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    2015年12月20-21日,中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所在河南郑州召开国土资源公益性行业科研专项经费项目“熔融制样-LA-HR-ICP-MS(激光烧蚀高分辨率电感耦合等离子体质谱)法测定稀有稀散元素的研究”项目研讨会,特邀专家和项目组成员共30多人交流研讨了项目研究进展。

    项目负责人刘亚轩博士对项目总体进展进行了汇报。通过项目组成员近3年的努力,项目在元素分馏效应的研究方面取得了突破性进展,实现了激光进样条件下元素的“无分馏效应”测定;对LA-HR-ICP-MS法测定稀有稀散元素的质谱干扰进行了研究和评价,有效地减少了质谱干扰对测定结果的影响;建立了熔融制样-LA-HR-ICP-MS法测定铌、钽、锆、铪和稀土元素在内49种元素的分析方法。

    与会专家充分肯定了项目所取得的研究成果,并提出了进一步完善研究的意见和建议。此次会议的成功举办使项目组成员与专家进行了充分的交流与讨论,为下一步项目结题验收奠定了良好基础。

     

    熔融制样-LA-HR-ICP-MS法测定稀有稀散元素的研究取得...

    近日,中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所在河南郑州召开国土资源部公益性行业专项经费项目“地球化学调查元素配套分析方法标准化研究”项目成果研讨会。特邀专家、项目协作单位负责人和总工以及及项目组成员共50余人参加会议。

    会议听取了研究人员对58个候选标准分析方法的成果汇报,审查了各方法的标准文本(征求意见稿)、标准编制说明及方法研究报告,听取了专家的意见和建议,并就存在的问题进行了热烈讨论。

    专家认为,项目筛选出地球化学调查样品中76种元素的分析方法58个,均为目前地球化学调查样品元素分析常用的、成熟的、先进的分析方法;对58个方法分别进行了试验条件优化、方法技术指标验证及实验室间精密度协作试验,试验数据充分、扎实;形成了58个分析方法的标准文本征求意见稿、标准编制说明及各方法的成果研究报告,取得了预期的成果。

    针对项目在方法标准文本编写等方面存在的问题,与会专家建议项目组制定模版,统一相关材料的格式,尽快形成标准方法送审稿上报审批。

    地球化学调查元素配套分析方法标准化研究项目成果研...

    9月10日,由中国地质调查局勘探技术研究所承担的土耳其卡赞天然碱地下工程开钻,标志着这一世界上最大规模的对接井水溶采集卤工程正式拉开序幕。来自业主方土耳其CINER集团、总承包方中国天辰工程有限公司和地调局勘探所代表共约60余人参加了开钻典礼。

    卡赞天然碱矿地下工程是地调局勘探所自2003年进入土耳其进行对接井施工所承担的首个海外EPC项目。该工程由地调局勘探所承担设计与施工,主要采用“慧磁”技术。该项目共计施工采卤水平井组74组,每组分别由1口水平井和2口垂直井组成,单井总数达222口。该工程旨在为卡赞天然碱矿年产250万吨纯碱厂提供卤水。“慧磁”技术是地调局勘探所在深入调研技术前沿基础上,瞄准国际先进水平,提出了研发高精度定向对接井仪器设想,并在中国地质调查局的支持下,依托地质大调查项目自行研制成功的高精度磁中靶引导系统。“慧磁”在土耳其对接井工程中成功应用,创造性的设计并实现了多井组的连通,真正实现了地下“穿针”技术,使地调局勘探所的地下对接连通井技术在国内外处于主导地位。

    目前,地调局勘探所在国土资源部公益性行业科研专项经费项目支持下,正在开展深孔高温磁中靶系统“慧磁”的升级,其成果将促进定向钻进中靶系统在煤层气开采、页岩气开采、天然气水合物开采、稠油开采、水溶性矿产开采以及矿山救援等领域的广泛应用。

    在国家“一带一路”战略中,土耳其作为一个横跨欧亚大陆的重要节点具有显著的地理位置。地调局勘探所将立足土耳其,在做好土耳其天然碱工程的同时,积极推动“慧磁”定向中靶引导系统等优势技术向其他国家推广应用,加快实用新技术的研发,落实地调局建设国际一流地调局的宏伟目标,使地调局勘探所的工程技术走向世界。

    卡赞开钻仪式

    检查卡赞矿区第一孔开钻前准备工作

    检查贝巴扎里矿区施工现场

    “中国技术”扎根土耳其

    根据《国土资源部办公厅关于做好2015年度国土资源部公益性行业科研专项项目启动工作的函》(国土资厅函〔2015〕733号)、《中国地质调查局关于2015年国土行业科研专项经费项目总预算的通知》(中地调函〔2015〕190号)要求,6月18日,中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所2015年度国土资源部公益性行业科研专项任务书审查会暨公益项目启动会在郑州举行。来自中国地质调查局、武汉理工大学、中国矿业大学、河南省岩矿测试中心、中国铝业研究院等多家单位的专家参加了审查会。

    会上,地调局相关负责人肯定了郑州综合所2015年度公益性行业科研专项的申报成绩,传达了国土资源部科技司对公益性行业科研专项任务书审查的具体要求,指出公益项目和项目课题之间要加强沟通与协作,要明确仪器设备和药剂研究及工艺流程的考核指标,并要提交科普化成果。期间,专家组听取了项目和课题负责人的汇报,对项目任务书、预算书及参加单位课题任务书、预算书进行了审查,就项目预期成果及考核指标、年度工作计划及目标、经费预算等方面存在的问题和项目组成员进行了质疑和讨论,并提出了具体的修改意见和建议。

