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    党的十九大以来,科技体制改革成为推动我国经济社会高质量发展的重要支点之一。2017年国务院印发《深化科技奖励制度改革方案的通知》,其中提出,科技进步奖评选要围绕创新性、应用效益和经济社会价值,定标定额,以鼓励科技人员潜心研究。

    在2018年国土资源科学技术奖评选中,自然资源部充分适应新形势、新要求,共评选出63项获奖成果,其中一等奖7项。从本次获奖的项目成果来看,科研人员围绕用科技解决资源环境约束、提升国土空间管理治理能力等,创新开展了丰富且卓有成效的实践,多个项目成果体现了产学研合作、中央-地方协调联动的公益性地质工作。

     

    成矿规律研究思路和就矿找矿基本思路

    自然资源部中国地质调查局所属的中国地质科学院矿产资源研究所(以下简称“资源所”),在2018年度国土资源科学技术奖评选中硕果累累,共斩获2个一等奖、1个二等奖3个奖项。“全国一共7个项目成果获得一等奖,资源所一家单位就占有两席,确实厉害!”有专家在接受记者采访时也不由发出了赞叹。

    “全国重要矿产和区域成矿规律研究”项目是资源所本次获得一等奖的项目之一。记者近日专程来到资源所,采访了该项目的负责人——该所稀有稀土贵金属研究室主任王登红研究员。王登红表示,该项成果得益于部、局科技创新体制机制改革的引导与促进,更是团队合作的结晶。

    据了解,“全国重要矿产和区域成矿规律研究”项目是我国首次在国家层面开展区域成矿规律科学研究的工作,有效保障了“全国重要矿产潜力评价”工作的顺利完成。其相关成果不仅为摸清我国铁、铜、铝土矿、钾盐等重要矿种的矿产资源家底提供了理论指导,填补了成矿规律研究方面的一系列空白,开创了众多全国乃至全世界科技创新、理论创新、技术创新的先河,是我国矿产资源领域一项里程碑式的科研成果,更是为深部找矿、整装勘查、“三稀”矿产资源调查实现新突破提供了有力地科技支撑。

    项目培养了研究生24人,发表论文168篇,出版专著11部,其中《中国重要矿产和区域成矿规律》获得了第六届中华优秀出版物奖,也成为了目前唯一一部获此殊荣的地质矿产类图书。

    立足国家战略需求不断创新

    “在开展这项研究工作之前,成矿规律研究曾被很多人认为是‘拍脑袋的艺术’。这个项目起点高、涉及面广、难度大,是我国矿床学界有史以来罕见的一项全国性系统工程。”王登红介绍说,在此之前,大范围地开展成矿规律研究工作尚无先例,因此项目开始之初整个团队背负着“不小的压力”。

    亚瑟·柯斯勒曾说:“天才的主要标记不是完美而是创造,天才能开创新的局面。”艰巨的任务摆在王登红面前,对于他所带领的这样一支平均年龄不到40岁的朝气蓬勃的队伍来说,有压力,但对应的也是更大的创造的空间。经过8年的科技攻关,一系列创新成果如汩汩涌泉,为发展我国成矿学理论、提升成矿预测和潜力评价水平发挥了重要作用。

    据了解,在工程技术方面,该项目首次研发了统一的技术要求,集成创新了成矿规律研究思路和方法,设计并实现了全国23个主要矿种多要素编图的综合图例及编图标准化,弥补了行业空白,为指导全国的成矿规律研究提供了技术规范。

    在成矿规律方面,该项目重新划分了全国3个级别的成矿区带,首次实现了陆域和海域国土面积成矿带划分的全覆盖,系统总结了16个成矿省和17个单矿种(组)的全国性成矿规律,显著提升了我国成矿规律研究总体水平。

    在成矿理论方面,该项目提出了华南中生代新“三源成矿”理论,阐明了华南成矿省区域成矿规律和地球动力学新机制,建立了华南成矿省区域演化模式;提出了低温成矿域多期成矿模式,发现和探讨古老板块两侧对称成矿机制,显著提升了对区域成矿规律的研究程度和认知深度。

    在成矿预测方面,该项目提出了矿产预测类型、白钨矿趋势线等若干新概念、新认识,建立了典型矿床的描述性模式、成因模式和评价找矿模型,为指导找矿预测提供了理论基础,为矿产资源潜力评价提供了科学依据。此外,该项目还提出了“矿产预测类型”的概念及其划分方案,有效指导了找矿预测;提出了“五层楼+地下室”等找矿勘查模型,拓展了找矿思路,为深部探测提供了理论指导等。

