• evo视讯(中国)

    2019年evo视讯(中国)情况概述

    发布时间 :2023-01-04
     

    一 、研究水平与贡献 

    2019年度,本evo视讯(中国)继续以多项国家及省部级科研项目实施为抓手 ,取得了系列新进展和科研成果 。新增省部级及以上项目12项 ,其中 ,国家重点研发计划课题1项 ,国家自然科学基金项目9项 、湖北省自然科学基金项目2项;新增其他重大工程项目19项 ,各类项目共计31项 ,新增合同经费 2192.91万元 。evo视讯(中国)发表SCI/EI论文多篇 ,标注省重论文10篇 ,获得省部级科技进步二等奖奖2项;获得软件登记34项;发明专利授权29项 ,制定标准 11项 。

    1.承担任务

    本年度新增的重要代表性科研项目如下 :

    1 、国家重点研发计划课题 ,CO2咸水层封存 、驱水利用以及CCUS系统评估方法研究 ,执行期限 :2020.01-2021.12 ,358.40 万元;

    2 、国家自然科学基金项目 ,基于水分迁移及强度劣化特性的季冻区土质边坡稳定性研究 ,执行期限 :2020.01-2023.12 ,65万元;

    3 、国家自然科学基金项目 ,干热岩井-缝联络型EGS系统变频压裂成缝规律研究 ,执行期限 :2020.01-2023.12 ,66万元;

    4 、国家自然科学基金项目 ,煤矿深部巷道高应力软弱围岩—预留内岩相互作用机理及稳定控制 ,执行期限 :2020.01-2023.12 ,60万元;

    5 、国家自然科学基金重点项目(参与) ,低渗透砂岩铀矿储层爆破-酸化增渗理论与方法 ,执行期限 :2020.01-2023.12 ,66万元;

    6 、横向课题 ,宁晋盐穴地下储气库建设地质条件评价与关键技术研究 ,执行期限 :2020 ,240万元;

    7 、横向课题 ,老挝磨万铁路隧道超前地质预报 ,执行期限 :2019.04-2022.04 ,176.95万元;

    8 、横向课题 ,淮安盐矿盐穴地下空间利用关键技术及环境效应研究 ,2020 ,171.60万元;

    9 、横向课题 ,汉十高铁十堰北站配套设施工程结构工程及高填方广场变形监测 ,执行期限 :2020 ,164.00万元 。

    10 、横向课题 ,神华集团CO2咸水层封存工程深井取样与监测-中神监3井完井取样及监测技术服务 ,执行期限 :2019 ,150.00万元 。

    11 、横向课题 ,成贵高铁宜宾西站站前综合体场坪施工爆破 、基岩膨胀与山体卸荷对成贵高铁安全影响评估 ,执行期限 :2020 ,148.00万元 。

    2.研究工作水平

    以上述国家及省部级科研项目为牵引 ,evo视讯(中国)在诸多方向取得了一系列研究进展和成果 ,主要代表性工作进展如下 :

    (1)  代表性研究工作进展

    涉及岩土工程安全处置与监控技术 、岩土工程评价与咨询方向 。

    豫西黄土地区公路路基修筑关键技术 。本研究成果获得2019年度河南省科技进步二等奖 。

    中国是世界上黄土分布最广 、厚度最大的国家 ,在河南省境内 ,黄土主要分布在豫西地区 。随着我国交通基础设施建设的突飞猛进 ,高速交通建设开始向西部复杂地质环境地区延伸 ,许多高速公路穿越黄土地区 。从豫西和其他黄土区公路建设和使用情况来看 ,由于黄土本身工程性质差 ,加之承受长期气候环境侵蚀和交通循环荷载的反复作用 ,部分在建和运营期间公路出现了由于黄土性能衰变引起的路基不均匀沉降 、路表开裂 、路面板脱空 、公路沿线黄土边坡失稳等灾害现象 ,严重影响行车安全性和舒适性 ,同时导致道路维修周期缩短和维修工作量的增加 。因此攻克黄土地区公路路基填筑与性能保障关键技术难题具有重要的理论意义和实际应用价值 。