    2015年,郑州综合所新承担公益性行业科研专项3项,经费总额近3000万,由北京大学、中国地质大学(北京)、武汉理工大学、中国矿业大学、中源伟业新材料有限公司、迈安德集团等多家单位共同协作完成。“典型煤系非金属资源耦合高值化利用技术与示范”项目旨在通过系统研究煤矸石、粉煤灰、煤系粘土等非金属资源选别关键技术、提质降杂关键技术,开发以煤矸石、粉煤灰和煤系粘土为主要原料的具有高附加值的建筑保温材料、新型耐火材料、高性能纤维、页岩气陶粒支撑剂等系列产品,形成一批支撑煤系非金属资源高值化利用新技术,建立相应的示范生产线;“榴辉岩型金红石利用关键技术研究及推广应用”项目以榴辉岩型金红石为研究对象,研究适合此类资源特性的金红石、石榴子石、绿辉石高效分选新工艺、新药剂和新设备,实现有用矿物的综合利用。项目实施对于合理开发和综合利用该类型矿石提供技术支撑和较好地示范作用,有望缓解我国紧张的钛资源供需关系,具有显著的经济和社会效益;“含氧化钨钼矿利用产业化技术研究”项目针对我国目前低品位含氧化钨钼矿技术指标差、经济利用难的现状,依据矿石嵌布特征和密度差的特点,采用重选预选抛尾预富集、特效氧化钨钼矿捕收剂和脉石抑制剂研制以及分级分选设备的先进实用技术,并经过中间试验和工业试验形成成套的氧化钨钼矿产业化利用技术,对我国钨钼矿选矿具有较好的推广前景和创新意义。

     

    审查启动会现场

     

    现场汇报

    郑州综合所2015年度公益行业科研专项任务书审查会暨...

                           说明: http://gtszb.gtzyb.com/gtszb/resfile/2012-11-01/05/p34_b.jpg

                                                 沈其韩院士在大连考察。

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                                               许志琴院士()团队在野外。

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                                            李廷栋院士在俄罗斯乌拉尔野外考察。

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                                           任纪舜院士主持国际亚洲地质图工作会议。

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                                               肖序常院士()指导年轻科研人员。

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                                                    杨文采院士作报告。

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                                                    科研人员在野外。

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                                                    开展深部探测专项工作。

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                                                    科研人员在野外。

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                                                    在泰山进行野外地质考察。

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                                        与澳大利亚国立大学SHRIMP团队开展交流。

     

      人才资源是第一资源。当今时代,竞争的广度和深度前所未有,人才竞争已成为国际竞争的一个焦点,谁掌握了人才这个第一资源,谁就能永续发展、长盛不衰。科技发展的核心是人才,科技人力资源能力建设,直接关系到我国科技事业的前途,关系到国家和民族的未来。

      当前,我国的地质科技工作进入了一个良好的发展时期。党中央、国务院提出了建设创新型国家、实施科教兴国战略等一系列重大战略举措,国务院做出了《关于加强地质工作的决定》,国家制定了《中长期科学和技术发展计划纲要》。国土资源部提出了科技兴地战略规划,中国地质调查局提出了新的战略布局和发展方向。新时期,中国地质科学院地质研究所紧紧抓住机遇,以科学发展观统领全局,围绕示范建设,凸显专业特色,创新体制机制,培养创新人才。科学规划谋远略,创新发展赢未来,形成育才、引才、聚才、用才的良好环境。

      战略研究,科学规划,多措并举,推进多层次人才队伍建设,构建充满活力、富有效率、更加开放的优秀人才成长环境

      近年来,地质所从战略高度重视科技人才队伍建设,深入贯彻落实《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》及《国土资源部关于加强科技创新人才培养、引进的若干意见》,按照国家、部、局科技发展规划要求,立足长远、统筹谋划、合理布局,开发利用国内国际两种人才资源,以高层次人才、高技能人才为重点统筹,多措并举推进各类人才队伍建设,重点培养一批爱国、敬业、创新、奉献的科技帅才和优秀学术带头人,建立具有国际国内科技竞争力的优秀学术团队,创新机制,构建充满活力、富有效率、更加开放的优秀人才成长环境。

      一是研究人才发展战略,制定中长期规划。

      地质所高度重视人才战略研究,2008年制定了人才发展规划,之后的几年间相继出台了青年科技人员奖励办法、黄汲清人才引聘计划、海外学者访问计划等一系列规划、制度和办法,加大人才培养力度,实施人才队伍建设。

      按照所《科技发展中长期科技发展规划纲要》和各研究室(中心)科技发展规划,地质所合理配置科技人力资源,坚持从实践中培养人才,坚持项目与科技人才培养相结合,以大项目机制为契机,加强高层次人才和中青年学术带头人培养;坚持人才培养国际化,充分利用国外良好的科技资源,以我为主,为我所用;坚持利用国内优秀科技资源和所科技人才培养相结合,发挥老专家在人才培养中的作用,切实解决科技人才培养中的重大问题,调动中青年科技人才的积极性和能动性,让优秀人才引得进、留得住、用得好。

      二是采取特殊举措,实施高端人才引聘。

      经济全球化时代,人才资源在全球范围的流动是大势所趋。地质所领导班子用宽广的视野、开阔的胸襟、完善的政策“揽得天下英才”,力争让各类人才有为有位。2010年,地质所制定了黄汲清人才引聘计划,采用国际合作、客座研究员、访问学者等多种形式向海内外公开招聘高端科技人才,以培养高水平学科带头人,打造优秀创新团队。在制度上勇于创新,在国土资源部直属单位中首吃“螃蟹”,采取特殊政策吸引优秀学者来所工作,通过自筹资金解决引入人才的基本生活问题。目前,已经从美国、德国、法国、香港等地的研究机构引进2位黄汲清学者、3位黄汲清青年人才,分别给予100万元和200万元的科研经费支持。比利时籍的Marie-Luce Chevalier博士是“计划”实施以来引入的第一位“黄汲清人才”。自2010年到所工作以来,她全心投入到科研工作中,积极申请和承担科研项目,负责了国家自然科学基金面上项目1项、地质所基本科研业务经费项目1项,参加地调项目2项、科技部项目2项,多次赴新疆帕米尔、阿尔金,四川龙门山等地区进行野外地质考察,获得大量科研成果,并在国际著名SCI刊物上第一作者发表论文3篇,合作发表SCI论文多篇。