    该项目成果还创新了同位素年代学测试技术方法,首次构建了中国成岩成矿年代学谱系。

    中国工程院院士裴荣富对该项目成果高度评价,认为该研究提出的“五层楼+地下室找矿模型”,对于指导深部找矿具有重要意义,可有效地指导找矿勘查部署工作;首次通过精确的同位素年代学资料刻画出中国矿床的成矿演化历史轨迹,构建了中国成岩成矿年代学谱系,为建立区域成矿谱系和深化区域成矿规律研究提供了方法和实现的途径。

    重视人才培养传帮学带

    团队——这是记者在采访中听到最多的一个词,不管是王登红自己,还是与他一起工作的同事、学生,总会不自觉地把项目成果和荣誉归结于集体智慧,记者能够感受得到,这决不是客套。

    王登红带领的这个科研团队秉承着一种精神:他们敲山问石、倾尽心血奔赴在祖国的崇山峻岭、戈壁荒漠之中,掘地求宝;他们不畏酷暑严寒、风沙雨雪,以星空为伴,与大地为侣,只为在大自然中找到造福人类的矿产资源;他们怀着一颗为国家为民族的胸怀、为理想为信念的意志、不怕苦不怕累的精神,任劳任怨,数十年如一日,一心只为地质事业,不做出成效决不回头。

    据了解,截至目前,这个团队开展过野外地质调查的矿产地已经有600余处,在全国各地几乎都留下了他们的足迹,提出了23个主要矿种的矿产预测类型划分方案,厘定出了388个矿产预测类型,指导了23个单矿种(组)成矿带划分和成矿规律研究,总结了17个成矿省的成矿规律……

    俗话说,以身作则胜于口头训诲。一个团队的成功离不开一个优秀的带头人,王登红就是这样一个用实际行动影响身边人的典型。用他学生的话来说,“王老师不仅知识渊博,为人也十分温润谦和,深受同学们的尊敬和喜爱。”作为自然资源部中国地质调查局评选的首批“杰出地质人才”之一,王登红为多个项目的主要成员,确实很忙,但他也从不忘记自身的责任和使命,尽心尽力为年轻人搭建平台。他常常挂在嘴边的一句话说:“你们这些年轻人赶快成长起来吧,国家需要你们。”

    “经过王老师修改的报告和论文常常是满满的注释和建设性的意见,大到报告和论文整体的课题把控,小到语句的表述,甚至是标点符号,他都会改出来。”从2009年到资源所工作,加入王登红团队已近10年的黄凡博士对此深有体会:“我刚到资源所时,被王老师安排出野外学习,本以为正值暑期,可以提前回京,于是在野外只待了一星期就返回单位了。王老师知道后,严厉地批评了我,当时我才明白王老师对待工作上的事从不含糊,交代的工作一定要认真完成。”

    团队成员刘丽君博士也讲了一个故事。她说:“王老师在做颈椎手术期间,看到核磁共振造影剂药物里含有稀土元素,眼睛瞬间就发光了,生病之余还查阅了该药物的相关资料,从一件药品的使用拓展到一种资源的开发利用和现状,这充分体现出一个科学家的家国情怀和触类旁通的科学素养。他就是这样一位心怀家国的科学家,以老百姓的视角想着怎么把科研工作运用到生活中,怎样跟老百姓生活密切相关。”

    团队成员代鸿章博士回忆起跟王登红一起出野外的情景时说:“王登红老师是一个工作起来忘记自己身体疼痛的人,别人身体不适他会很紧张很关切,自己身体不适却只会闷声忍着。有一次,我们在海拔4500米左右的川西甲基卡矿区开展野外工作,刚上山王老师就开始安排工作,讨论问题时并没有觉得他有什么不正常,但仔细观看就会发现,他因为高原反应而嘴唇发乌、脸色苍白,同学们让他原地休息,他却说自己没事。”

    一个在工作上无私奉献、笃定忘我的人,生活中又是什么样呢?刘丽君对记者说:“在生活中,王老师对学生的关心是无微不至的,但在野外共处时的点点滴滴却更让人感动。我觉得王老师不仅是老师,更像是一位慈父。每次和王老师一起出野外的时候,他总是走在前面,先查看地形地貌,害怕大家不熟悉路况,出现什么意外,不仅自己的东西自己拿,还抢着跟大家一起背地质样品。他就是这样宽以待人,严以律己,希望学生们能多学一点,也尽可能地为学生们遮风挡雨。”

