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重磅!中石化、中海油投入1.18亿,启动企业创新发展联合基金!

重磅!中石化、中海油投入1.18亿,启动企业创新发展联合基金!

2019年度企业创新发展联合基金由自然科学基金委与中国电子科技集团有限公司、中国石油化工股份有限公司、中国海洋石油集团有限公司等3家企业共同出资。其中,中国电子科技集团有限公司投入8000万元、中国石油化工股份有限公司投入8800万元、中国海洋石油集团有限公司投入3000万元,自然科学基金委投入4950万元。

2019年度企业创新发展联合基金拟通过集成项目和重点支持项目予以支持,资助期限均为4年,研究期限应填写“2020年1月1日-2023年12月31日”。

(一)中国石油化工股份有限公司

本年度拟在以下研究方向以集成项目的形式予以资助。

1.海相深层油气富集机理与工程科学(申请代码1选择D02、D03或D04的下属代码)

围绕我国海相深层油气地质理论、开发机理与核心工程技术的关键科学问题,开展基础与创新研究。主要研究内容:

(1)深层海相盆地原型-改造与控油气作用

立足全球古大陆聚散背景,分时段和关键节点重建中元古代-古生代中国三大克拉通构造-岩相古地理格局;在全球古构造、古地理、古气候、古海洋和古生态演化背景约束下,开展盆地充填过程对烃源岩发育的控制作用研究,盆地沉积-构造分异对优质储层形成的控制作用研究;聚焦克拉通内多期走滑构造带、克拉通边缘构造带等,开展深层海相盆地中新生代以来构造变形过程、方式、规模和动力学机制研究,揭示多期复杂构造改造对油气富集与贫化控制机理。

(2)深层海相碳酸盐岩油气富集机理与开发方法

研制高温高压生烃、成储、相态实验系统等实验测试装置,分析深层复杂条件下海相烃源岩高效生烃控制因素,研究深埋环境断裂-热流体耦合作用、多类型储层形成机理和分布规律,探讨高温高压条件下油气赋存方式、转化过程及物理化学行为,揭示多期构造改造、深部热流体影响下深层油气富集保存机理与分布规律,研究深层碳酸盐岩油气藏流体相态行为、流动机理,开展油气藏数值模拟研究,开展深层碳酸盐岩油藏注水、注气开采技术研究,揭示深层海相碳酸盐岩油气藏开采机理。

(3)深层海相页岩气富集规律与开发机理

研究深层富有机质页岩生烃、排烃、滞留机理;开展深层页岩有效储层形成保存机理及定量表征研究;研究深层页岩源-储动态演化与页岩气富集机制,建立深层海相页岩气富集模式;开展高温高压条件下海相页岩脆延转换与缝网形成机制研究;揭示深层多介质、多尺度、多相态流体流动机理,开展微观流动模拟和页岩气藏数值模拟研究;研究深层页岩气产能动态评价方法,形成深层页岩气地质工程一体化开发理论与技术体系。

(4)海相深层复杂构造成像与多类型储层预测方法

研究海相深层储层岩-电特征及响应,形成深层复杂储层及流体测井定量评价新模型;建立深层复杂构造与储层地质模型,开展地球物理正演模拟,探索复杂介质地震波场传播机理及储层识别方法;研究深层各向异性全波形速度建模和深度域地震成像技术方法;研究非线性高分辨率地震反演与储层智能预测技术;研究深层页岩气甜点识别与压裂监测方法。建立适应海相深层复杂构造成像与多类型储层识别及评价方法,形成海相深层油气地球物理特色技术与软件模块。

(5)高温高压深层钻完井工程基础理论及控制方法

研究深层地层孔隙压力形成机理、地质力学特征及流-固耦合作用下岩体变形机制;研究高温高应力地层孔隙压力预测、硬地层提速、井筒失稳(破坏)和复杂缝智能控制方法,揭示高温高应力井筒失稳和地层破岩、起裂扩展机理;研究地层与大型压裂作用下井筒结构体损伤/破坏规律及完整性构建方法;研究高温高应力储层有效改造机理、长效导流机制,建立深层安全高效钻完井、储层改造方法;研究精准钻井探测仪器及高效能压裂装备构建方法,提出地层远探测仪、200℃ MWD及5000型电动智能压裂装备的创制原理与样机。