      三是加强国际合作,培养国际化人才。

      随着全球化的加速,如何培养具有全球化视野的人才,是我们面临的共同挑战。为培养具有全球视野、适应国际竞争的开放型国际化人才,地质所积极搭台,加强国际合作,办国际化研究所。通过“请进来”和“走出去”多种方式,积极推进科研人员和学生进行国际流动,培养和提升他们参与国际交往、国际竞争的能力。

      积极搭建国际合作平台,海纳全球人才,推进国际科技交流。2010年成立前寒武纪国家研究中心,多次组织国际联合野外地质考察,每年邀请顶级专家来华集中讲学。近年来,依托北京离子探针中心、大陆构造与动力学国家重点实验室等国家级平台,以及五国合作编图、1:500万国际亚洲地质图、IGCP-SIDA600项目等重大国际合作项目,吸引了一批国际著名专家来所开展工作或进行合作研究。著名外籍教授Nutman在所工作长达4年,Alfred Kroner、Paul Robinson等教授每年来所工作3个月。实施海外学者访问计划,每年都有3~5位国际专家来所开展短期和长期访问和合作研究及讲课。

      加速青年科技国际化人才的培养。实施海外派出研修计划,优先资助45岁以下的年轻科技人员去海外研修,先后派出9人次,这些人员大多已经成为国土资源部百人计划、中国地质调查青年英才。鼓励、支持和资助中青年科学家开展国际合作研究及在国内和国际组织中任职。很多中青年人才成为国际合作项目和重要课题负责人,担任国际学术组织机构负责人,成为有影响的国际化人才,在国内外地质学界产生较大影响。

      积极与国外大学和科研机构开展合作,充分利用国外良好的科技资源。与澳大利亚Curtin大学、美国加州大学克鲁兹分校、德国地学研究中心、法国巴黎地球物理研究中心等机构签订合作协议,以培养具有全球视野、国际知识、国际交往能力和国际竞争力的优秀复合型人才。此外,发挥国家、部重点实验室和离子探针中心平台作用,向国内外开展人员培训。2011年,先后在西北大学、吉林大学开展现代测试分析技术培训,分析测试实验培训和分析仪器—电子探针分析实验培训。

      四是优化项目分配,改进评价体系,激发科研新动力;采取奖励措施,激励青年人才快速成长。

      坚持项目与科技人才培养相结合,以大项目机制为契机,加强高层次人才和中青年学术带头人培养。积极支持科学家策划、组织和申报国家重大计划和项目,并力争创造有利条件,为复合型、综合性领军人才的出现提供更多的机会。让一批中青年人才独立承担地调计划项目、工作项目,锻炼他们的科研能力和自主创新能力,为他们提供成才的平台。通过用好基本科研业务费(所长基金),达到培养年轻人的目的。

      对有突出贡献、在国内外已经有一定影响的中青年学者,包括进入国家百千万人才工程、国家自然科学杰出青年、国土资源部百人计划、国内外一流专家(院士)等人才,尽可能采取各种倾斜政策和优惠政策。如,对上级评选的“杰青”、“百人计划”、“地质科技英才”等人员,给予科研经费支持,支持额度为20万元至50万元。

      制定青年人才培养计划,对成绩突出的青年人才给予表彰和奖励。鼓励青年科技人员申报国家自然科学基金,连续多年地质所青年基金获准数量和获准率远高于全国的平均资助率,在国土资源部名列第一。

      建立以学术和创新绩效为主导的资源配置和学术发展模式。改进科技评价和奖励方式,使各层次人才享有相应的社会地位和经济待遇。在国土资源部直属单位率先进行了绩效改革,提高一线广大年轻科研人员的待遇,通过多种方式解决他们的住房等生活实际困难,大大调动了科研人员特别是青年科研人员的积极性、主动性和创造性。

      五是创建联合人才培养基地,大力培养后备人才。

      积极与高校联合,先后与西北大学、长安大学、中国地质大学(北京)、台湾大学地球科学学院签订研究生人才联合培养和科研合作战略协议,加强研究生培养力度,提高后备人才的质量和数量。

      近年来,博士后研究人员成为地质所推进科技创新的重要力量。对进站的博士后,地质所都给予一定的补贴,同时制定了博士后进站的条件和出站的要求,严把质量关,提高在站博士后的数量和质量。目前已引进在站博士后23名,他们或主持或参与一批重大科研项目,研究力量得到充实。

      加强研究生教育培养。重视实践教学、加强研究生野外技能的培训是培养研究生实际工作能力的重要环节。近年来,为落实《国务院关于加强地质工作的决定》,落实国家找矿突破战略,随着地球系统科学新理论、新方法、新技术不断涌现,地质所加大了实践教学的力度,以培养具有国际视野和创新精神,实践能力强的应用创新型人才为目标,着力培养基本功扎实,知识面广,动手能力强,思想觉悟高,具创新意识,可与国际接轨、复合型地学人才,推进应用创新型人才培养体系建设和实践。采取配套和优惠政策,鼓励和要求年轻科研人员参加地质调查和填图工作,增加野外实际工作能力,以培养一批熟知重要造山带和重要成矿带地质情况的区域地质专家和国内一流的区域地质调查人才。

      六是完善科研成果考核标准,注重培养综合素质,促进人才成长。

      制定综合考核标准,完善考核评估制度,重点围绕科研人员承担项目情况,特别是在国家层面申请到的重大项目情况、获奖情况、成果发表情况;项目完成情况,如验收成绩、按期完成情况、预算完成情况等;学术界的影响力和知名度,如国内外学术组织任职情况,国家重大项目的评审成员,高质量论文引用情况等;研究生培养质量,如研究生研究成果,发表论文情况、获奖情况等进行考评。

      注重在读研究生的思想道德教育。组织开展思想品德、财务制度和廉政方面的教育,培养年轻人朝气蓬勃、阳光向上的心态,牢固树立正确的世界观、人生观、价值观,培养他们爱国奉献、追求真理、脚踏实地、团结协作、锐意创新、勇攀高峰的综合素质。

