evo视讯(中国)

2021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 

2021年度,evo视讯(中国)以多项国家及省部级科研项目实施为抓手,取得了系列科研新进展。新增省部级及以上项目11项,其中,国家自然科学基金项目8项(其中,国家重点基金项目1项目,国家优青项目1项),省自然科学基金项目3项;新增其他重大工程项目20项,各类项目共计31项。新增合同经费 6717.85万元。evo视讯(中国)发表SCI/EI论文多篇,标注省重论文19篇,获得省部级科技进步奖1项;获得软件登记34项;发明专利授权44项,实用新型15项,编写标准5项。

1.承担任务

本年度新增的代表性科研项目如下:

1、三峡水运新通道岩石工程变形破坏机制与稳定性分析, 2021.01-2023.12, 304.00万元;

2、国家自然科学基金项目(优青项目),深部盐岩能源地下储备,2021.01-2023.12,200万元;

3、国家自然科学基金项目,膨胀土胀缩特性的多尺度耦合研究,执行期限:2021.01-2024.12,75.56万元;

4、国家自然科学基金项目,地热井高温高应力环境H2S腐蚀作用下固井水泥劣化机理与控制研究,执行期限:2021.01-2024.12,76.2万元;

5、国家自然科学基金项目,强震诱发岩体崩塌堵江成坝过程的模拟方法与力学机制研究,执行期限:2021.01-2024.12,73.63万元;

6、横向课题, 深层页岩岩石力学基础理论及压裂工艺优化研究,执行期限:2021.1-2022.12,1378.00万元;

7、横向课题,武汉市长江支流府澴河出口河段综合整治工程铁路桥及地铁桥防护专项设计,执行期限:2021.01-2021.12,      576.59万元;

8、横向课题, 大规模削山填沟工程数字化管控关键技术研究,2021.01-2023.12,508万元;

9、横向课题,金坛储气库达容达产可行性研究,执行期限:2021.01-2021.12,395.00万元。

10、横向课题,盐穴储气库建设关键技术研究,执行期限:2021.01-2021.12,290万元。

11、横向课题,深层页岩气井固井水泥环失效机理与密封性评价方法研究,执行期限:2021.01-2022.12,280万元。

12、横向课题,三水盐腔腔体形态检测及改建储气库预可行性研究,执行期限:2021.01-2021.12,259.8万元。

13、横向课题,江苏楚州盐穴储气库工程可行性研究技术咨询,执行期限:2021.01-2021.12,253.87万元。

2.研究工作水平

以上述国家及省部级科研项目为牵引,以相关横向项目重大需求为支撑配合,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

涉及超深地下能源开发与储备关键技术。

    研发了国内首套盐岩造腔试验平台及造腔模拟软件,突破了巨厚夹层的垮塌控制技术,提出了适合于层状盐岩的水平腔沉渣空间储气技术,解决了水平腔探测及沉渣空隙体积探测等技术难题,在中国最深盐岩储气库(潜江储气库)及世界上第一座水平腔盐岩储气库(蒋南储气库)中得到应用。

研发了深层页岩前期综合降压-中后期促缝-多尺度裂缝分级支撑的高效压裂技术;解决了深层破裂压力高,压裂缝形态简单及压裂缝缺乏有效支撑的技术难题,成果应用于国内首个商业化页岩气项目(涪陵)开发中。

主编行业标准19项,发表专著2部,论文77篇(SCI37篇、EI40篇),授权发明专利27项(美国专利1项),获省部级奖4项,增选中国工程院院士1名。

建立了超深大型盐岩储气库的稳定性及密闭性评价理论,突破了巨厚夹层的垮塌控制技术,并提出了复杂盐岩地层中的高效造腔技术,研究成果应用于湖北潜江超深储气库的论证与建设。

原创性提出了适合于层状盐岩地层的水平腔沉渣空间储气技术,突破了沉渣空隙体积探测等技术难题,在江苏淮安建立了水平腔盐岩储气库示范工程。

研发了页岩压裂缝的大型真三轴压裂系统,提出了深层降压-促缝-分级支撑的压裂技术,解决了我国深层页岩破裂压力高、裂缝简单及缺乏有效支撑的重大技术难题,成果应用于国内首个商业化涪陵页岩气示范工程。