本研究方向拟资助集成项目1项,资助直接费用约为6720万元。本集成项目应同时包含上述5个研究内容,紧密围绕项目主题“海相深层油气”开展深入和系统研究,研究成果应包括原理、方法、技术、装备以及专利等。

2.酚酮高值联产绿色成套工艺的基础科学及工程问题(申请代码1选择B08的下属代码)

针对酚酮高值联产绿色合成工艺所涉及的关键科学问题开展系统深入的研究,力争在耦合催化机制调控、新型催化材料、过程强化技术方法等相关的理论创新上形成特色,在新结构分子筛和酸分解多相催化新材料、催化工艺路线设计与关键设备开发中取得突破,基于工业全流程模拟优化与系统集成,开展百吨/年规模的中试验证,开发苯制苯酚联产环己酮的高效环保成套技术。大力提升我国在该领域的核心竞争力。主要研究内容:

(1)耦合加氢烷基化催化新技术

研究分子筛催化材料加氢-酸催化耦合催化效应的构效关系,通过多功能催化中心的结构构建和组装设计,调控反应-扩散和加氢-酸催化反应耦合机制,实现金属加氢活性中心、分子筛酸中心和孔道择形等功能协同,以及苯选择加氢和高效烷基化匹配,通过解决吨级规模双功能耦合催化剂放大工程问题,创制具有苯高活性高选择性加氢烷基化制备环己基苯催化剂,进行中试验证,苯转化率>40%,环己基苯选择性>80%。

(2)高效过氧化过程强化技术

以提高过氧化环己基苯选择性为目标,基于建立和模拟优化低温过氧化动力学机理模型,研究高选择性催化过氧化反应路线,并探索外场自由基引发在环己基苯氧化过程中作用机制,提高定向过氧化效率,抑制环己基苯仲碳过氧化选择性,中试规模实现过氧化氢环己基苯选择性>90%。基于氧化反应的工程特性与反应器的传递特性匹配原则,通过过程强化设计开发适合高效低温氧化的新型反应器等关键设备,突破高效低温氧化反应器及反应工艺的技术瓶颈。

(3)绿色过氧化氢环己基苯固体酸催化酸解

创制高效过氧化物酸分解的新型树脂基固体酸催化材料,研究树脂催化剂有机-无机杂化增强耐溶胀结构机制,在吨级放大规模设计制备高性能酸分解树脂催化剂,实现中试规模的稳定长周期运行,转化率>98%,苯酚选择性>85%,环己酮选择性>80%。

本研究方向拟资助集成项目1项,资助直接费用约为1260万元。本集成项目应同时包含上述3个研究内容,紧密围绕项目主题“催化新工艺”开展深入和系统研究,研究成果应包括原理、方法、技术及专利等。

3.聚烯烃溶液聚合的若干基础科学问题(申请代码1选择B0104或B08的下属代码)

设计合成高性能聚烯烃催化剂,结合催化剂合成、聚合方法和产品表征等高通量试验完成催化剂筛选、评价和高性能产品的开发,同时,进行低压极性聚烯烃技术(配位聚合)的研究,特别是乙烯/丙烯酸(钠)等共聚物的低压制备技术,力争在国际上率先实现突破。主要研究内容:

(1)聚烯烃溶液聚合的基础科学问题

设计合成可用于高温(大于150℃)溶液聚合的单活性中心催化剂,该催化剂不含贵金属,成本低,MAO用量少,活性高;通过催化剂、聚合和产品开发等高通量试验方法对催化剂进行筛选、评价和高性能产品开发;研制高性能低成本POE、双峰聚乙烯树脂、聚乙烯蜡和易加工的超高分子量聚乙烯等物质,并进行分子结构与性能关系的研究;在小试基础上进行模式放大,POE制备规模达到10公斤/天以上;探索POE在汽车塑料中的应用和超高分子量聚乙烯树脂在医疗领域的应用,研究结果可以用于100吨/年POE中试装置或1万吨/年POE生产装置的工艺包开发。