    围绕上述关键科学技术难题 ,历经近10年产学研联合攻关 ,通过系统的理论研究和技术攻关 ,从机理分析 、设计计算 、填筑保障 、评价治理四个方面 ,最终形成了复杂气候和荷载条件下黄土路基填筑和性能保障成套技术 ,实现了黄土的填料可用 、性能可控和耐久可靠 。

    创新技术一 :解决了黄土地区温度 、湿度 、交通荷载等复杂因素耦合作用下路基力学响应与长期性能演变机制分析技术难题 。建立了黄土路基热--固多场耦合动力响应模型和求解方法 ,研制了路基土干湿循环和冻融循环试验系统 ,揭示了路基长期性能演化机理 ,提出了路基损伤的宏细观多尺度评价方法和多因素耦合作用下路基长期变形预测方法 。

    创新技术二 :解决了考虑黄土路基性能衰变和路基路面协调作用的路基设计技术难题 。从传统静力学过渡到动力学 ,提出了黄土路基动力响应的拟静力学分析理论与技术 。构建了以动变形控制 、动模量验算的路基结构设计框架体系 ,实现了从传统的经验设计方法到力学设计方法的转变 ,发展了路基动力学设计方法 ,并得到了同行的广泛认可 。

    创新技术三 :解决了黄土路基填筑控制方法和长期性能保障技术难题 。提出了基于动力设计法的路基湿度 、变形和稳定性控制标准和技术 ,研发了具有保温 、保湿和抗变形的路基结构及防排水技术 ,实现了从传统的短期质量控制到保障长期性能的转变 ,提出了保障路基长期服役性能的控制技术 。

    创新技术四 :解决了豫西黄土地区公路滑坡孕育机制与稳定性控制技术难题 。揭示了黄土滑坡滑带土强度演化规律和滑坡孕育机制 ,提出了非饱和黄土滑坡稳定性控制指标和标准 ,构建了黄土边坡长期监测和健康诊断系统 ,提出了公路黄土滑坡综合防治成套技术 。

    2)标志性成果

    本年度取得一项标志性成果 。

    标志成果 :深层页岩气藏高效改造一体化技术及应用获得2019年度湖北省科技进步二等奖 。

    l  成果简介

    我国超过3500m的深层页岩气资源量巨大 ,以焦石坝 、丁山 、南川等区域为例 ,其深层页岩气资源量高达4612×108m3 ,勘探开发前景十分广阔 。深层页岩埋深大 、构造强烈 、水平差应力高 ,导致钻井 、固井和压裂面临极大挑战 ,具体表现为 :水平井井壁失稳问题突出 ,钻井时效低 、周期长 、成本高;复杂应力路径下水泥环完整性失效 ,严重威胁气井生产安全;深井压裂改造施工难度大 、风险高 ,增产效果差 ,制约了深层页岩高效钻完井 、压裂改造及效益开发 。

    针对上述重大科技难题 ,项目组历时10年 ,采用室内试验 、理论分析 、物模试验及现场试验等手段 ,系统性开展了“深层页岩气藏高效改造一体化技术及应用”的研究 ,最终在深部页岩水平井井壁稳定性方面 ,提出了基于CT扫描的页岩水化评价方法 ,实现了水化损伤定量评价;在大型分段压裂固井水泥环损伤方面 ,提出了基于周期荷载作用下水泥石塑性损伤累积指标作为界面失效的判别依据 ,建立了分段压裂工况下水泥环完整性评价模型 ,形成了水泥石抗压裂性能图版 ,指明了深层页岩高强改造所需水泥石体系技术指标;在深层页岩压裂改造方面 ,构建了室内真三轴压裂物理模拟系列试验系统 ,建立了以声发射 、CT重构 、形貌扫描为核心的复杂缝网表征方法 ,解决了压裂缝难以表征的技术难题 ,并针对深层改造压裂缝形态单一的技术难题 ,以近井带高强改造为指导提出了变排量+密切割为核心的复合促缝改造技术思路 ,成功应用于深层页岩改造中 。