    王登红就是这样一个热爱地质事业的人,他的学生说:“老师都这么努力,身为学生的自己有什么理由不去奋斗呢?”在他的学术指导和言传身教下,团队中的年轻人得到了充分锻炼,取得了优秀的成绩。

    据了解,在王登红培养的学生中,有很多人荣获了程裕淇优秀研究生奖、优秀学位论文等奖励,还有一些人在找矿勘查实践中取得了较大突破,于扬博士就是一个很典型的例子。在王登红的指导下,于扬在赣南通过6年坚持不懈分季度的采样监测,基本查明了离子吸附型稀土开采对环境尤其是水环境影响的各种因素,建立了稀土矿山环境评价的理论模型与SMAIMA工作方法体系,即:野外调查(S)-实验测试(M)-特征分析(A)-指标体系构建(I)-模型研究(M)-综合评价(A),为矿山环境评价和治理提供了新的技术平台。

    随着团队的不断壮大,团队间的业务交流就显得尤为重要,该团队建立并实施了周例会制度。据代鸿章介绍,此想法产生于王登红给年轻人修改文章的过程中,他考虑到团队中成员普遍较年轻,参加工作的时间较短,且每个人遇到的问题不同,如一一单独解答,费时费力且效率不高。因此,他提出,要建立一套长期高效的业务交流机制,于是每周的例会就这样开始了。据了解,团队每次例会内容丰富、主题鲜明、目标明确,大家在交流中发现问题,分享经验。更加难能可贵的是,经过多年如一日的坚持,这项交流活动已经成为了王登红团队的一个传统和特色,甚至在全资源所都起到了很好的示范作用。

    继往开来再创佳绩

    古人云,千人同心,则得千人之力。就是这样一个不到20人的团队,他们齐心协力取得了一个又一个成就,用自己的言行践行着“责任、创新、合作、奉献、清廉”的新时期地质工作者核心价值观。虽然,有时候因为常年在野外工作,他们错过了很多所谓的“机会”,但那并不妨碍他们默默无闻奉献自己的青春,也不影响他们在自己的工作岗位上创造奇迹。

    “我们做地质工作是为了勘查野外地质情况,为下一步的矿业开发提供第一手准确的信息,而不是为了追逐名利。”“我们要及时把科研成果转化成能造福百姓的实实在在的东西,做地质工作就是要造福人类。”当记者问到如何在工作中去找到心理平衡时,团队成员们基本都用王登红的这两句话进行了回答。

    立足基层、服务基层,他们以自己的实际行动参与精准扶贫工作,为推动当地经济社会的发展贡献着自己的力量,他们始终牢记自身职责使命,以“找大矿、找好矿、好找矿”为宗旨,以国家重大战略需求为导向,在平凡的工作岗位上尽心尽力,扎根于人民大众的生活中。

    王登红表示,新时代,团队还有更多的事要做,下一步团队要在两个方面继续努力:一是全国重要矿产成矿规律研究,要动用全国地质工作者之力,系统总结自新中国成立以来的钨、锡、铜、金等18个矿种的成矿规律,继续研编《中国矿产地质志》,进一步完善成矿系列理论体系,提升我国在地质矿产资源领域的研究水平,指导地质找矿取得新突破,为我国经济社会发展提供矿产资源安全保障,为中央、各级地方政府制定矿业发展规划提供技术支撑;二是全面了解、掌握我国“三稀”资源现状、成矿规律、供需形势、主要应用领域和利用技术及其发展趋势,分析“三稀”金属矿产开发利用关键技术研发需求,指导“三稀”金属成矿区带远景调查和重要找矿远景区调查评价,实现找矿新突破,建立“三稀”矿产资源勘查、开发评价指标体系,为国家提供“三稀”资源后备基地,促进我国战略新兴产业发展。

    采访时记者还了解到,为贯彻落实中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于进一步完善中央财政科研项目资金管理等政策的若干意见》和《国务院关于优化科研管理提升科研绩效若干措施的通知》等精神,促进国家、部局科技创新政策的落地生效,资源所正在修订相关管理办法,包括简化财务报销流程、强化科研项目绩效评价等,对像王登红这样的优秀团队给予倾斜,加大项目成果奖励力度,不断加强人才队伍建设,充分做到为科技人员“松绑”,全力保障他们开展科技创新,全身心投入地调科研工作,培养一支坚强有力的科研团队,孕育产生一批具有宏观影响的重大成果和整装成果。

    资源所青年科研人员是资源所发展的主力军。该所以学科建设为核心,以体制机制创新促进人才队伍建设,依托重点实验室这一科技创新平台,通过举行青年座谈会、聘请专家讲座等形式,为青年科研工作者搭建展示自己及成果的舞台,增强学术氛围,激发青年创新活力,提升科技创新能力,助力资源所各项事业的高质量发展。

    剑炼八年终成利器——“全国重要矿产和区域成矿规律...