      通过上述人才计划的实施,地质所近年来人才队伍数量和质量都有了大幅度提高,论文被引用次数连续多年位于全国科技单位前20名,是国土资源部唯一上榜的单位。

      通过创新团队建设,人才优势转化为科研优势和学科优势,基础研究水平和科技创新能力获得显著提升

      通过几年人才的引进和培养以及创新团队建设,地质所多措并举创新人才培养见成效,人才队伍结构不断优化,梯队建设不断完善。

      根据地质所科技发展规划和人才规划,在新进毕业生时,坚持优先保证优势学科和急需发展学科的需求,使学科布局和人才资源配置趋于合理。如,构造地质学、地层古生物学是地质所的重要学科,但长期以来两个研究室人员比较匮乏,近两年,在人才引进方面所里向他们作了倾斜,研究力量得到充实,发展后劲明显加强。为支持大陆动力学研究室申报国家重点实验室,近几年所里充分保证了该室人才引进的需求,有效保证了优势学科的发展和国家重点实验室申报的成功。各研究室科技人才资源得到合理配置,大陆构造和动力学国家重点实验室已基本形成人才梯队,于去年获自然科学基金创新团队资助;构造室、变质岩室、古生物室等人员得到充实,近年来科研能力明显提高,取得的科研成果逐年提升。

      目前,地质所现有职工233人,其中科研人员170人。中国科学院院士6人、研究员73人、副研究员43人,博士132人、硕士23人;博士生导师26名,硕士生导师24名。

      如今,人才的优势正在转化为科研能力的优势,进而转化为强大的学科优势,全所科技成果数量和水平显著提高。

      基础研究水平显著提升。2005年至2012年,全所获国家自然科学基金项目资助资金逐年增加,由2005年的304万元增加至2154万元,获资助项目达到历史最高水平的34项,获资助率名列全国地学机构前茅。

      截至2011年12月,全所获各类国家级省部级科技奖励160项,省部级科技进步奖122项。自1981年以来,先后公开发表学术论文3000余篇,出版专著110余部。在《自然》和《科学》等国际一流刊物上发表论文270余篇。在SCI收录地学论文数量高产机构排名统计中,连续3年在全国地学研究机构中居前10位。2005年至2011年,全所SCI检索论文总数达到590篇。其中,2011年的SCI检索论文总数达到125篇,全所论文发表总数达到228篇,值得一提的是,其中110篇是由40岁以下的科研人员完成(第一作者),70篇由在读研究生完成。

      自1991年以来,先后涌现出一批优秀人才,先后有4人获何梁何利科技成就奖和进步奖,3人被授予国家有突出贡献的中青年科技专家称号,6人获李四光地质科学奖,3人入选国家百千万人才工程,4人获国家杰出青年基金,3人获黄汲清青年科技奖,14人入选国土资源部百名优秀青年科技人才计划,10人获中国地质学会青年地质科技金锤奖和银锤奖,4人获中国地质调查局地质英才奖,4人获青藏高原青年科技奖等。1997年以来,培养博士69名、硕士60名,他们或成为国土资源部重点实验室主任,或成为国家地质调查和科学研究领域高层次人才。2000年以来,有4位与所长期合作的国外著名学者获得国际合作研究友谊奖。

      立足当前,着眼未来,向更高更远的目标进发

      新时期,地质工作面临新的机遇与挑战。地质所领导班子清醒地认识到,为落实《国务院关于加强地质工作的决定》,落实国家找矿突破战略,地质所现有的人才数量和质量以及人才队伍结构与承担繁重的国家科技创新任务和公益性地质调查工作还不相适应,与建立国内外一流研究所还有差距,主要表现在:

      在国际、国内能够统领多学科研究,组织和承担国家重大科学研究的科技顶尖帅才缺乏,数量不足;中青年,尤其是青年科技人员的整体水平亟待提高;后备人才、技术人才培养需要进一步加强,高素质技术人才的培养更需要采取措施切实解决;有利于科技人才,特别是中青年科技人才脱颖而出的良好环境和机制需要进一步建立和完善。

      建立国内国际一流的创新型研究所,人才是核心。只有一流的人才,才有一流的成果、一流的研究所。地质所领导班子认为,从战略高度重视科技人才队伍建设,切实解决科技人才培养中的重大问题,是建立一流创新研究所的当务之急;创新型科技人才和各类急需紧缺专门人才的培养,是人才队伍建设的当务之急。放眼长远,培养造就青年英才任重道远,形成急需人才跟得上、后备人才后劲足的良好局面,需要统揽全局、细加谋划、奉力笃行。

      为此,地质所坚持推进改革创新,激发各类人才创造活力,为人才培养制定了近期目标和长远目标:

      近期目标是制定更加完善的人才培养基地长期规划,力争在运行机制和管理制度上有所创新。制定相关政策和管理办法,为国土资源部地质勘查行业培养出具备区域地质研究能力的人才。未来5年左右的时间内,在优势学科中培养数支优秀科研梯队,培养出10~20名国内一流、国际知名的领军人才和帅才,培养20~30名国内一流的中青年学科带头人,逐步打造具有国际竞争力的学术团队。

      长远目标是逐步构建行业内合理的多层次、高水平的人才结构,在人才数量和质量上再上新台阶,实现国内总体一流的人才队伍,为国家地质找矿突破立新功。在人才数量和质量上再上新台阶;建立国际化人才的合理流动机制和培养机制,实现人才的国际化。

      “良禽择木而栖”,科技人才才干的施展需要良好的环境,良好的环境要靠创新体制机制去构建。只有不拘一格选拔人才,立足实践锻炼培养人才,形成更加科学、更具活力的人才工作机制,才能让人才用当适任、用当其时、用当尽才。为此,地质所领导班子确定,人才培养体制机制方面将是未来创新人才培养的主要突破点和创新点。

      一是改革人才培养机制,创新人才推进计划。进一步发展人才引进培养战略,依据新的形式,合理制定新的不同层次人才队伍建设的规划,在黄汲清人才计划基础上,开展更高层次的高端人才招聘计划,如李四光人才招聘计划,创新人才激励保障机制,实施有利于科技人员潜心研究和创新的政策。

