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记天然气水合物试采工程首席科学家卢海龙

2017-11-15 09:14:00    来源: 中国国土资源报    作者:王诒卿 王晶

从日本海到北极冰架,从马尔马拉海到秘鲁,卢海龙在全世界追寻着天然气水合物的踪迹,也创造了许多个世界性“第一次”:第一次发现多成分可燃冰成分分布的不均匀性;第一次确认了H型可燃冰在自然界的存在;第一次提出“地层流体抽取法”的试开采原理与方法…… 

卢海龙在中国地质调查局天然气水合物试采先进事迹报告会上发言。

卢海龙在中国地质调查局天然气水合物试采先进事迹报告会上发言。

不久前,和卢海龙共事的朋友在微信上转发了一篇关于卢海龙的文章,并评价道:“为默默奉献的黄大年式的科学家点赞!”除了和黄大年一样是国家“千人计划”特聘的地质学家外,现任北京大学工学院教授的卢海龙还是中国地质调查局评选出的首批4位“李四光学者”之一,他从事天然气水合物研究20多年,今年我国南海天然气水合物试采成功,他作为首席科学家功不可没。

在科学家的严谨、勤奋之外,卢海龙身上还有一种特别的淡定、从容:“试验中碰到困难很正常,碰到困难越多,对以后越好,每一个试验结果,对以后都是有用的。”

为了节省学费,阴差阳错搭上研究天然气水合物的“首班车”

卢海龙是北京平谷人,1981年考上北京大学时本来报的是化学专业,没想到在服从调剂这一栏前画了个勾,就被调剂到了地球化学专业,大学毕业后他又到中国地质科学院研究生部进行矿产地质学研究。

上世纪90年代初,出国热盛行,卢海龙也渴望继续深造,他向美国、日本等好几个国家的高校递交了申请书,最先收到了日本的通知书,便东渡日本到琉球大学海洋科学系学习,谁知“阴差阳错”地正好搭上了研究天然气水合物的“首班车”。

去之前,卢海龙想做环境方面的研究,可在日本,研究的样品都是需要自己花钱去采集的,“当时天然气水合物研究是前沿科学,很多日本学生担心不成功无法毕业而不敢研究,正好项目组可以解决经费,我因为可以省去不少学费便选了这个方向。”就这样,卢海龙误打误撞进入了天然气水合物研究领域。

留学期间,卢海龙有了生平第一次跟随科考船出海的经历,“当时最强烈的感觉,就是不想干了。”因为船小,再加上海况恶劣,卢海龙晕船晕得很厉害,只能靠喝糖水补充体力,好在一个星期后他慢慢适应了船上的生活。1998年,卢海龙成为日本东京大学第一个以天然气水合物为研究课题的博士。

在之后的近20年里,卢海龙先后在日本石油公团技术研究中心、加拿大地调局、加拿大国家研究院进行天然气水合物有关研究,参加过在日本南海海槽、日本海、加拿大马利克、土耳其马尔马拉海的天然气水合物调查,在天然气水合物勘查、试采和实验研究方面积累了丰富经验。2013年,受北京大学的邀请,卢海龙申报了中组部的千人计划,回到祖国为我国首次海域天然气水合物试采奋斗。

卢海龙在全世界追寻着天然气水合物的踪迹,也创造了许多个世界性“第一次”

在卢海龙身上,始终闪耀着执著、坚毅、踏实的科学精神,在日本求学时,面对大多数人都不敢尝试的领域,他心无旁骛地工作着:出海,取样,实验,研究……直到一天,他与科研团队第一次取到一块天然气水合物的结晶样品,证明了天然气水合物在日本海域的真实存在。

之后,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,卢海龙在全世界追寻着天然气水合物的踪迹,也创造了许多个世界性“第一次”:第一次发现多成分可燃冰成分分布的不均匀性;第一次确认了H型可燃冰在自然界的存在;第一次提出“地层流体抽取法”的试开采原理与方法……

由于工作成就突出,卢海龙得到了日本和加拿大政府的肯定,他是日本第一期国家天然气水合物项目规划的主要设计人员之一,也曾因为天然气水合物研究受到过加拿大政府和加拿大自然资源部的嘉奖。

在加拿大工作的时候,卢海龙经常周末去办公室,门卫很不理解:“你们中国人只会工作,不会生活。”但在卢海龙看来,因为太喜欢自己从事的研究了,所以呆在实验室同样能获得无穷的乐趣。但在加拿大,科研压力虽然不大,但是国家投入毕竟有限,2014年,他做了一个重要的决定——回国。

“我研究了一辈子的天然气水合物,现在国家需要我,我就想回来为国家做点事。”正好当时千人计划向海外游子抛出橄榄枝,在东渡西游23年之后,在家人的支持下,卢海龙受邀回到了北京大学工学院能源与资源专业。

在美丽的未名湖畔,卢海龙和他的团队开始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。“相比我20年出国前的国内科研环境,现在中国进步很大,科研经费、硬件环境都很好。”虽然工作压力大,但卢海龙坦言,“我就是为了天然气水合物事业才回国的。”

“我国天然气水合物开采技术绝对是经得起考验的”

早在日本研究天然气水合物的时候,卢海龙得知中国地质科学院矿床地质研究所室主任吴必豪对天然气水合物感兴趣,就把自己所了解的情况告知他,间接开始推动国内的天然气水合物研究。

“天然气水合物虽然储量大、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。”在我国南海试采前,出砂曾经是卢海龙最担心遇到的问题,2013年日本首次进行天然气水合物试采时,就是因为出砂等技术问题而被迫停止。

“我国这次试采难度比日本更高,因为我们在更难的粉砂储层中试采,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。”那段时间,卢海龙每天工作十几个小时,因为睡眠不足而眼圈发黑。5月10日,神狐海域天然气水合物试采点火成功,来自深海的冰火在湛蓝的海面上连续燃烧了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%,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,面对外界的议论,他的回答也掷地有声:“我国天然气水合物开采技术绝对是经得起考验的。”

同时,他也非常看好天然气水合物的未来,“10年前没有人认为页岩气可以作为能源,但美国科学家没有放弃,从而导致了一场能源革命。天然气水合物能量密度比页岩气还高,属于非常规能源。现在可能开采成本比较高,在技术上和研发上都有个过程,但必须要考虑到能源的战略未来。”

9月底,在中国地质调查局的天然水合物试采先进事迹报告会上,卢海龙再一次重申:“试采成功只是万里长征的第一步,要实现天然气水合物的产业化开发,还需克服重重难关,我和试采工程的同事们将砥砺前行,力争为天然气水合物的开发利用作出更多的贡献!”

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