    l  技术创新

    创新一 :自主研发了页岩井壁失稳机理实验评价关键技术 ,建立了页岩钻井液抑制性和微孔缝封堵性能实验评价方法 ,解决了页岩水化力学损伤 、压力传递以及微纳米孔缝封堵评价难题;实验揭示了页岩强度非线性演化规律 ,提出了层理 、强度演化等多因素影响的井壁失稳判据 ,系统考虑各向异性影响建立了井壁失稳力-化耦合动态评价方法 ,揭示了钻井液长期浸泡影响下页岩井壁周期失稳的力学机制 ,明确了防塌钻井液所需的性能指标;攻克纳-微米材料在钻井液中团聚和分散稳定差难题 ,发明了分散稳定性能好的纳-微米封堵材料 ,研发了1套可代替油基钻井液的强抑制 、强封堵高效防塌水基钻井液体系 。

    创新二 :自主研发了水泥环密封性全尺寸物模试验系统 ,实现了复杂应力路径下压裂全过程水泥环全尺寸密封能力测试 ,提出了复杂应力路径下水泥环力学性能评价方法 ,建立了压裂施工全过程水泥环完整性判据 ,构建了水泥石抗压裂性能图版 ,明确了所需水泥石性能指标;基于低温等离子接枝技术 ,攻克了传统纤维亲水性差和不均匀分散难题 ,研发了改性纤维增韧降脆水泥浆体系;该体系在涪陵平桥区块页岩气井进行了推广应用 ,水泥环耐受分段压裂极限施工压力由90MPa提高到110MPa ,环空带压井比例显著降低 。

    创新三 :构建了深层页岩多尺度裂缝三维表征方法 ,明确了深层压裂缝起裂 、延伸及有效支撑的作用机制;建立了初期“酸蚀处理+射孔优化”的综合降压方法 ,以远井扩缝-近井高强度改造为目标 ,形成了以“变排量+密切割”为核心的复合促缝改造工艺 ,创新了基于“缝内暂堵+多粒径组合”模式的多尺度裂缝分级支撑技术 ,解决了深层高闭合应力条件下人工裂缝难以有效支撑的问题 ,综合提出了深层页岩“前期降压 、中后期促缝 、分级强化支撑”分阶段一体化压裂技术 。

    解决了复杂气候环境和荷载条件下公路路基设计和长期性能保障的技术难题 ,优化了工程设计 ,实现了设计 、施工和养护的无缝连接 ,节省了大量工程投资 ,研究成果获授权专利25项(发明专利12项) 、软件著作权10项 、发表SCI/EI收录论文98篇 ,成果纳入5部标准 、规范 、手册等行业指导性文件 ,并在河南省内外10余条高速公路 、一级公路建设中推广应用 ,直接指导了公路路基的设计 、建造和维护 ,获得了同行的认可和推荐 。基于该项目的研究成果 ,主编了《公路路基设计规范》 、《公路滑坡防治设计规范》和《公路低路堤设计指南》等多部交通运输部的重要行业规范标准 ,促进了行业科技进步和学科的发展 ,对于提高河南省乃至全国道路工程建设水平 、保护耕地资源和环境 ,服务于“一带一路”基础设施建设 ,具有重要引领和示范作用 。

    l  应用示范

    项目获国家发明专利23件 ,制定企业规范3项 ,发表论文106篇(SCI 60篇;EI 46篇) 。目前本项目成果已成功应用于中石油威远 、长宁页岩气区块 ,及中石化涪陵焦石坝 、江东 、平桥页岩气区块 。其中 ,页岩气水平井井壁稳定技术已应用于威远-长宁地区的15口页岩气水平井 ,井壁失稳问题明显缓解 ,机械钻速 、井眼扩大率 、钻井周期均与油基钻井液情况相当 ,单井成本由最初7000万降至5000万以下;高强压裂下水泥环完整性保持技术 ,已在涪陵页岩气平桥区块应用情况15口井 ,水泥环空带压问题得到有效解决;“降压 、促缝 、多级支撑”为主导的深层页岩压裂改造工艺技术 ,已应用于涪陵区块焦石坝 、江东 、平桥深井压裂改造过程中 ,2016-2018年累计现场实施186井次 ,单井产能提升明显 ,解决了深层高应力条件下压裂缝形态单一 、改造不充分的技术难题 ,为我国南方海相深层页岩气安全高效开发提供了重要的科技支撑 。