      二是发挥行业项目优势,创造和谐文化环境。利用地质调查项目法人负责制的优势,落实国土资源部、中国地质调查局大项目机制(如三维地质调查与研究、地壳深部探测等重大项目),创新大项目负责人选拔制度,优化项目分配,通过大项目培养一批一流的综合性领军人才。

      三是提升国际领域影响,造就地域领军人才。在已有的国际合作平台和重大项目基础上,成立国际研究中心(如亚洲地质研究中心),重点培养一批在国际重要地域(如青藏高原、特提斯构造带、中亚造山带)有影响的国际化人才,增加在这些地域的话语权。

      四是结合地质所学科布局、科研能力、承担科研任务、对外合作研究等实际情况,做好人才培养基地建设长期规划。依托重点学科,构建高水平的学科带头人和学术骨干队伍。积极创造有利条件,努力围绕基础能力、科研能力和实践能力,构建培养与项目对接融合的“研、学、用”综合一体化培养模式,加速具有科技创新能力与领军人才的培养。提高自主创新能力,在行业中起到示范带动作用。

      五是进一步加强科研创新团队建设。通过大项目机制等有利措施,提高科研团队整体科研实力,在地质调查研究中发挥重要作用。通过引进杰出人才、搭建科研平台、完善学科体系、合理资源配制、加强业务培训和提高综合素质,努力打造以学科领军人物为核心,以科研骨干为主体,专业人才和科研辅助人员团结协作,稳定从事地质基础与应用基础研究的科技创新团队。
    创新人才培养 争当“领头雁”

     

    “慧磁”钻井中靶导向系统 

     

     

    在土耳其三期实施的双通道四靶点平行对接井H007U 

     

     

    “U”形冶井对接作业原理 

     

    自古以来就有种说法叫“上天容易入地难”。人类可以借助天文望远镜观测成百上千光年远的浩瀚太空,但对地表以下——我们脚踏的这片土地深处却是一头雾水,想要探索地下深处的奥秘几乎是不可能完成的任务。

     

    如今,一种新的技术可以让我们实现在地下“穿针引线”,这便是高精度对接连通井技术——“慧磁”。这一技术也成为了钻孔的地下“导航”,可以将相距数百米或上千米的井组在地下矿层连通。据了解,该技术的核心是“慧磁”高精度中靶导向系统,源于中国地质调查局勘探所承担的“高精度定向钻进中靶系统研究”项目。该项目由中国地质调查局2008年立项,旨在通过试验研究建立起定向钻进中靶模型,引导钻进进入靶区,实现精确中靶。

     

    近年来,中国地质调查局一直全力支持、支撑该技术的研发与突破。据了解,“慧磁”高精度中靶导向系统目前所取得的成果具有完全自主的知识产权,打破了国外公司的技术垄断,也使中国地调局勘探所成为国内首家、全球继美国之后第二家拥有该项技术的单位,达到国际领先水平。而该项技术比一些国外技术更加先进的地方在于:首创低电压可充电电池供电,可用于煤矿井下等高危作业环境(美国仪器采用的是220V电源供电,不适应煤矿等使用);入井探管直径和长度分别为42毫米和1.4米,可用于穿过60毫米直径的中心管下入探管至井底(美国仪器为45毫米、1.9米,最小用于73毫米直径中心管),可完成更小曲率半径的定向井导向。

     

    讲到“慧磁”技术,也不得不说说它的发明团队——勘探所定向钻探室主任胡汉月教授的科研团队。该团队在胡汉月的带领下,多年来一直从事着定向钻探技术的研发工作,凭借着地质人的一股子不服输精神和坚定执着的热情,将实践和科研相结合,终于研制成功“慧磁”技术。该技术研发成功的消息一传出,就在圈内引起的不小的震动,原来占尽技术优势的美国的同类产品只能大幅降低产品和服务价格,奈何也只是挣扎。

     

    服务“一带一路”战略:

     

    中国技术扎根土耳其

     

    在国家“一带一路”战略中,土耳其作为一个横跨欧亚大陆的重要节点,地理位置和战略地位极其显著。

     

    2009年,“慧磁”高精度中靶导向系统第一次应用于实井测量就是在土耳其首都安卡拉西北的BEYPAZARI天然碱采集卤工程。在当地一个20平方千米的丘陵地带下储藏着近2亿吨的天然碱,2009年~2010年,勘探所与当地碱矿合作,成功完成了在该区域内23对对接井的施工任务。井组类型包括三井井组、四井井组和双通道井组等多种类型。

     

    随着第一次应用的成功,“慧磁”钻井导向系统开始大量参与到对接中靶作业中。2014年,勘探所作为独立承包商签订了BEYPAZARI天然碱矿钻井工程四、五期合同,总计145口井,施工也全部取得了预期的效果。

     

    特别值得一提的是,此次施工还完成了当时世界上规模最大的采用对接井水溶开采方法的钻井工程。2015年9月10日,由勘探所承担的土耳其卡赞天然碱地下工程开钻,标志着这一世界上最大规模的对接井水溶采集卤工程正式拉开序幕。而该工程采用的核心技术就是“慧磁”技术,该项目旨在为卡赞天然碱矿年产250万吨的纯碱厂提供卤水,计划将在2015年~2018年共施工74个采卤水平井组,单井总数达222口。

     

    “慧磁”技术在土耳其成功应用的过程中,勘探所创造性地设计并实现了多井组的连通,真正使得地下“穿针”技术成为了现实。同时,勘探所在施工中大胆创新,克服地层结构复杂、地磁场异常、地层破碎严重等困难,积累了处理复杂问题的丰富经验,为未来推动“慧磁”定向中靶引导系统等优势技术向其他国家推广、承揽国际工程打下了坚实的基础。

     

    服务新能源开采:

     

    煤层气开采拓展应用

     

