所獲獎勵:2023年度四川省技術發明一等獎
主要完成人:王國榮、李清平、何玉發、唐洋、鐘林、張俊斌、金顥
主要完成單位:西南石油大學、中海油研究總院有限責任公司、中海石油深海開發有限公司
天然氣水合物(亦稱可燃冰)被認為是21世紀理想的清潔替代能源之一。我國天然氣水合物儲量巨大,資源量約100萬億方,南海約85萬億方,90%以上分布在300~3000米水深海底,埋深約100~400米。該項目形成的主要創新成果如下:
(1)針對可燃冰開發的技術難題,項目組在國家項目資助下聯合攻關,發明了基于雙層管的海底可燃冰井下破碎-回收-分離-回填一體化開采新技術,避免了傳統開采方法由相態變化帶來的三大風險,為實現可燃冰固態流化開采思想奠定了基礎;
(2)發明了可燃冰固態流化井下開采全過程連續模擬和可視化實驗測試方法,突破了可燃冰井下開采全過程連續模擬和可視化測試難題,為一體化開采新方法和裝備系統的科學研究提供了平臺;
(3)研發了基于雙層管的可燃冰固態流化一體化開采關鍵裝備,在全球首次海底可燃冰固態流化試采中成功應用,實現了從0到1的突破。
世界水合物研究與開發大會執行委員會主席Coffin教授評價“該項目成果是天然氣水合物開發領域取得的一次突破性進展,極大推動了世界天然氣水合物開發的商業化進程”。周守為、彭蘇萍和李根生院士等專家組成的評價委員會評價“該成果整體達到國際先進水平,極大增強了我國在深海資源開發領域的國際影響力”。
本項目授權發明專利56件,其中國際專利8件;發表論文122篇,出版專著1部。成果支撐全球首次天然氣水合物固態流化試采成功,被《Science》評為2017年度重大突破(BREAKTHROUTH of the YEAR)之一。項目組所發明的可燃冰射流破碎工具,2022年被國家博物館永久收藏,成為我國可燃冰開采歷史進程中的標志性物品。

圖1 可燃冰固態流化井下一體化開采工具系統

圖2 全球首次天然氣水合物(可燃冰)固態流化試采成功

圖3 雙層管雙梯度鉆井關鍵裝備工程樣機海試驗證