    二 、队伍建设和人才培养

    1.evo视讯(中国)队伍的总体情况

    依托单位中国科学院武汉岩土力学研究所紧盯evo视讯(中国)的研究定位和方向 ,密切结合近期研究内容 ,充分调动全所人力资源 ,不断加强evo视讯(中国)队伍建设力度 ,建立完善适应evo视讯(中国)发展需要的人才动态优化机制 ,人才成长的激励评价与考核机制以及稳定关键人才的长效机制 ,不断加强对本室人才的培养 。evo视讯(中国)科研力量不断充实 ,科研队伍的年龄和学历结构日益改善 ,提高了科研人员的学术水平 ,促进了青年科研人员的不断成长进步 ,加快了人才梯队建设优化步伐 ,造就了一支德才兼备充满创新活力的科技和管理骨干队伍 。evo视讯(中国)现有固定研究人员87人 ,其中 ,研究员21人 ,副研究员40人 ,助理研究员26人 。2019年evo视讯(中国)新增院士1人 ,现含中国工程院院士2人 ,国家973项目首席科学家2人 ,国家杰出青年基金获得者2人 ,百人计划6人 ,长江学者1人 。此外 , 本年度还有11名流动研究人员在evo视讯(中国)从事研究工作 。

    2.本年度队伍建设 、人才培养与引进情况

    本年度evo视讯(中国)瞄准研究定位和方向 ,不断加强evo视讯(中国)队伍建设力度 ,建立完善适应evo视讯(中国)发展需要的人才动态优化机制 ,人才成长的激励评价与考核机制以及稳定关键人才的长效机制 ,不断充实evo视讯(中国)科研力量 ,科研队伍的年龄和学历结构日益改善 ,加快了人才梯队建设优化步伐 ,造就了一支充满创新活力的科技队伍 。同时依托研究所 ,为优秀引进人才预留高级岗位 ,可直接聘任研究员或副研究员岗位 ,高级职称固定研究人员数量显著增加 。以学科发展和国家重大工程建设需求为导向 ,通过承担国家和重大工程研究项目造就培养人才 。培养博士生65人 ,硕士生36人 。

    3.简要介绍1-2名本年度培养或引进的优秀人才(以固定人员为主) 。

    王军霞 ,女 ,1987 ,武汉理工大学 ,工程力学专业 ,工学博士 ,中国科学院广州能源研究所博士后 ,曾在中山大学任职特聘副研究员 ,发表论文近二十篇 ,申请发明专利3项 ,目前主要研究方向为分子动力学及原子-连续介质多尺度研究 ,主持广东省自然科学基金1项 ,开放课题基金2项 ,作为技术骨干参与国家科技研发计划2项 ,广东省科技计划项目1项 ,在材料制备与表征 、耦合力场下结构与性能多尺度研究 、材料力学与数值模拟方面积累了很多经验 ,提出了一种适用于拉伸-剪切耦合力场的耗散粒子动力学方法 ,从分子水平揭示了耦合物理场作用下材料的力学响应 、分子链构象性质及动力学特征 ,基于石窟岩体宏观的风化特征 ,构建了以长石-石英为骨架的结构模型 ,揭示了温度循环和热-力循环作用下水岩扩散动态过程及输运动力学 。

    三 、开放与合作交流

    1.概述本年度evo视讯(中国)国内外学术交流与合作的主要情况

    evo视讯(中国)高度重视国内外学术交流与合作 ,积极构建学术交流与合作的机制与机会 ,坚持走出去 、请进来 ,通过交流与合作服务人才培养 ,服务成果产出 。2019年度 ,累计开展学术交流 、讲学 、合作研究或学术会议34 次 ,均为国际会议 ,均在国外开展 。

    2.公众开放活动的目的意义 ,开放对象 ,活动内容 ,取得成效

    20195月 ,参加由湖北省科技厅 、省委宣传部 、省科协主办 ,中科院武汉植物园 、中国地质大学(武汉)承办的2019年湖北省科技周活动 。同时也参加以科技强国 科普惠民为主题的中国科学院第十五届公众科学日 。