     

    3月26日,自然资源部召开我国海域天然气水合物第二轮试采成果汇报视频会宣布,我国第二轮天然气水合物试采取得成功,标志着我国成为全球首个采用水平井钻采技术试采海域天然气水合物的国家,实现了从“探索性试采”向“试验性试采”的重大跨越。

    喜讯一出,立刻成为万众关注的焦点,产生广泛影响。下面就让我们深入了解一下这轮试采为何如此振奋人心。

     

    天然气水合物试采火炬 

    何事:第二轮试采成果喜人 

    中国地质调查局联合中国石油天然气集团、北京大学等国内外70余家单位近千名业务骨干,经过两年多的集中攻关,于2019年10月正式启动第二轮试采海上作业。试采团队克服了深海浅软地层水平井钻采技术无先例可循和恶劣海况、新冠肺炎疫情等困难,于2020年2月17日试采点火,至3月18日,完成预定目标任务。

    本轮试采取得一系列重大突破——

    一是创造了“产气总量、日均产气量”两项世界纪录,实现了从“探索性试采”向“试验性试采”的重大跨越。本轮试采1个月产气总量86.14万立方米、日均产气量2.87万立方米,是第一轮60天产气总量的2.8倍。试采攻克了深海浅软地层水平井钻采关键核心技术,实现产气规模大幅提升,为生产性试采、商业开采奠定了技术基础,也让我国成为了全球首个采用水平井钻采技术试采海域天然气水合物的国家。

    二是自主研发了一套实现天然气水合物勘查开采产业化必需的关键技术装备,提高了深海探测与开发能力。试采形成了六大类32项关键技术,其中6项领先优势明显;研发了12项核心装备,其中控制井口稳定的装置吸力锚打破了国外垄断。这些技术装备不仅为推进天然气水合物产业化提供了有力保障,而且在海洋资源开发、涉海工程等领域具有广阔应用前景。

    三是创建了环境保护和监测体系。自主创新形成覆盖试采全过程的环境风险防控技术体系,构建了大气、水体、海底、井下“四位一体”环境监测体系。监测结果表明,试采过程中甲烷无泄漏,未发生地质灾害。

    何人:中国地质调查局全力以赴 

    第一轮试采成功后,中国地质调查局认真贯彻落实中共中央、国务院2017年5月18日贺电精神,积极做好第二轮试采理论技术攻关和工程准备:成立第二轮试采现场指挥部,统一指挥,集智攻关,形成了以中国地质调查局广州海洋地质调查局为核心层,勘探技术研究所、油气资源调查中心等局直属单位为紧密层,北京大学等科研单位为协作层的科技攻关团队。

    在试采思路方面,创新提出利用水平井开采天然气水合物的思路。因为水平井穿越储层的长度更长,与储层的接触面积更大,从而能够有效提高产气规模。但是,水平井对技术、工艺和装备的要求更高,施工难度更大,尤其是在深海浅软地层中实现水平井钻采,井口井壁不易稳定、造斜难度大等一系列世界性难题。围绕这些难题,科研人员开展了有针对性的理论技术研究。

    在理论研究方面,深入总结分析了第一轮试采获取的647万组数据,完善丰富了“系统成藏”和“三相控制”理论,为本轮试采提供了全方位的理论支撑。

    在技术攻关方面,充分发挥中国地质调查局整体业务优势,建立了陆地、海上5个试验场,自主创新,联合攻关,优化完善水平井钻井工艺,锤炼工艺技术细节,遵循认识、实践、再认识、再实践的科学探索规律,经过不懈攻关和努力,最终形成了以水平井为核心的32项关键技术,自主研发了以吸力锚为代表的12项核心装备。

    在工程准备方面,试采科研团队经过反复研究、推演和模拟演练,细化了施工细节。优选“蓝鲸Ⅱ号”钻井平台作为试采平台,并设立前方基地,完成长线和大宗物资采购,落实海上作业保障条件。