    自煤层气水平对接井领域引入美国Vector公司生产的RMRS旋转磁测距系统以来,我国煤层气和水溶开采领域的定向对接井的施工技术取得了重大突破。但是,大多数应用仍局限于传统的U形井组(由一个垂直井和一个水平井组成的井组)。

     

    在勘探所实施的华晋焦煤柳林煤层气项目中,施工的DS井组是由2个水平井组成的煤层气井组,要实现两井的对接实为不易。由于“慧磁”钻井中靶导向系统具有无需外供电、体积小、中文软件界面等优点,可精确测量钻头与靶点之间的方位偏差、顶角偏差和距离,因此该煤层气井组采用“慧磁”技术使2井实现“点对点”对接。这也是国内首次采用地面施工水平井与巷道施工水平井进行连通的工程。

     

    凭借“慧磁”技术的高精度性能,山西柳林沙曲煤矿通过使用该系统,使地表钻进1500米深的定向水平孔与煤矿巷道内钻出的顶角为106度的水平孔成功实现对接,取得了“点对点”的精准连通效果。

     

    该井的联通,既保证该矿地下采煤时的安全,又提高了能源的开采与利用率。据了解,该工程共有两个主分支,四个侧分支,将两个主分支分别与井下瓦斯抽放钻孔实现对接,对接成功后进行井下瓦斯预抽采。目前,其中一分支已进入试抽采期,经抽采数据表明,该分支日产气量1万立方米以上,抽采瓦斯浓度达90%以上,瓦斯流量最高达10立方米/分钟以上。该水平井的产气量目前已超出了预期效果,据以往同类井型抽采效果表明,该井产量将会继续攀升,有望创造新的产气纪录。

     

    服务固体矿产水溶开采:

     

    天然碱矿、盐矿开采应用

     

    当水溶采矿方法与定向对接井技术相结合起来,一种低投入、高产出、高效率、绿色环保的采矿方法诞生了。特别是在盐、碱、磷、芒硝等的钻孔水溶或水力开采领域,采用定向对接井是一种事半功倍的方法,不但矿山投资小,而且占地面积最少,地表无尾矿产生,开采深度可达3000米,这无疑是一种绿色环保的矿山开采方法。

     

    2014年11月,勘探所在河南安棚天然碱矿采用该技术引导SP01水平井与其靶井实现了一次对接连通,连通点垂深达2850米,创全球薄层碱矿对接井水溶开采垂深最深纪录。该井组连通后,在注水流量达60立方米/小时的条件下,出卤浓度高达120克/升,成功实现了稳产和高产的目的。该成果也是勘探所在湖北沙隆达盐矿连通2800米深井后又一新突破,创下了水平对接井深新纪录。

     

    河南安棚天然碱矿是国内发现的大型天然碱矿之一,是世界上埋藏最深的天然碱矿床。勘探所实施的水平井开采的矿层埋深达2800米以上,该矿层是由厚度从0.1米至1米不等的矿互层及夹层组成,矿层顶、底板及夹层主要为白云岩。而且,区域内矿层极不稳定,起伏比较大,电测井时经过3次对比才最终确定矿层。勘探所实施的钻井工艺除了采用合理的钻具组合、井身结构外,在井眼轨迹控制方面采取了特殊工艺方法,包括采用无线随钻测斜仪、引入了地质导向仪引导钻头和采用该所自主研发的深孔高温磁中靶仪。实践表明,该仪器实现了一次指导中靶成功,这种工业生产与科研成果紧密结合的模式,对勘探所今后的科研工作起到了较强的示范作用。

     

    据了解,在国内,勘探所生产的“慧磁”钻井中靶导向系统已成为水溶采矿钻井设备的标配,正在发挥着越来越重要的作用。据不完全统计,自2009年“慧磁”系统首试成功以来,截至目前已成功完成了百余次对接连通指导作业,且实现了100%连通。目前,在国内的盐碱采卤井对接领域,“慧磁”的市场占有率已经以较大优势超过了美国的RMRS仪器。

     

    开辟服务新领域:

     

    避障防碰、引导巷道掘进

     

    在钻探区域,有时存在一些废弃井或其它地下管道,在钻进时需要避开它们,这时可以借助磁引导技术,引导钻进避开这些障碍物。

     

    2013年4月,从大连旅顺传来喜讯,勘探所为北京万地地质工程公司因地质原因出现埋钻事故的热水井而实施的纠斜绕障工程圆满竣工。该工程要求绕过位于井深1394米的事故头位置。由于事故地层为千枚岩,硬度达7~8级,常规钻进钻速仅为20~30厘米/小时,施工难度极大。该绕障工程的成功实施,充分展现了勘探所雄厚的技术实力和团队协作精神,为定向钻进技术开辟了一个新的应用领域。

     

    “慧磁”钻井导向系统还可用于引导钻孔与巷道之间的连通。2014年2月,勘探所“慧磁”钻井导向系统在河南省三门峡卢氏县杨家湾铁矿成功引导巷道掘进,实现其与钻孔连通。在之前该钻孔与巷道贯通的过程中,由于钻孔测斜受铁磁性金属矿干扰,连通失败。勘探所技术人员抵达工地后,经7个小时的地下巷道和地面测量作业,为业主提供了钻孔相对于巷道的偏差测量结果。该矿山按勘探所提供的测量结果掘进巷道,仅用1天多的时间就使巷道与钻孔实现了连通。

     

    服务矿山救援:

     

    “慧磁“的首次尝试

     

    在智利矿难采用钻井救援成功后,勘探所创新提出了一套利用“慧磁”系统进行井下被困人员的定位和救援孔定向引导技术方案:在矿山井下预设磁信标装置,矿难发生后可由被困人员启动,磁信标可连续30天以上向外发射磁信号,用于提示井下存活人员及所处位置,并精确引导地面救援孔钻入被困区域,提高援救效果和效率。

     

    在山东平邑玉荣石膏矿坍塌事故救援现场,勘探所技术人员提出了上述方案,作为备选方案完成了现场实施的技术准备和地面验证,得到了国家安全生产救援抢险指挥中心及工程施工单位的高度肯定,并将磁信标下入井内交到被困矿工手中。最后由于救生井的成功贯通,勘探所的救援方案未能实施,但也完成了我国“慧磁“系统在矿山救援的首次尝试,为矿山抢险救援提供了一种备选的高科技手段。

