,助力拓展海域水合物开发利用视野。随着天然气水合物研发工作的不断深入,日本于2001年启动的国家级水合物开发计划已于近日宣布结束,并于2019年4月启动了旨在实现水合物产业化开发的新一期研发计划。中国在成功实现首次海域水合物试采之后,正在加快推进水合物勘查开发的产业化进程。其中,解决勘查和试开采中遇到的技术装备问题是实现产业化的必经之路。

    目前,降压法是公认的最可行的水合物生产方法,在陆域和海域都已成功实施了基于直井降压法的试采工程(如美国阿拉斯加北坡、日本南海海槽、中国南海)。然而,如何在安全、环保的前提下,提高单井产气量是水合物实现产业化面临的挑战之一,因此相关领域专家对水合物的水平井生产开展了研究,但尚无基于水平井的实际场地试采工程的实施。其中,海域水合物水平井面临的一项重大挑战就是目标储层的埋深较浅(海底以下200~500 m左右),这给水平井的钻完井作业带来了巨大的困难。

    2016年,奥地利石油天然气集团(OMV)宣布完成对挪威北部巴伦支海Wisting油田一口水平评价井的钻完井作业。该钻井是截至目前全球埋深最浅的海上水平井,目标储层位于海底以下240~270 m,钻井水平段长度为1402 m。

    地学文献中心承担的中国地质调查“国际地质调查动态跟踪与分析”二级项目,依托中心《国际地学动态》内部刊物,较为详细地介绍了该水平评价井的钻完井过程,主要包括钻井目标、工程技术团队组建、钻井计划、钻井实施过程、以及经验总结,认为该水平评价井的经验值得水合物水平生产井借鉴参考,即组建了一支经验丰富、具有广泛专业背景且在统一管理下整合运转良好的工程技术团队,涉及地质、地球物理、地质力学、钻井工程(如定向钻井、钻井液、固井)等多个领域;在较短垂向地层层段内(250 m)实现了0o到90o的造斜;利用带有预安装导管的导管锚固工具(CAN)在满足所需载荷的情况下缩短了导管的长度,从而实现了尽可能浅的造斜点;通过钻井作业期间不断优化的成功地质导向,尽可能地根据计划的轨迹完成了钻井(见图)。

    Wisting Central II水平评价井的钻井轨迹示意图

    地学文献中心对全球海上水平井最浅造斜点进行专题报...