    在工程施工方面,试采科研团队克服了深海浅软地层水平井钻采技术无先例可循、恶劣海况等困难,特别是施工关键期正值新冠肺炎疫情防控最吃劲阶段,现场指挥部全面精准落实各项防控措施,保障了海上工程施工安全顺利实施,完成了水平井钻完井、监测井等作业。

    在试采实施方面,利用自主研发的关键技术,精心开展试采测试作业和环境监测。通过不懈努力,试采持续产气30天,创造了产气总量86.14万立方米、日均产气量2.87万立方米两项新的世界纪录,圆满完成目标任务。

    何时:我国天然气水合物开采时间线 

    1999年,我国开始了天然气水合物资源调查。中国地质调查局广州海洋地质调查局在南海首次发现天然气水合物存在的地球物理标志——似海底反射(BSR)。

    2002年,设立天然气水合物资源调查国家专项,开展了多学科、多手段的调查工作。

    2004年,在南海北部发现了分布面积约430平方千米的自生碳酸盐岩,命名为“九龙甲烷礁”。

    2007年,在南海神狐海域实施天然气水合物首次钻探,钻获实物样品,这使我国成为继美国、日本、印度之后第四个通过国家级研发计划在海底钻获实物样品的国家。

    2009年,国家973计划“南海天然气水合物富集规律与开采基础研究”项目启动;我国第一艘天然气水合物综合地质地球物理调查船“海洋地质六号”(原名“海洋六号”)入列。

    2011年,启动天然气水合物资源勘查试采国家专项。

    2013年,在南海珠江口盆地东部海域发现了超千亿立方米级的天然气水合物矿藏。

    2014年,启动海域天然气水合物资源试采工程。

    2015年,利用自主研制的“海马”号4500米级深海非载人遥控潜水器,在南海北部海域发现了与天然气水合物有关的冷泉系统,并命名为“海马冷泉”。

    2016年,在南海神狐海域发现了超千亿立方米级的天然气水合物矿藏。

    2017年,我国海域天然气水合物第一轮试采成功,实现连续稳定产气60天,累计产气30.9万立方米;自然资源部(原国土资源部)、广东省人民政府、中国石油天然气集团公司签署战略合作协议,合作推进南海神狐海域天然气水合物勘查开采先导试验区建设;国务院批准将天然气水合物列为我国第173个矿种。

    2018年,自然资源部(原国土资源部)、海南省人民政府、中国海洋石油集团有限公司签署战略合作协议,合作推进第二个天然气水合物勘查开采先导试验区建设。

    2019年,在南海重点海域新区首次发现厚度大、纯度高、类型多、呈多层分布的天然气水合物矿藏。

    2020年,3月18日,我国海域天然气水合物第二轮试采成功,实现连续稳定产气30天,累计产气86.14万立方米,日均产气2.87万立方米,创造了“产气总量、日均产气量”两项新的世界纪录。

     

     

     

     

     

     

    三要素读懂我国天然气水合物第二轮试采

    2020年3月26日,我国海域天然气水合物(又称“可燃冰”)第二轮试采成功的消息再一次让国人赞叹。

    由自然资源部中国地质调查局组织实施的我国海域天然气水合物第二轮试采日前取得成功。

    在水深1225米的南海神狐海域,试采创造了“产气总量86.14万立方米,日均产气量2.87万立方米”两项新的世界纪录。

    这是落实新发展理念、实施创新驱动发展战略的具体行动,这是把地质调查与科技创新相融合的生动案例。以中国地质调查局广州海洋地质调查局为主体的70余家单位近千名业务骨干,经过两年多的集中攻关,150多天在海上的连续作战,抗疫情、攻难关、攀高峰,圆满完成目标任务。试采取得的重大突破,对加快推进产业化进程意义重大。

    第二轮试采现场

    技术创新推动产业化进程提速

    科技创新和信息化是中国地质调查局开展科技创新工作的指导思想,也是地调人的行动指南。正是依靠科技创新,中国地质调查局又一次在南海万里碧波上创造了中国奇迹,为世界新能源革命写下了浓墨重彩的一笔。

    探测新能源天然气水合物,一场追赶世界的竞赛。我国天然气水合物调查起步较晚,20世纪90年代初才开始关注国外有关的报道和研究成果。1999年,中国地质调查局广州海洋地质调查局开始天然气水合物调查,彼时,美、加、日等国已深入开展天然气水合物理论研究,钻探获得了天然气水合物的实物样品。

