海底可燃冰固态流化井下双层管开采关键技术与装备研发及应用
所获奖励：2023年度皇家永利技术发明一等奖
主要完成人：王国荣、李清平、何玉发、唐洋、钟林、张俊斌、金颢
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
天然气水合物（亦称可燃冰）被认为是21世纪理想的清洁替代能源之一。我国天然气水合物储量巨大，资源量约100万亿方，南海约85万亿方，90%以上分布在300~3000米水深海底，埋深约100~400米。该项目形成的主要创新成果如下：
（1）针对可燃冰开发的技术难题，项目组在国家项目资助下联合攻关，发明了基于双层管的海底可燃冰井下破碎-回收-分离-回填一体化开采新技术，避免了传统开采方法由相态变化带来的三大风险，为实现可燃冰固态流化开采思想奠定了基础；
（2）发明了可燃冰固态流化井下开采全过程连续模拟和可视化实验测试方法，突破了可燃冰井下开采全过程连续模拟和可视化测试难题，为一体化开采新方法和装备系统的科学研究提供了平台；
（3）研发了基于双层管的可燃冰固态流化一体化开采关键装备，在全球首次海底可燃冰固态流化试采中成功应用，实现了从0到1的突破。
世界水合物研究与开发大会执行委员会主席Coffin教授评价“该项目成果是天然气水合物开发领域取得的一次突破性进展，极大推动了世界天然气水合物开发的商业化进程”。周守为、彭苏萍和李根生院士等专家组成的评价委员会评价“该成果整体达到国际先进水平，极大增强了我国在深海资源开发领域的国际影响力”。
本项目授权发明专利56件，其中国际专利8件；发表论文122篇，出版专著1部。成果支撑全球首次天然气水合物固态流化试采成功，被《Science》评为2017年度重大突破（BREAKTHROUTH of the YEAR）之一。项目组所发明的可燃冰射流破碎工具，2022年被国家博物馆永久收藏，成为我国可燃冰开采历史进程中的标志性物品。
图1 可燃冰固态流化井下一体化开采工具系统
图2 全球首次天然气水合物（可燃冰）固态流化试采成功
图3 双层管双梯度钻井关键装备工程样机海试验证
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