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我国南海海域天然气水合物首次试采宣告成功,我院卢海龙教授团队做出突出贡献(附报道合集)

发布时间:2017-9-5 10:47:34 点击次数:412

2017年5月18日,我国海域天然气水合物研究取得历史性突破,在南海进行的首次天然气水合物试采宣告成功。


北京大学作为此次海域天然气水合物试采工程项目四大核心单位之一,承担了海域天然气水合物试开发体系等相关研究任务,通过工学院、地球与空间科学学院、物理学院和海洋研究院等院系的多学科研究人员的合作和参与,在海域天然气水合物开发相关研究中取得很多新的成果和进展,为试采工程的顺利进行提供了支撑,做出了重要的贡献。其中工学院、海洋研究院卢海龙教授作为本次试采工程的首席科学家,参与了试采前的勘察、准备,针对南海天然气水合物的储层特征提出了新的天然气水合物开发技术方法—地层流体抽取法,并据此制定了试采新工艺;指导天然气水合物基础物性和产能模拟研究,为生产制度建立提供了支撑;同时参与试采现场工作,根据试采现场结果,指导试采生产过程,对此次成功试采起到了至关重要的作用。

卢海龙在“蓝鲸一号”钻探平台上,参与此次海域天然气水合物试采工作

我国南海海域天然气水合物首次试采宣告成功,卢海龙在试采平台上

各大新闻媒体、门户对卢教授及其团队进行了采访报道:


《人民日报》:

可燃冰试采首席科学家卢海龙:游子归国,想为国家做点事


看,蓝火!

神狐海域上空跳动的蓝色火焰,释放出深海中沉睡千年的能量,更是在谱写中国人攀登世界科技高峰的冰与火之歌!

今年5月,我国在南海试采可燃冰成功,标志着中国可燃冰科技水平达到世界一流。这其中,一位从事可燃冰研究20多年的专家功不可没,他就是国家“千人计划”专家、可燃冰试采工程首席科学家卢海龙。

“我因为可以省去不少学费选了这个方向”

2015年10月25日,在李四光学术思想研讨会开幕式上,北京大学海洋研究院教授卢海龙捧起印有“李四光学者”烫金大字的红色证书时感慨万千:“这不仅仅是荣誉,更是一份沉甸甸的责任!”这份责任,是卢海龙在中国乃至世界地质研究领域中所负使命的彰显。

1985年毕业于北京大学地球化学专业的卢海龙,在中国地质科学院研究生部进行矿床地质学研究几年后,赴日本留学继续深造,“阴差阳错”地搭上了研究可燃冰的“探索号列车”。

卢海龙这样解释自己的“阴差阳错”:“那时候可燃冰研究是前沿科学,很多日本学生因担心无法毕业而不敢研究。我呢,则因为可以省去不少学费选了这个方向。”就这样,卢海龙选择了这一生所从事的志业。

三年留学时光,卢海龙如饥似渴地吸收知识,如琢如磨地进行实验,积累了扎实的学科基础。1998年,卢海龙成为日本第一个天然气水合物专业博士。

留学期间,卢海龙有了生平第一次跟随考察船出海的经历。当问及第一次置身茫茫大海的感受时,卢海龙的回答让人有些意外:“最强烈的感觉,就是不想干了。”

原来,因为船小,海况也不佳,卢海龙上船后兴奋了一会儿就开始呕吐。因为晕船只能靠喝糖水来补充体力的卢海龙,一个星期后慢慢适应了船上的生活,继续着魔似的研究可燃冰。

23年创造多个世界性“首次”,选择回到祖国母亲的怀抱

“我从小就学过《地质之光》这篇报告文学,李四光执着、坚毅、创新、踏实的科学精神,非常值得我们学习。”谈及地质学前辈的科学精神,卢海龙充满敬意。现实中,他也努力践行着这样的科学精神。

卢海龙心无旁骛,纯粹执着地进行科研:出海,取样,实验,研究……日复一日,年复一年,终于,一块指甲般大小的透明冰晶,让卢海龙在业界崭露头角。卢海龙与科研团队经过不懈努力,第一次真正取得了日本可燃冰的样品,证明可燃冰在日本海域的真实存在,蜚声海外。

随后,卢海龙移居加拿大。从日本海到北极冰架,从马尔马拉海到秘鲁,卢海龙在全球探寻可燃冰,不知疲倦。

多年努力换来可喜成绩,卢海龙创造了许多个世界性“首次”:首次发现多成分可燃冰成分分布的不均匀性;首次确认了H型可燃冰在自然界的存在;首次提出“地层流体抽取法”的试开采原理与方法……这些研究成果,有力地推动了可燃冰的理论研究工作,他本人也得到日本和加拿大政府的充分肯定。

一晃23年,卢海龙早已适应多年的海外工作和生活,且日本和加拿大都给予他非常优厚的待遇,导师也极力挽留……留下还是回去?祖国正是急需人才时,丰富的人才政策也向海外游子频频抛出“绣球”。无垠大洋,没不了游子的爱国情;浪花淘沙,洗不了心中的报国志。

还是回国!2014年,海外漂泊多年的游子,乘着国家“千人计划”的东风,回到了祖国母亲的怀抱。

“我这一生,已经过去了大半,还想为国家多做点事情”

“我国海域天然气水合物首次试采成功!”