    虽然起步晚、起点低,但中国地质调查人坚持依靠科技创新,刻苦钻研,一步一个脚印完成了对世界先进水平的赶超——2017年5月18日我国南海神狐海域天然气水合物第一轮试采成功,实现了理论、技术装备和工程的重大创新,实现了由“跟跑”到“领跑”的历史性跨越。

    前进的脚步从未停止。2017年我国海域天然气水合物第一轮试采完成了“探索性试采”,解决了“能否安全、连续开采出来”的问题。首次试采成功后,自然资源部会同财政部、国家发展改革委、科技部,联合广东省人民政府、中国石油天然气集团,加快推进南海神狐海域天然气水合物勘查开采先导试验区建设。中国地质调查局联合中国石油天然气集团、北京大学等国内外70余家单位近千名业务骨干,经过两年多的集中攻关,2019年10月正式启动第二轮试采海上作业。

    在第一轮垂直井试采成功的基础上,为了有效提高产气规模,试采科研团队创新性地提出了利用水平井开采天然气水合物的思路。鲜为人知的是,深海浅软地层水平井钻采技术是一个世界性的难题,无先例可循。水平井建井,犹如“在豆腐上打铁,用金刚钻绣花”,难度可想而知。但是,试采科研团队克服了常人难以想象的困难,开展了大量的室内模拟实验和陆地、海上21口井123次的实验,攻克了水平井关键技术难题。尤其是海上施工关键期正值新冠疫情防控最吃劲的阶段,现场指挥部全面精准落实各项防控措施,保障正常生产作业。利用自主研发的钻采技术,实现了产气规模大幅提升,为下一步生产性试采、商业开采奠定了技术基础,我国也成为全球首个采用水平井钻采技术试采海域天然气水合物的国家。

    勇于攻关,方能攀高峰。第二次试采创造了“产气总量86.14万立方米,日均产气量2.87万立方米”两项新的世界纪录。有关专家表示,实现天然气水合物产业化,大致可分为理论研究与模拟试验、探索性试采、试验性试采、生产性试采、商业开采5个阶段。第二轮试采完成了“试验性试采”,解决的是“如何提高产气规模”的问题,实现了从“探索性试采”向“试验性试采”的重大跨越,使天然气水合物开发利用成为现实可能,向天然气水合物勘查开采产业化迈出了极为关键的一步,标志着我国天然气水合物科技创新的国际“领跑”优势地位进一步增强。

    装备创新提高深海探测开发能力

    工欲善其事,必先利其器。海域天然气水合物试采是一项创新性的系统工程,常规海洋油气勘探开发装备材料不能直接用于天然气水合物试采,因此必须自主研发试采专用装备等。

    加强装备研发是挑战,更是责任。在第一次试采中我们交出了令人满意的答卷,我国自主研发的首台4500米级深海无人遥控探测潜水器“海马”号发挥了不可替代的重要作用,成为国人的骄傲。其实,第一次试采不仅研制了我国首台4500米级深海无人遥控探测潜水器“海马”号、适合试采储层特点的防砂筛管,以及适用于实时监测海底形变的地震监测仪,还研发了天然气水合物保温保压取样器、海底可控源电磁探测系统、天然气水合物试采大型模拟实验装置,同时还采用了我国自主设计建造的超深水半潜式钻井平台“蓝鲸Ⅰ号”。这些装备的研发彰显了中国力量与中国智慧,为第二次试采的开展打下了良好的基础。

    “虽有智慧,不如乘势。”有了第一次试采的经验,第二次试采的装备创新成果更加丰硕。据了解,在第二次试采中,我国自主研发了一套实现天然气水合物勘查开采产业化必需的关键技术装备,形成了六大类32项关键技术,其中6项技术领先优势明显;研发了12项核心装备,其中控制井口稳定的装置吸力锚打破了国外垄断。这些技术装备不仅为推进天然气水合物产业化提供了保障,还在海洋资源开发、涉海工程建设等领域具有广阔的应用前景。

    唯创新者强,唯创新者胜。虽然在两次试采中,我国装备创新实现了重大发展,但 “只是万里长征中迈出的关键一步”,只有研发适应不同类型特点的试采工艺和技术装备,才能更好地满足今后生产性试采、商业开采的需求,加快天然气水合物产业化进程,支撑服务国家能源资源安全保障。