主编行业标准19项,发表专著2部,SCI37篇,授权发明专利27项,获省部级奖4项。

2)标志性成果

本年度取得一项标志性成果。

标志成果:深地油气安全开发井筒水泥环持久密封固井技术与应用,获省科技进步一等奖。

l  成果简介

大力开发深地油气是保障国家能源安全重大战略需求,固井技术是深地油气井高效开发的关键,在深地高温、高压、高酸性等极端环境下固井,水泥环破损、气窜、井口带压等工程问题频发,已成为制约勘探开发的重大技术瓶颈。针对水泥环密封失效机制不清、高性能水泥材料缺乏、水泥环易损伤、固井控制不精准等重大技术问题,历经10年持续攻关,在固井基础理论、助剂材料、水泥浆体系和工艺技术领域取得了重大突破,实现了技术升级迭代和产业化应用。

l  技术创新

创新一:揭示了极端复杂环境水泥环密封失效机理,制定了水泥石性能控制准则。

创建了全尺寸水泥环密封评价装置与方法;揭示了压裂动载下水泥环脆性开裂和压密损伤致密封失效机理,提出了“低弹性模量、低渗透”防损伤控制准则;阐释了CO2主导,H2S加剧膨胀开裂耦合腐蚀机理,提出了“低碱度、低渗透”防腐蚀准则;明确了水泥环—地层界面晶体聚集、溶蚀机理,界面胶结强度劣化是气窜的主因,提出了“强胶结、低渗透”界面气窜控制准则。为水泥浆新材料的研制明确了方向。

 

 

创新二:发明了防窜、防腐、防损伤新材料,攻克了高性能纳米功能材料合成难题。

发明了温度广谱型水泥浆流变调节新材料,设计了新型梳状结构,突破了助剂高温稳定难题,实现了超深井上下温差150℃水泥浆流变性一致、同步凝固,保障了深地固井施工安全;基于水泥石性能控制准则,研发了防窜苯丙胶乳、自修复胶乳、防腐材料、纳米液硅等功能新材料,攻克了纳米乳液易破乳、纳米液硅易团聚等合成难题,实现了阻气侵、防损伤、界面强胶结、裂缝自修复、防腐蚀的功能。为深地油气固井水泥浆新体系的开发奠定了基础。

      

创新三:研发了持久密封水泥浆新体系,实现了水泥“液-固”态性能迭代升级。

以流型调节材料为基础,以高性能纳米功能材料为核心,通过功能化优化组合,发明了高压气井防气窜、酸性气井防腐蚀、页岩气井防损伤水泥浆新体系,水泥环特性由高渗透、高脆性升级为高致密、弹韧性,耐温220℃、密度3.0g/cm3、弹性模量5.5GPa、强度42MPa/48h、腐蚀速率0.072mm/a、渗透率0.0015mD,胶结强度2.75MPa。满足了9000m高压油气井、4500m页岩气固井要求。

 

创新四:构建了提高固井质量优化设计新方法与工艺,实现了从经验主导到精准控制的重大跨越。

建立了水泥胶态环空压力计算新模型,提出了环空压力实时调控技术;建立了多重流体真三维超算数值模型,定量评价了顶替效率影响机制,建立了粘度差、密度差、居中度、排量为关键参数的顶替设计模型;开发了云端智能优化设计及远程决策平台,实现了优化设计、实时监测、动态调整全过程控制。大幅提高了固井设计和作业控制水平(施工成功率100%,顶替效率≥95%)。

 

l  应用示范

授权发明专利43件,登记软件著作权2件,制订国家标准1项、行业标准3项,发表论文85篇,出版专著2部。

成果在涪陵、顺北、元坝等8个深地油气田应用了1200余口井(占重点区90%以上),其中8000m以深45口井(占我国85%)。质量合格率从55%提至100%、优良率提高了43%,井口带压率降低了87.5%,验证了水泥环持久密封能力,保障了顺北特深油气田、涪陵页岩气井、元坝酸性气田的产能建设和勘探突破。近3年直接经济效益61.61亿元、节支11.34亿元。成果整体居于国际先进水平,其中水泥环密封评价装置、水泥浆新体系达到国际领先水平。苏义脑院士、美国能源部国家evo视讯(中国)高级科学家Fernandez等国内外知名学者对本成果给予了高度评价。引领了我国固井技术发展,支撑了深地油气高效开发。

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瞄准evo视讯(中国)的研究定位和方向,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,提高了科研人员的学术水平,促进了青年科研人员的成长进步,造就了一支德才兼备充满创新活力科研和管理队伍。evo视讯(中国)现有固定研究人员93人,其中,研究员28人,副研究员43人,高级工程师2人,助理研究员20人。其中,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15名流动研究人员在evo视讯(中国)从事研究工作(含两名外籍学者)

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。新增国家优秀青年基金项目人才1项。新引进(含择优通过)中科院百人计划人才2人。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89人(含国外博士生2人),硕士生42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)。