一句简单的新闻标题,凝结着中国科研人员的无数心血,卢海龙也倾注了毕生所学。

可燃冰因其产生的能量高、污染小,且储量巨大,被国际公认为石油、天然气的接替能源。可燃冰的开采对我国具有重要战略意义。

回国后,卢海龙在北京大学组建了一支由地球化学、地质学、地球物理、微生物学等专业人员组成的天然气水合物研究团队。这支团队在开展可燃冰勘查和开发有关的基础物理、化学性质方面发挥着重要作用,为我国在南海神狐海域试采可燃冰提供了有力的技术支持。

“我研究了一辈子可燃冰,想为国家做点事,这次试采可燃冰让我有了报国的机会。”卢海龙说。

我国海域虽然可燃冰储量丰富,但储层条件并不好。卢海龙和科研团队咬定青山不放松,从试采前的勘查准备到提出地层流体抽取试采法,再到可能出现问题的预案,他们下足了功夫,做足了准备。

5月10日14时52分,点火成功!

从水深1266米海底的天然气水合物矿藏开采出的天然气,点火后闪烁着蓝色火焰,令“蓝鲸1号”钻井平台上的所有人都无比兴奋……这是全球首次在泥质粉砂储层中试采可燃冰成功,在世界科技史上铸下了辉煌的烙印。

科研事业需要源源不断的新鲜血液,年过五旬的卢海龙深知为国家培养人才的紧迫性,对待学生毫无保留,悉心培养。

“卢老师非常希望把学生培养成独当一面的科研工作者,特别注重培养学生独立思考、解决问题的能力。”在博士生滕益华眼中,卢海龙时刻关注着学生的成长。

“我这一生,已经过去了大半,还想为国家多做点事情。”卢海龙说这番话时很平静,亦如那风和日丽时的海面波澜不惊,但听者却分明清晰地感受到他那一腔澎湃着的爱国赤诚……


《光明日报》:

可燃冰开发领域,他的团队走在世界前列

归国情·创业梦


2017年5月18日,我国在南海神狐海域天然气水合物(俗称“可燃冰”)试采成功。可燃冰能量储层密度高,热值高,污染小,资源量丰富,分布广泛,被认为是未来石油、天然气的战略性替代能源,对我国能源安全及经济发展也有重要意义。

但是,可燃冰开发难度非常大,以至于日本、美国等国家多年来一直难以实现产业化。如今,在这个领域走在最前面的,是国土资源部中国地质调查局领导的科研队伍。作为我国海域天然气水合物试采工程的首席科学家,北京大学工学院讲席教授卢海龙和他的同事们勇于挑战,攻克技术难关,运用“地层流体抽取试采法”等各种创新技术和方法,将蕴藏在海底的“冰块”点燃成熊熊燃烧的火焰,奏响了“可燃冰时代”的“冰与火之歌”,再次展示了科研领域“后发先至”的中国速度。

卢海龙1981年考上北京大学地质系,自此开始了他与地质学的不解之缘。1991年,卢海龙赴日留学,7年后,他拿到了日本第一个以可燃冰为研究课题的博士学位。此后,卢海龙先后在日本石油公团技术研究中心、加拿大地质调查局、加拿大国家研究院工作。2014年,卢海龙通过“千人计划”受聘于北京大学工学院能源与资源系。经过23年的东渡西进,50岁的卢海龙再次回到祖国,回到北大。

“可燃冰虽然储量大、分布广,但其成藏机理和石油、天然气差别很大,覆盖它的海底地层普遍是松软未固结的沉积物,稍有不慎就会导致大量泥砂涌进管道,致使生产不能进行,造成开采失败。”卢海龙说。

而我国可燃冰试采面临的困难还不止于此,“日本、美国、加拿大等试采的可燃冰均为砂质类型,其孔隙条件、水合物饱和度等条件均较好,便于开采。而我国已发现的海域天然气水合物主要属于泥质粉砂型储层,砂细导致孔隙度低,渗透率差;同时我国的可燃冰水深大、储层埋层浅,深水区浅部地层松软极易垮塌,施工难度更大。”卢海龙说。

北京大学遥感楼,紧邻博雅塔和未名湖。这座绿植环绕,略显沧桑的老楼,就是卢海龙和他的团队做模拟实验的地方。除了出海考察,卢海龙大部分时间是带领团队进行实验研究和数值模拟。在这里,他们进行天然气水合物基础物性和产能模拟研究,针对南海天然气水合物储层提出了新的开发技术,参与制定了试采新工艺,有效解决了储层流体控制与可燃冰稳定持续分解等难题,完成了可燃冰全流程试采核心技术的重大突破。