    体系创新证实绿色开发可行性

    天然气水合物被称为未来重要的战略接替资源,实现天然气水合物绿色开采对我国能源安全及经济发展意义重大。

    随着世界各国对能源需求的不断增长和环境保护的日益加强,清洁能源的推广应用已成必然趋势。天然气水合物作为一种新型能源,燃烧后仅会生成二氧化碳和水。因其具有储量巨大、高效清洁、燃烧值高等特点,被誉为“21世纪最具商业开发前景的绿色清洁战略能源”之一。

    长期以来,天然气水合物开发有可能带来的环境问题一直被公众关注,而两次试采都证明其开采安全可控,打消了人们的疑惑。

    在第一次试采前,科研人员开展了10余个航次的环境基线调查,获取了海洋地质、海洋生物、海水化学等本底数据,以及海底地层力学参数等。按照国际通用的环境管理体系、工艺安全风险管理等标准,采取了严格的环境保护措施。利用大气、水体、海底和井下“四位一体”监测体系,对甲烷、二氧化碳等参数及海底沉降进行实时监测。与本底数据对比显示,甲烷无泄漏,海底地形无变化,未发生地质灾害。

    在第二次试采中,创建了独具特色的环境保护和监测体系,进一步证实了天然气水合物绿色开发的可行性,自主创新形成了环境风险防控技术体系,完善了大气、水体、海底、井下“四位一体”环境监测体系。试采过程中甲烷无泄漏,未发生地质灾害。

    深地有金,深海藏能,浩瀚的海洋蕴藏着无限的宝藏。我们坚信,有了两次下深海捉“冰”的经验,今后,我们的步伐更加铿锵有力,未来也定会如你我所愿!

    中国矿业报:依靠科技创新 试采取得新的重大突破

     

    从2019年10月正式启动我国海域天然气水合物第二轮试采海上作业,到2020年2月17日试采点火, 再到3月18日圆满完成任务,天然气水合物试采科研团队在面临无先例可循、恶劣海况等困难情况下,尤其是施工关键期正值新冠肺炎疫情防控最吃劲阶段,在自然资源部的坚强领导和中国地质调查局的部署安排下,精准施策,多措并举,一手抓疫情防控,一手抓科技攻关,全力以赴实施海上科研攻坚,第二轮试采成功,取得了新的重大突破。

     

    迅速行动抓好疫情防控工作 

    春节前,天然气水合物试采科研团队奔赴海上一线,全力实施我国海域天然气水合物科研攻坚。此项任务由中国地质调查局广州海洋地质调查局牵头实施。面对新冠肺炎疫情蔓延扩展,团队高度重视,迅速行动,积极作为,把疫情防控作为重要政治任务,坚决执行上级要求,第一时间抽调精干力量,在珠海、深圳两处工作驻地分别成立疫情防控领导小组,全面部署开展防控工作。试采现场指挥部指挥长叶建良、常务副指挥长秦绪文及时研究防控对策,部署科技攻坚和疫情防控工作措施,并确保全面落实。

    结合工作和实际情况,试采科研团队制定了《项目防控管理办法》《疫情防控工作指导手册》《项目倒班方案及措施》《返岗人员疫情防控要求》等制度,坚持实事求是,及时查找防控漏洞,确保防疫工作不留死角隐患。一是分类建立信息台账,全面掌握全体人员身体状况和行踪动态,加强人员行程动态管理,尤其是做好返岗人员隔离,值班及轮班人员如实报告有关情况,落实自我隔离、居家休息观察等要求。二是关闭中央空调,增加门把手、水龙头等消毒次数,购买理发器组织同事间互助理发,避免与外来人员接触等,尽可能阻断病毒传播途径。三是对补给工作物资做好及时消毒,减小作业现场外来物资污染等。四是加强宣传引导,防控小组每天通报疫情情况,组织在线学习防疫知识,鼓励作业人员加强室内锻炼,提高防护意识。五是多方协调,多渠道筹措,采购口罩、水银体温计、电子测温仪、消毒液、洗手液、一次性手套、日常预防保健药品等防疫用品10余批次,并及时做到精准发放,确保试采平台作业人员及珠海、深圳保障基地值班人员拥有必需的防护用品。

    精准施策助力科研攻关开展 

    新冠肺炎疫情扩散,给试采工作带来诸多新难题。直接参与一线工作的单位多达60余个,往返平台人员上千余人次,涉及海上作业平台、珠海基地、深圳基地等工作现场以及驻地,办公、住宿分散,情况复杂,对于抓好疫情防控和海上科研攻关造成了极大困难。试采科研团队严格按照上级要求,精心研究、精准施策,及时采取有效措施,应对人员轮换、物资转运等多个困难,确保海上科技攻坚工作持续展开。