     

    “慧磁”中靶引导系统自2009年10月在土耳其工地成功连通第一对井后,其应用领域正在不断地扩展,技术水平不断提高。从国外钻井市场到国内钻井市场,从天然碱矿到盐矿,再到煤层气领域,打破了国外同类产品的技术垄断,逐步形成了本土化技术服务优势,使勘探所在定向钻井领域走在业界前列。

     

    目前,勘探所在中国地质调查局公益性行业科研专项经费项目支持下,正在开展深孔高温磁中靶系统“慧磁”的升级,其成果将在未来的页岩气勘探开发市场、地下热能开发的拓展应用、在矿山救援井的拓展应用中发挥重要作用,为我国的页岩气勘探开发、地下热能开发、矿山救援等方面提供坚实有力的技术保障。

    地下“导航”
      自古以来就有种说法叫“上天容易入地难”。人类可以借助天文望远镜观测成百上千光年远的浩瀚太空,但对地表以下、我们脚踏的这片土地深处还一头雾水,地表以下几万米甚至于几千米的深度都处处存着这挑战。所以,你能够想象在几千米深度的地下“穿针引线”吗?

      如今,我们真正实现了这种地下的“穿针引线”—“高精度对接连通井技术”,钻孔地下“导航”,是将相距数百米或上千米的井组在地下矿层连通的技术。该技术的核心是“慧磁”高精度中靶导向系统,源于勘探所承担的“高精度定向钻进中靶系统研究”项目。该项目由中国地质调查局2008年立项,旨在通过试验研究建立起定向钻进中靶模型,引导钻进进入靶区,实现精确中靶。

      近年来,中国地质调查局一直全力支持、支撑该技术的研发与突破,目前,“慧磁”高精度中靶导向系统”所取得的成果具有完全自主的知识产权,打破了国外公司的技术垄断,使勘探所成为国内首家、全球继美国之后第二家拥有该项技术的单位,达到国际领先水平。同时比美国更加先进:首创低电压可充电电池供电,可用于煤矿井下等高危作业环境(美国仪器采用220V电源供电,不适应煤矿等使用);其入井探管直径和长度分别为42mm和1.4m,可用于穿过60mm直径中心管(美国仪器为45mm、1.9m,最小用于73mm直径中心管)下入探管至井底,可完成更小曲率半径的定向井导向。

      讲到“慧磁”技术,不得不说说它的发明人—勘探所定向钻探室主任胡汉月教授及其带领的团队,多年来从事着定向钻探技术科研开发工作,凭借着地质人的一股子 不服输、坚定执着的热情将实践和科研相结合,实践中科研、科研中反复实践,终于研制开发成功“慧磁”高精度中靶导向系统,成果转化突出。“慧磁”成功的消 息一传出,就在圈内引起的不小的震动,原来占尽技术优势的美国的同类产品立即由提供技术服务到降价出售仪器,奈何也是挣扎。目前,胡汉月常年驻土耳其主持 开展对接井水溶采集卤工程,继续升级“慧磁”。



    “慧磁”钻井中靶导向系统
     
      服务“一带一路”战略——“中国技术”扎根土耳其
      在国家“一带一路”战略中,土耳其作为一个横跨欧亚大陆的重要节点具有显著的地理位置。2009年,“慧磁”高精度中靶导向系统第一次应用于实井测量就是在土耳其首都安卡拉西北的BEYPAZARI天然碱采集卤工程。在当地一个20平方公里的丘陵地带下,储藏着近2亿吨的天然碱。2009-2010年勘探所与当地碱矿合作,成功完成了23对对接井的施工任务。井组类型包括三井井组、四井井组和双通道井组等多种类型。



      随着第一次应用的成功,“慧磁”钻井导向系统开始大量参与到对接中靶作业中。2014年,勘探所作为独立承包商签订了BEYPAZARI天然碱矿钻井工程四、五期合同,总计145口井,全部取得了预期的效果。此次施工完成了当时世界上规模最大的采用对接井水溶开采方法的钻井工程。

      2015年9月10日,由勘探所承担的土耳其卡赞天然碱地下工程开钻,标志着这一世界上最大规模的对接井水溶采集卤工程正式拉开序幕。而采用的核心技术就是“慧磁”技术,该项目将在2015-2018年三年时间内共计施工74个采卤水平井组,单井总数达222口,旨在为卡赞天然碱矿年产250万吨纯碱厂提供卤水。

      “慧磁”在土耳其对接井工程中成功应用,创造性的设计并实现了多井组的连通,真正实现了地下“穿针”技术,使勘探所的地下对接连通井技术在国内外处于主导地位。同时,也是勘探所在施工中克服地层结构复杂、地磁场异常、地层破碎严重等困难的大胆创新,为未来推动“慧磁”定向中靶引导系统等优势技术向其他国家推广、承揽国际工程打下了坚实的基础。

      服务新能源开采——煤层气开采拓展应用
      自煤层气水平对接井领域引入美国Vector公司生产的RMRS旋转磁测距系统以来,我国煤层气和水溶开采领域的定向对接井的施工技术取得了重大突破。然而,大多数应用仍局限于传统的U形井组,属于由一个垂直井和一个水平井组成的井组,而华晋焦煤柳林煤层气项目DS井组是由2个水平井组成的煤层气井组,由于“慧磁”钻井中靶导向系统具有无需外供电、体积小、中文软件界面等优点,可精确测量钻头与靶点之间的方位偏差、顶角偏差和距离,因此该煤层气井组首次采用勘探所自主知识产权的“慧磁”钻井中靶引导系统使2井实现“点对点”对接。该井组也是国内首次采用地面施工水平井与巷道施工水平井进行连通的工程.