刘贺娟,女,博士生导师。2014年获得德国克劳斯塔尔工业大学石油工程专业博士学位,之后在加拿大国家科学研究院水-地质-环境研究中心从事博士后研究,20181月获中国科学院率先行动百人计划支持,2020年获湖北省女性科技创新人才称号,2021年被聘为中国科学院武汉岩土力学研究所研究员并荣获2022年度湖北省三八红旗手荣誉。主持包括国家自然科学基金项目、中科院百人计划项目、中石油等资助的纵向和横向课题7项,担任国际合作项目DECOVALEX2023task G中方团队负责人,作为科研骨干参与国际合作项目IGCP636和科技部中德国际合作项目等,参加7次国际会议并作会议报告。发表论文50余篇(其中SCI论文37篇),英文专著1部(独著),1项软件著作权,参编1项国家行业技术标准,申请12项发明专利(4项已授权),作为Guest Editor组织2项国际SCI期刊的专刊。担任中国岩石力学与工程学会地面岩石工程专业委员会委员,担任中国(德国)研发创新联盟碳中和与能源转型专业委员会委员。担任《古地理学报》编委、《Advances in Geo-Energy Research》青年编委、《岩土力学》英文版科技编辑,国际女性地热组织WING成员、国际地热协会(IGA)会员等,担任多个国际知名SCI期刊《Geothermal Energy》《Environmental Earth Science》《Acta  Geotechnica》《Environmental Geotechnics》《Geothermics》《Hydrogeology》《Mathematical Geosciences》《Renewable and Sustainable Energy Reviews》等的审稿专家。

宋睿,男,于2016年获得工学博士学位,现任中国科学院武汉岩土力学研究所副研究员、中科院率先行动引才计划B类)入选者,第十三届四川省学术和技术带头人后备人选、中绿盟绿矿智库青年专家,SCI期刊《Advances in Civil Engineering》学术编辑,中国岩石力学与工程学会储层岩石力学专委会秘书长、青年工作委员会委员。先后主持或参与国家重大专项、自然科学基金5项,省部级项目3项。主要围绕油气地下储备与开发中的渗流力学问题,开展了岩石微尺度模型重建、多物理场耦合、多孔介质传质传热、天然气水合物开采模拟、油气藏渗流力学等方面的研究,共计发表学术论文44篇,其中以第一作者/通讯作者在Energy、International Journal of Heat and Mass Transfer、Applied Thermal Engineering、Rock mechanics and rock engineering、Energy Reports等期刊发表SCI论文29篇,EI论文4篇,CSCD论文2篇;出版专著2部,授权发明专利3项,获得2017年度中国岩石力学与工程学会优秀博士学位论文奖及2014年湖北省科技进步奖一等奖(获奖名称:岩石非线性流固耦合理论及其工程应用;第七完成人)。

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。2021年度,由于众所周知的新冠肺炎疫情的缘故,累计开展学术交流、讲学、合作研究或学术会议2次。

2.公众开放活动的目的意义,开放对象,活动内容,取得成效

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2020年底evo视讯(中国)共有10万元以上的大型仪器设备37台(套),总值4247.81万元,大型仪器总研究工作机时达到101807.33小时,对外服务工作总机时达到4003.86小时。

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,人才、项目、成果等各方面呈现良好发展势头。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。进一步加强学术骨干人才的支撑作用,加强的对科学研究的服务保障。

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);

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。

1、湖北省委组织部、省人社厅等相关部门负责人看望慰问杨春和院士。111日,湖北省委组织部人才工作处、湖北省人社厅人才事业发展中心负责人代表省委、省政府赴武汉岩土所看望慰问杨春和院士,转达省委、省政府对杨春和院士的生日祝福,感谢他为湖北科技创新和经济社会高质量发展做出的突出贡献,并认真听取了杨春和院士关于油气储备方面的意见和建议。希望杨春和院士一如既往地为湖北科技事业培养更多人才,产出更多创新成果,助推湖北科技工作高质量发展。

2、武汉岩土所杨春和院士荣获首届湖北省杰出人才奖。20211130日,由湖北省省委、省政府评选表彰的首届“湖北省杰出人才奖”揭晓,武汉岩土所杨春和院士当选。杨春和院士是我国盐岩力学与油气地下储备工程研究领域的开拓者之一,他将目光聚焦在地下盐穴,二十年初心不改、历久弥坚,研究成果为保障我国能源储备的战略安全做出了贡献。“湖北省杰出人才奖”是湖北省最高人才荣誉奖项,首届表彰20人,以省委名义授奖,并给予一次性奖励人民币50万元。

3、武汉岩土所与中国盐业集团有限公司举行盐穴储氢储氦技术联合研究中心揭牌仪式。 2021922日,中国科学院武汉岩土力学研究所(以下简称“武汉岩土所”与中盐盐穴综合利用股份有限公司(以下简称“中盐盐穴公司”)“盐穴储氢储氦技术联合研究中心”(以下简称“联合研究中心”)揭牌仪式在武汉岩土所隆重举行。中国工程院院士、武汉岩土所学术委员会主任杨春和与中国盐业集团有限公司(以下简称“中盐集团”)党委书记、董事长李耀强共同为中心揭牌。中盐集团副总经理兼中盐盐穴公司董事长敦忆岚、副董事长管国兴,中国科学院武汉分院分党组书记李海波,武汉岩土所副所长盛谦等参加会议,会议由盛谦主持。

附件下载: