海底浅层天然气水合物固态流化双层管开采关键技术及装备研发

发布日期:2021年11月08日          作者:         编辑:秦光源         审核:         点击:[]

所获奖励:2020年度中国海洋工程咨询协会海洋工程科学技术发明一等奖

主要完成人:王国荣、李清平、刘清友、钟林、何玉发、唐洋、付强、吴霁薇、张俊斌、胡刚、金颢、王川、毛良杰、朱海燕、庞维新

主要完成单位:西南石油大学、中海油研究总院有限责任公司、中海石油深海开发有限公司、成都理工大学、华东理工大学

项目来源:①国家自然科学基金专项基金项目(深海天然气水合物绿色钻采战略及技术方向研究,起止时间:2013.072015.06);②中国工程院重点咨询项目专题(海底浅层天然气水合物与矿产资源开发战略研究,起止时间:2017.012018.12)。


天然气水合物被认为是21世纪理想的清洁替代能源之一,但其持续规模化开采面临装备、环境和地质三大世界性风险难题。为此,周守为院士创新提出了有望突破三大世界性风险难题的科学思想---海洋天然气水合物固态流化开采新方法,本项目针对该新方法技术上的实现,发明了基于双层管的海底浅层非成岩天然气水合物井下破碎-回收-分离-回填一体化开采新方法,为水合物储层相态变化和采空区地层变形坍塌风险的解决提供了新方向;发明了水合物井下水平井采掘常温常压模拟实验方法及系统,为水合物双层管井下开采全过程连续模拟与可视化监测难题解决提供了测试平台支撑;创建了海底浅层天然气水合物固态流化双层管井下采掘系统设计理论与方法,发明了一体化试采关键装备,支撑全球首次固态流化试采的成功,从技术和装备上初步实现了固态流化开采的科学思想。

该成果授权发明专利42件(其中PCT专利4件),形成了完全自主知识产权的专利群;发表论文59篇(其中SCI论文20篇)。研究成果开拓了天然气水合物开采技术的新方向,极大推动了世界天然气水合物开发技术的进步,可与南海岛礁吹填等土方绞吸设计互为参考,对实施深海能源战略和建设海洋强国具有重要意义。

图 海底浅层天然气水合物固态流化双层管井下“一体化”开采新方法及配套关键装备和海试成功实施



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