      凭借“慧磁”中靶导向系统的高精度性能,在山西柳林沙曲煤矿使用该系统,把地表钻进的1500m深定向水平孔,与煤矿巷道内钻出的顶角为106°水平孔成功实现对接,取得了“点对点”的精准连通效果。既保证地下采煤时的安全,又提高了能源的开采与利用率。该工程共有两个主分支,四个侧分支,将两个主分支分别与井下瓦斯抽放钻孔实现对接,对接成功后进行井下瓦斯预抽采。目前,其中一分支已进入试抽采期,经抽采数据表明,该分支日产气量10000m3以上,抽采瓦斯浓度达90%以上,瓦斯流量最高达10m3/min以上。该水平井的产气量目前已超出了预期效果,据已往同类井型抽采效果表明,该井产量将会继续攀升,有望创造新的产气记录。

      服务固体矿产水溶开采——天然碱矿、盐矿开采应用
      当水溶采矿方法与定向对接井技术相结合起来,一种低投入、高产出、高效率、绿色环保的采矿方法诞生了。
      
      在盐、碱、磷、芒硝等的钻孔水溶或水力开采领域,采用定向对接井是一种事半功倍的方法。不但矿山投资小,而且占地面积最少,地表无尾矿产生,可开采深度可达3000米,这无疑是一种绿化环保矿山开采方法。
      
      2014年11月,勘探所在河南安棚天然碱矿采用该技术引导SP01水平井与其靶井实现了一次对接连通,连通点垂深达2850米,创全球薄层碱矿对接井水溶开采垂深最深记录。该井组连通后,在注水流量达60m3/h的条件下, 出卤浓度高达120g/L,成功实现了稳产和高产的目的。

      该成果是勘探所继在湖北沙隆达盐矿连通2800米深井后又一新突破,创水平对接井深新记录。河南安棚天然碱矿是国内发现的大型天然碱矿之一,是世界上埋藏最深的天然碱矿床。勘探所实施的水平井开采的矿层埋深达2800米以上,该矿层是由厚度从0.1米至1米不等的矿互层及夹层组成,矿层顶、底板及夹层主要为白云岩。而且矿层极不稳定,起伏比较大,电测井时经过3次对比才确定矿层。勘探所钻井工艺除了采用合理的钻具组合、井身结构外,在井眼轨迹控制方面采取了特殊工艺方法。一是采用无线随钻测斜仪,二是引入了地质导向仪引导钻头;三是中靶仪器采用勘探所研发的深孔高温磁中靶仪。实践表明,该仪器实现了一次指导中靶成功。这种工业生产与科研成果紧密结合的模式对勘探所今后的科研工作起到了较强的示范作用。

      在国内,勘探所生产的“慧磁”钻井中靶导向系统已成为水溶采矿钻井设备的标配,正在发挥着越来越重要的作用。据不完全统计,自2009年“慧磁”系统首试成功以来,成功完成了百余次以上的对接连通指导作业,实现了100%连通。在盐碱采卤井对接领域,“慧磁”的市场占有率以较大的优势超过了美国RMRS仪器。
     

      开辟服务新领域——避障防碰、引导巷道掘进
      避障防碰:在钻探区域,有时存在一些废弃井或其它地下管道,在钻进时需要避开它们,这时可以借助磁引导技术,引导钻进避开这些障碍物。2013年月4日从大连旅顺传来喜讯,勘探所为北京万地地质工程公司因地质原因出现埋钻事故的热水井而实施的纠斜绕障工程圆满竣工。该工程要求绕过位于井深1394m的事故头位置,事故地层为千枚岩,硬度达7-8级,常规钻进钻速仅为20-30cm/h该绕障工程的成功实施充分展现了勘探所雄厚技术实力和团队协作精神,为定向钻进技术开辟了一个新的应用领域。

      “慧磁”钻井导向系统成功还可用于引导钻孔与巷道之间的连通。2014年2月,勘探所“慧磁”钻井导向系统在河南省三门峡卢氏县杨家湾铁矿成功引导巷道掘进,实现其与钻孔连通。在之前该钻孔与巷道贯通的过程中,由于钻孔测斜受铁磁性金属矿干扰,连通失败。勘探所技术人员抵达工地后,经7个小时的地下巷道和地面测量作业,为业主提供了钻孔相对于巷道的偏差测量结果。业主按提供的测量结果掘进巷道,仅用1天多的时间就使巷道与钻孔实现了连通。

      服务矿山救援—完成“慧磁“系统在矿山救援的首次尝试
      在智利矿难采用钻井救援成功后,勘探所创新提出了一套利用“慧磁”系统进行井下被困人员的定位和救援孔定向引导技术方案:在矿山井下预设磁信标装置,矿难发生后可由被困人员启动,磁信标可连续30天以上向外发射磁信号,用于提示井下存活人员及所处位置,并精确引导地面救援孔钻入被困区域,提高援救效果和效率。

      在山东平邑玉荣石膏矿坍塌事故救援现场,勘探所技术人员提出了上述方案,作为备选方案完成了现场实施的技术准备和地面验证,得到了国家安全生产救援抢险指挥中心及工程施工单位的高度肯定,并将磁信标下入井内交到被困矿工手中。最后由于救生井的成功贯通未能实施,但完成了我国“慧磁“系统在矿山救援的首次尝试,为矿山抢险救援提供了一种高科技手段。

      “慧磁”中靶引导系统自2009年10月在土耳其工地成功连通第一对井后,其应用领域正在不断地扩展,技术水平不断提高。从国外钻井市场到国内钻井市场,从天然碱矿到盐矿,再到煤层气领域,打破了国外同类产品的技术垄断,逐步形成了本土化技术服务优势,使勘探所在定向钻井领域走在业界前列。

      目前,勘探所在中国地质调查局公益性行业科研专项经费项目支持下,正在开展深孔高温磁中靶系统“慧磁”的升级,其成果将在未来的页岩气勘探开发市场、地下热能开发的拓展应用、在矿山救援井的拓展应用中发挥重要作用,为我国的页岩气勘探开发、地下热能开发、矿山救援等方面提供坚实有力的技术保障。



    高精度对接连通井技术