自主创新 进军“深海”

来源:用户上传      作者:

　　从“十二五”进入“十三五”，海洋油气开采都是国家海洋工程战略与规划的重要研究内容之一。其中，油-气-水多相流测控技术在海洋油气开采中具有十分重要的地位。从海洋大国走向海洋强国，“海洋油气勘探与开发技术”是“深海工程”中的一个重要研究领域。统计数据显示，近10年发现的大型油气田，海洋领域约占60%。从世界深海油气报告资料可知，未来世界油气总储量的44%来源于深海，而目前仅开发了3%。可见，深海油气资源潜力非常巨大。
　　清华大学深圳研究生院海洋与科学技术学部副教授李轶介绍说，我国海上油气勘探主要集中于渤海、黄海、东海及南海北部大陆架，目前原油开发率仅为18.5%，我国在深海石油勘探与开发领域仍远远落后于国际水平，自主研发的装置和技术目前还不能满足深海开采的需求，但他坚信，未来不久一定能“打破垄断，突破瓶颈，填补空白，掌握核心技术。”
　　清华情结 家国情怀
　　2004年，李轶从英国兰开夏中央大学电子电气工程专业本科毕业，2008年，在英国曼彻斯特大学电子电气工程专业完成博士学业。2009年到2014年间，李轶先后在英国曼彻斯特大学电子系，英国剑桥大学核磁成像研究中心（MRRC）作博士后。在这样光鲜的求学经历中，我们看到了一个似乎不同于常人的“80后”。
　　李轶告诉记者，20世纪90年代到深圳的时候，他就开始接触了比较多的英文教育，在一次看似偶然的考试中，一直学习成绩优秀的李轶脱颖而出。来到英国，本科时就读了电子信息工程，这也是李轶的兴趣所在。为了更深入地学习，在博士阶段，李轶坚持了同一方向，但这时他更加注重传感器、测量还有信息处理。博士后毕业后，他有机会接触了相关专业更多顶级的专家和教授，也正是从那时起，李轶就看准了“未来海洋一定是一个有前景的发展趋势和方向”。
　　能不能把自己所学的电子信息工程传感技术应用于海洋领域？但怎样才能找到好的切入点呢？经过长期的实践、构思和构想，李轶找到了答案――深海油气开采，并形成了现在的研究方向：海洋油气能源开采多相流在线测量技术及高端仪器、装置的研究与开发。李轶说，深海油气的开采离不开信息技术和传感器，二者的结合便是“无缝对接”。
　　海洋油气能源多相流测量研究到底是怎么一回事？李轶向记者作了详细介绍：深海石油开采一开始是油、气、水三种形态的混合体，传统的测量方法很难满足未来的深海工况需求，国际上就提出要对开采做一种新型的多相流在线测量装置。而这也是李轶在国外接触到的最早的技术，实现对深海开采井口采出液实时检测。李轶又向记者介绍到，“目前，海洋油气开采主流技术和核心装置都被国外掌控，我国海洋石油开采95%以上使用的还是国外的技术和产品，我国在高端海洋装备及核心零部件领域可以说是空白的，话语权和规则的制定权等多方面的核心命脉还都被国外把控。”这也成了我国海洋石油开采的主要瓶颈，我国的体系还没有建立起来，但李轶同时坚信，“在海洋能源开采的高端技术和装备上我国必须走自主化路线，只有这样才能打破国外垄断，突破瓶颈，填补空白。”
　　2014年5月，李轶决定回国，加入清华大学深圳研究生院，任职海洋与科学技术学部副教授。李轶说，这其中有自己的“清华情结”，“能够回到国内最好的高校平台从事自己想做的科研工作，这是一个难得的机会”。而“填补我国在海洋能源开采测控技术与装备方面的空白，真正把研究成果产业化，服务于社会回馈于国家，实现我国的自主化。”才是李轶回国的真正初衷。李轶说，“回国建立自己的团队，做一些对国家有意义的事，这才是个人最大的价值。”
　　自主研发 重点攻关
　　随着油气开采走向深水，长距离油-气-水多相混输技术必不可少，深水流动安全保障则面临巨大挑战。海底高压、低温运行下的油-气-水混输管道内气相与游离水发生反应，易生成水合物，造成管道堵塞，严重威胁海洋石油输送安全。管线越长，问题越大。对于海上油气田开发中广泛使用的多相混输管线，更需要对其管线中水合物的生成进行防治，从而确保混相输送管线的正常运行。因此，在水合物形成初期进行有效、实时地检测和监测将是实现抑制水合物在混输管线中形成堵塞的关键。
　　为此，李轶带领团队申请了“油-气-水多相混输管内流水合物生-消过程可视化识别”研究项目，拟利用电容、电导层析成像技术，实现油-气-水多相混输管内流水合物生-消变化过程的可视化测量，揭示多相流流型及水合物生-消过程介电常数、导电率变化规律，探索并建立水合物生-消变化过程复阻抗数学模型，以达到为有效进行海底油-气-水多相混输管内水合物生成的抑制和风险控制提供一种创新的、可靠的在线可视化测量工具。
　　目前，李轶正在主持国家自然科学基金面上项目1项，深圳市海外高层次人才创新创业专项1项以及企业横向课题1项。现为国家自然科学基金委信息处专家库成员，深圳市经贸信息委海洋处专家库成员。他也正带领团队重点攻关“深水油气开采用在线多相流测量装备”，自主率达90%以上。李轶说该测量装备若研制成功，将作为核心测控组件，配套FPSO及水下生产系统，用于深海油气开采领域。近年来，李轶作为第一作者发表了SC1、EI文章10余篇，总他引次数近60次，并申请了国内发明专利6项。
　　刚刚回国两年，对于硕士生的培养，李轶也有自己的“原则”：一是除了知识更要注重学习能力的培养；二是家国情怀不能丢，要回馈社会和国家。此外，李轶还负责校企实验中心的筹建，已有国内领先的实验装置，研究进展良好，李轶说：“走向深海，从海洋大国到海洋强国，我们必须独立自主研发，做接地气的设备和装置，最终走向市场走向应用”。目前，李轶正一步一步朝着这个规划在走。而他更希望的是“能基于这个规划和平台培养一批好的学生，为国家教育事业做出应有的贡献，每个人都要有家国情怀。”
　　在科研攻关过程中，李轶说会遇到很多无法预知和控制的事情，每天都很忙碌，陪家人的时间也没有在国外那样多，但李轶却对现在的工作表示很满意，“虽然忙但很充实”。别看李轶是个不折不扣的理工男，但工作之余，和朋友一起做做音乐、弹弹吉他等诸多文艺的事他似乎也没落下。从李轶身上，我们看到了他和所有科研人员一样的“认真”和“执着”，但也看到了一种不同于一般科研人员的“朝气”和“文艺”，相信这样的李轶，也会在“深海”领域上走出一片不同于常人的路来！
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-11111621.htm