(2)乙烯与极性单体共聚的基础科学问题

设计合成可用于乙烯与极性单体共聚的催化剂,并通过催化剂、聚合和产品开发三种高通量试验方法研究催化剂结构与性能的关系,采用低压法合成乙烯-丙烯酸盐工程塑料,采用低压法合成可用于PET成核剂的乙烯-丙烯酸盐共聚物。

本研究方向拟资助集成项目1项,资助直接费用约为1260万元,资助期限为4年。本集成项目应同时包含上述2个研究内容,紧密围绕项目主题“合成树脂”开展深入和系统的研究,研究成果应包括原理、方法、技术及专利等。

(二)中国海洋石油集团有限公司

本年度拟在以下研究方向以重点支持项目的形式予以资助,直接费用平均资助强度约为260万元/项。

1.渤海潜山裂缝性油气藏储层地震响应机理及精确成像方法(申请代码1选择D04的下属代码)

以渤海潜山油气藏为主要研究对象,重点开展渤海潜山裂缝型储层岩石物理机理研究,建立不同裂缝类型储层弹性参数的变化规律,探索潜山裂缝微观特征与宏观地震响应特征的规律;开展地震波各向异性机理研究,建立地震波振幅、走时和裂缝空间方位类型的耦合关系;分析不同裂缝类型的地震波场衰减机制以及对振幅和相位的影响;发展基于渤海潜山油气藏的宽频及各向异性精确成像方法,同时开展针对潜山裂缝的各向异性反演基础理论研究。

2.浅海外陆架海底扇-水道重力流储层非均质性表征(申请代码1选择D02或D04的下属代码)

针对莺歌海盆地高温高压低渗气藏储层砂体分布及连通性复杂、平面非均质性强、气水分布复杂等特点,开展浅海外陆架海底扇-水道重力流储层沉积特征及成因机理、储层砂体精细描述、低渗储层成因机制、“甜点”储层成因及分布预测、气藏内部精细成藏模式、精细构型建模等研究,准确表征储层内部结构和平面非均质性,为高温高压低渗气藏有效开发奠定地质基础。

3.低渗致密油气藏“甜点”成因及预测(申请代码1选择D02或D04的下属代码)

针对海上深层低渗致密油气藏开发面临的海上、少井、深层、强非均质性、高成本等难题,开展海上深层低渗致密储层地球物理采集,“甜点”成因、预测及表征,流体渗流规律,增产控水机理等方面的探索研究,为实现海上深层低渗致密油气藏的有效开发提供理论依据。

4.海上油田提高采收率新方法新理论(申请代码1选择E04的下属代码)

针对海上油田平台井距大、空间小,高分子量的驱油聚合物存在溶解慢、经近井地带剪切后粘度损失大的问题,重点支持探索速溶、可地层原位增粘的功能性驱油体系,解决海上平台配注空间小的突出难题;针对海上油田大井距、层系多、储层非均质性强的特点,重点支持研究化学驱均衡驱替提高采收率新理论、新技术方法。

5.新一代定向井装备基础理论与方法(申请代码1选择E04的下属代码)

研究随钻电磁波低频近场下前向探测的天线机理和数据处理方法,开展低频近场下探测天线前向方向性能研究以及数据反演方法;开展高速井地双向数据传输技术研究,突破目前随钻传输系统深度和速率瓶颈,为随钻成像测井仪器的应用提供通信保障;以惯性导航、地磁导航等核心传感器和数据融合导向算法为基础,重点攻关井下高温、强振动、强冲击、复合钻进钻具高速旋转、强磁干扰等复杂环境下钻井轨迹高精度动态测量技术,为旋转导向精确轨迹控制提供依据;研究旋转导向电能和通讯单线圈耦合传输机理,形成高传输效率、电能和信号同时稳定传输的单线圈耦合器方法。

6.煤层气及煤系气合采机理(申请代码1选择E04的下属代码)