“试采前压力非常大,国家花那么多钱,万一达不到预期效果,根本没法向国家交代。”在这样的压力下,卢海龙每天工作十几个小时,即便回家了也是想着实验的事情,觉都睡不好。日复一日的努力也在神狐海域得到了检验,试验结果让卢海龙十分满意。

5月10日,神狐海域可燃冰试采点火成功。18日,连续产气超过一周,平均日产超1.6万立方米,天然气产量稳定,甲烷含量最高达99.5%,超额完成“日产万方、持续一周”的预定目标。

截至7月9日,天然气水合物试开采连续试气点火60天,累计产气量超过30万立方米,平均日产5000立方米以上,甲烷含量最高达99.5%。获取科学试验数据647万组,为后续科学研究积累了大量翔实可靠的数据资料。

“粉砂型储层难开发,以前世界各国考虑天然气水合物开发时都是优先将渗透率高、饱和度高的砂质储层作为开发对象。但是粉砂质储层占世界天然气水合物量的大多数,所以我们的突破,对全世界而言更具有可参考和借鉴的价值。”卢海龙说。

“试验时长60天,是世界最长的,30多万立方米的总产气量也是最多的。”卢海龙介绍,60天的试验时长为以后天然气水合物的产业化开发积累了很多经验。

从2002年起,日本、加拿大、美国先后在加拿大马利克和美国阿拉斯加用加热法、降压法和二氧化碳置换法进行过四次可燃冰试采,但效果不理想,最长的一次试验时长仅6天;2013年,日本首次进行海域天然气水合物试采,但仅持续6天。“日本的几次试验都是因为出砂等技术问题而不能长期进行。天然气水合物的产业化生产不可能产几天停几天,是要长期生产的。通过60天的长期试验,我们看到了更多短期试验观察不到的现象和问题,对产业化开发更有意义。”

“咱们国家是现在最大的能源进口国,一半以上的能源都从国外进口。如果天然气水合物的产业化开发成为现实,对国家的能源安全就又多了一个保障。”谈及以后的工作,卢海龙踌躇满志,“正如党中央、国务院贺电中说的那样,‘海域天然气水合物试采成功只是万里长征迈出的关键一步,后续任务依然艰巨繁重。’结合这次试开采的数据,我们下一步将着重在提高效率、降低成本上下功夫。我们会继续研发一些新的技术,改进工艺方法,开发一些专业设备,为天然气水合物的产业化开发做准备。”


《新浪新闻》:

南海成功试采背后的北大科学家:

工学院卢海龙教授及其团队助力南海海域天然气水合物试采


2017年5月18日,我国南海海域天然气水合物首次试采宣告成功。这是我国首次对开发难度极大的泥质粉砂型储层可燃冰成功实现试采。中共中央、国务院第一时间向参研参试单位和科研人员发去贺电,称这是“中国人民勇攀世界科技顶峰的又一标记性造诣,对推动能源生产和消费革命拥有重要而深远的影响”。

我国南海海域天然气水合物首次试采宣告成功。但是,也许不为大多数人所知的是,有一群北大人,对这次成功试采起到了至关重要的作用——北京大学工学院、海洋研究院教授卢海龙担任试采工程首席科学家,提出了新的开发技术——地层流体抽取法,制定了试采新工艺;由卢海龙带领的北京大学团队,承担了海域天然气水合物试开发等相关研究任务。他们为试采的顺利进行提供了支撑,作出了重要贡献。

可燃冰,学名天然气水合物(Natural Gas Hydrate,简称Gas Hydrate),是分布于深海大陆坡沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧,所以又被称作“可燃冰”。

这是一种资源量丰富且高效的清洁能源,是未来寰球能源发展的战略制高点。1立方米的可燃冰分解后,可释放出约0.8立方米的水和164立方米的天然气,是高效的清洁环保能源。南海海域是我国可燃冰最主要的分布区。

作为此试采工程的首席科学家,卢海龙教授参与了试采前的勘察、准备等工作,并且针对南海天然气水合物储层提出了新的开发技术,并制定了试采新工艺;指导天然气水合物基础物性和产能模拟研究,为生产制度的建立提供了支撑;同时参与试采现场工作,根据试采现场结果和现象,指导试采生产过程,对此次成功试采起到了关键作用。另外,工学院能源系在读博士生滕益华作为项试采工程模拟组的一员,所做的产能模拟为降压方案的制定提供了重要的依据。

此外,卢海龙组建了一支由北大多个学院的地球化学、地质学、地球物理学、微生物学、力学、物理学、油气生产数值模拟等多个学科、多个方向的科研人员组成的天然气水合物研究队伍,并建立了相应的实验室。实验室的学术研究立足于天然气水合物的基础研究,为天然气水合物开发技术研究提供水合物基础物性成果,同时开展海域天然气水合物开发技术研究,为商业性开发利用奠定基础。