    20196月 ,为深入贯彻《科普法》和《全民科学素质行动计划纲要》 ,大力推进科普场馆统筹发展 ,促进科普场馆建设 ,做好武汉市科普联盟成员单位联系工作 ,实现科普场馆资源共建共享 ,赴黄石市调研科普场馆开放工作 。

    20197月 ,为充分发挥中科院高端科普资源优势 ,探索基础教育和高等教育贯通的科技与创新拔尖人才的教育培养体系 ,搭建高素质青少年创新人才培养通道 ,服务创新型国家人才培养战略 ,参与中科院武汉分院组织开展的“天地生”科学探究营活动 。

    201910月 ,中国科学院第二届科学节活动启动 ,科学节以科技报国七十载 创新支撑强国梦为主题 ,活动历时7天;参与科学节活动并向社会公众展示武汉岩土所重大科技创新成果 ,解读公众关注的热点科学问题 ,分享科学研究故事 ,弘扬科学精神 ,普及科学知识 。

    3.evo视讯(中国)作为本领域公共研究平台的作用 ,大型仪器设备的开放与共享情况

    evo视讯(中国)有效整合现有科学仪器设备资源 ,努力拓展不同层次的共享渠道 ,实现资源的共享 、共用 。通过建设研究所所级公共技术服务中心网站 、加入华中地区大型仪器设备协作共用网 、与其他科研院所及大企业公司建立合作研究中心 、与地方院校签订合作协议以及实施“大创计划”等方式加大大型仪器设备的宣传力度 ,让国内外同行了解研究所设备资源 ,促进开放共享 ,充分发挥仪器设备使用效率 。

    截止2019年底evo视讯(中国)共有10万元以上的大型仪器设备42台(套) ,总值4644.01万元 ,大型仪器总研究工作机时达到92980小时 ,对外服务工作总机时达到7632小时 。
      2020年中心仪器设对中科院地质与地球物理研究所 ,澳门科技大学 ,武汉地质大学 ,武汉科技大学 ,长江三峡勘测研究院5家委托单位提供测试服务 ,完成12次预约测试 ,82个样品测试 。

     

    四 、evo视讯(中国)下一步的发展思路

    目前evo视讯(中国)正在有序良好地运行中 ,2019年度evo视讯(中国)专属网站上线 ,设置了专属标志等 。将在不断总结运行管理经验的基础上 ,不断加大开放基金设立力度 ,引导面向市场需求的自由超前探索 ,加强青年学者培养 ,不断扩大evo视讯(中国)影响力 。重视研究成果的转移转化 ,特别是加强在重大工程中的应用与推广 。引导人才队伍和研究成果服务国民经济特别是湖北经济主战场 ,让更多evo视讯(中国)成果在不断解决更多岩土工程难题中诞生 。

    五 、evo视讯(中国)大事记

    evo视讯(中国)需记录并填报如下事件 :

    1.国内外对evo视讯(中国)的重要评价;

    2.国家领导或省领导视察evo视讯(中国);

    2019716日 ,evo视讯(中国)专属网www.520tch.com正式上线 ,包括桌面版和移动版 ,为evo视讯(中国)的宣传和信息化发展打下了坚实基础 。

    20191122日 ,中国工程院公布了2019年增选院士名单 。我所杨春和研究员当选中国工程院院士 。 杨春和长期从事盐岩水溶开采与油气地下储备工程技术及相关理论的研究工作 ,现任中国科学院武汉岩土力学所研究员 、博士生导师 、岩石力学与工程国家重点evo视讯(中国)副主任 ,是国家杰出青年基金获得者 、长江学者奖励计划特聘教授 、第8届中国工程院光华工程技术奖获得者 、973首席科学家及专家咨询组副组长 、新世纪百千万人才工程国家级人选 、全国五一劳动奖章获得者 。 

    3.evo视讯(中国)名称或方向的变更 、人员变动 、大型仪器设备的添置等对evo视讯(中国)发展有重要影响的活动 。

     

     

     

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