    一是做好全体人员疫情防控。针对参与单位多、参与人员多的特点,试采科研团队迅速制定权责清晰的管理办法,明确各单位、部门主要领导对本单位、部门的疫情防控工作负总体责任,个人是自身健康安全的第一责任人。疫情防控领导小组负责整体监督、严格把关,将责任落实到人,确保到岗工作人员身体健康。

    二是落实工作生活场所全面消杀工作。针对工作生活场所、驻地分散,管控风险点多,疫情防控难度大的实际,团队制定了严格的消毒措施及管理办法,对办公区域、住宿酒店、餐厅等进行全面消毒杀菌,不留盲区、不留死角,每天监督检查,做好消杀记录。

    三是优化倒班计划,减少工作人员流动。海上作业需要定期倒班,针对现场作业的外籍人员,其工作制度、签证限制以及疫情期间国际航班暂停、部分海关口岸关闭等不利因素,试采科研团队及时梳理关键岗位在岗需求,进行缺岗情况预估及风险分析,摸底外籍员工倒班及加班意愿,沟通协调签证延期等,优化人员倒班计划,减少倒班人次,最大限度减少了人员流动带来的风险。

    四是落实轮岗人员隔离观察措施。面对疫情防控严峻形势,团队经过数十次现场考察,最终选定区域独立、房间数量适中的酒店,作为轮岗人员的隔离观察场所。由珠海基地食堂直接为隔离观察人员送餐,确保轮岗人员在身体健康的情况下奔赴海上科技攻坚一线。

    五是及时做好海上一线生产物资保障。团队通过整理统计剩余物资情况,梳理后期所需物资,分析后续物资供应风险,提前研究应对办法,落实物资采购渠道以及路径等手段,确保海上作业现场所需物资采购运输及时到位。

     

     

     

     

     

    精准施策 打好组合拳

        为促进我国大深度高分辨电磁测量技术与多功能电法仪器研制,增强国产多功能电法仪器技术创新,推动地质装备勘查技术国产化,2010年6月21-22日,中国地质调查局科技外事部举办了大功率多功能电法仪器研制研讨会,物化探所承办了此次研讨会。

        研讨会上,专家听取了项目组人员对大深度多功能电法仪器研制、数据处理、电磁正反演研究的进展与成果汇报。大功率多功能电磁法仪器研制,国内尚无先例可借鉴,涉及的关键技术和技术难点较多,研究难度大。经过项目组的攻关研究,在多频同步供电波形合成、密集频点供电、大功率逆变与保护、宽带大动态范围接收、无线数据通讯等技术方面取得了重要进展和突破,研制出了具有CSAMT、IP供电功能的70KW大功率电磁法发射系统与具有AMT、CSAMT、IP测量功能的接收系统。

        与会专家认为,该项目在理论研究的基础上,基于先进的设计理念,采用高新实用的电子技术,实现多项技术突破,研制出国产化的、具有自主知识产权的、大功率多功能电磁探测系统及配套的数据处理解释技术,与国外同类仪器(GDP-32Ⅱ)所开展的CSAMT、IP方法对比试验,取得了良好对比效果。通过本项目的实施,物化探所掌握了大功率多功能仪器研制的核心技术,研制出了具有自主知识产权的多功能电磁法仪器,为下一步实现多功能仪器的国产化和产业化奠定了坚实的基础。
    会上,专家还结合我国多功能电法仪器研发现状、国外多功能电法仪器产业化现状及发展趋势、大功率多功能电法仪器研制和实用化的关键技术问题、增强多功能电法仪器国产化和产业化能力的措施和建议等展开了深入的探讨和交流,并提出了许多宝贵的意见和建议。

        这次会议的召开对近年来大功率多功能电法仪器研制工作进行了总结,查找了问题和不足,为下一步国产多功能电法仪器的产业化与推广应用指明了方向,同时为“十二五”立项奠定了基础。

        地调局科技外事部新技术处李志忠处长,国家863资源环境领域专家吕庆田,以及刘士毅等知名专家,物化探所所长、党委书记韩子夜和副所长胡平、成都理工大学、中南大学、吉林大学和重庆地质仪器厂等单位和有关科研技术人员共30余人参加了会议。

    物化探所在大功率多功能电法仪器研制上取得重要进展