吉林大学郭威团队深耕原位转化技术握牢油页岩开发“金钥匙”

身边24小时 2025-01-27 10:19:26

油页岩是一种高灰分的固体可燃有机矿产,高温加热裂解可获得页岩油。针对油页岩含油率低、埋藏深和矿层薄等地质特性,对油页岩地层进行原位加热,使干酪根裂解转化为油气,并开采到地面的复杂技术,正是吉林大学教授郭威及其团队的重点研究方向。

郭威介绍,油页岩的孔隙仅头发丝的千分之一大小,渗透率仅0.01—0.1毫达西,热量无法进入,产物不易采出,导致开发极其困难,业内形容为磨刀石里“榨油”,是油气开发领域的“硬骨头”。而“油页岩地下原位转化”是非常规油气领域的国际前沿技术,具有绿色环保和可开发深部油页岩的优势。

越是前沿领域,可借鉴的经验越少。一支科研团队,如何激发科研斗志,持续创新、攻坚克难?郭威认为:“需要有甘于奉献、坚持不懈、敢为人先、自主创新的精神,还要善于凝聚团队的力量,集智攻关。”

郭威介绍,自2009年起,由吉林大学牵头,中国工程院院士孙友宏任执行总负责人,联合中国地质大学、中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院、中水东北勘测设计研究有限责任公司、中国石油天然气股份有限公司吉林油田分公司等国内外十余家单位历经15年科研攻关,发明了具有自主知识产权的“油页岩地下局部化学法原位转化关键技术”,成功破解了油页岩原位转化能量产出投入比低、井下高温加热效率低、地下封闭生效慢三大技术难题。

“局部化学裂解技术的能量产出投入比提高了1.16至1.88倍,地下快速封闭技术的生效用时缩短93%至96%,技术达到国际领先水平。”作为项目第一完成人,郭威说,研究成果突破了国内外油页岩原位转化技术单纯依靠外部热量加热油页岩的思维定式,引领了原位转化技术全方位创新,推动了富油煤和原油原位制氢等重要领域技术跃升,对我国非常规油气开发技术的发展起到了推动作用。

从“科技资产”转化到“科技资本”,是检验科技成果“优劣”的关键环节。

郭威谈到,项目实施了我国第一个国家级油页岩原位转化先导试验工程,实现了原位采出油页岩油的重大突破,取得了原位转化技术由理论创新到科学实践的指标性突破。同时,沙特阿拉伯国家石油公司主动寻求合作,与项目组联合开展原油原位制氢前沿技术研发,这是我国首次向国外输出原位转化技术,项目成果还广泛推广应用于高温高压仪器设备和水利工程防渗止水等领域,实现科技创新到价值增益的跨越。

从理论突破到关键技术研发,再到先导试验工程实施和成果应用,郭威团队创建了“油页岩地下原位转化与钻采技术国家地方联合工程实验室”等国家和省部级实验平台,荣获吉林省“油页岩原位转化关键技术科技创新团队”称号。“油页岩地下局部化学法原位转化关键技术及应用”成果获得2024年吉林省技术发明一等奖。

目前,项目组培育和汇聚了一批从事原位转化研究的创新人才,拥有博士后研究人员3名、博士研究生25名、硕士研究生18名,1人获得中国青年科技奖,为我省油页岩产业的可持续发展提供了新动力,为我国油页岩资源勘探开发利用技术的创新发展提供了智力支撑。

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