针对中海油鄂尔多斯盆地东缘临兴-神府地区深煤层煤层气开发难度大、单一气体资源开发经济效益低的问题,开展煤层及煤系储层吸附气解吸渗流的工程诱发条件及高效产出机理研究,建立含煤岩系天然气合采过程中多类型储层-多相-多尺度-多物理场耦合条件下解吸渗流理论,为发展多气合采、提高资源综合利用率奠定渗流理论基础。

7.深水多立管系统之间相互作用耦合分析机理(申请代码1选择E04或E09的下属代码)

针对深水油气田开发中,生产立管、脐带缆、电缆等多类立管回接系统,揭示复杂海流、内波流等环境荷载对多管系统的作用机制、涡激、波激振动规律,以及管间耦合作用机制,探究船体、多立管系统相互影响控制因素,为深水多立管系统设计运维提供理论基础。

8.深水蜡晶与水合物多相混输管道固相沉积与安全输运机制(申请代码1选择E04或E09的下属代码)

揭示深水低温高压条件下,蜡晶与水合物微观结构与聚集特性规律,探明蜡晶与水合物共晶耦合生成聚并、黏壁着床、沉积堵塞机理,建立耦合蜡晶存在影响的水合物浆液管流黏度预测模型和阻力压降特性计算方法;构建海底管道、立管管道内外流-固-热等多场耦合模型,为深水含蜡油气水混输管道的安全经济输送提供较为准确的科学理论和依据。

9.海上可移动工程设施基础结构与地基耦合作用(申请代码1选择E04、E08或E09的下属代码)

采用海上可移动平台代替固定式平台进行边际油田的油气开发作业具有重大的经济意义。海上可移动工程设施多采用桩靴、沉垫等基础型式,其就位与移动过程涉及复杂的地基基础耦合作用。通过研究揭示基础入泥、在位及拔出过程中基础与地基土体的非线性耦合作用机理;提出基础安装扰动、拔出移位时土体扰动以及基础在位时循环荷载等因素对地基承载力影响的评估方法;解决海床冲刷、液化、土体强度弱化造成的地基承载力不足或失稳问题,为海上可移动工程设施基础设计提供理论基础,为可移动平台在边际油田开发中的应用提供可靠保障。

10.南海泥质粉砂天然气水合物储层特征及气液固多相传热传质机制(申请代码1选择D02或D04的下属代码)

探究南海多类型泥质粉砂天然气水合物储层沉积物-水-水合物及游离气多相多组分多孔介质沉积特征、孔隙结构特征描述方法,揭示泥质粉砂天然气水合物分解、蠕变过程中沉积层非平衡相变、骨骼结构、孔隙结构和蠕变特性、以及多孔介质内气、水、水合物、沉积物多相渗流和传热传质机制及主控制因素,为建立泥质粉砂水合物储层描述方法及安全高效开发技术研究提供理论基础。

11.新型高效微通道换热器扩散连接控制与微尺度缺陷定量识别机制(申请代码1选择E06的下属代码)

以元素扩散理论、界面声学理论为基础,从扩散连接界面原子激活能、接头界面组织调控、界面超声缺陷激励、缺陷信号特征提取与模式识别和非线性成像出发,探索扩散连接下形性协同控制机制与微尺度缺陷的超声作用机制。揭示扩散连接过程中界面原子激活能垒的影响规律和关键控制因素,建立界面原子激活能垒的热力学模型,揭示在温度场、应力场等多因素下扩散连接接头的形性协同控制机制,精准识别及优化探测信号中界面非缺陷及缺陷信号,揭示超声无损检测信号与界面显微特性的内在联系,为实现天然气液化(气化)应用领域新型高效微通道换热器的高质量扩散连接及无损检测奠定理论基础。

12.重质油催化转化机理与规律(申请代码1选择B08的下属代码)

针对高硫高酸重质原油加工存在渣油收率高、轻油收率低的特点,以现有重质油化学为基础,开展海洋重质油组成结构与海洋重质油转化化学研究,催化材料合成理论出发,开展海洋重质油组成结构特性研究,建立催化材料表面性质调控、反应工艺与重质油组分定向转化之间的作用机理,开展复合载体材料可控制备的研究,发展系列新型高效重质油催化转化多相催化材料,研究重质油分子在催化转化过程中显著的扩散传质问题以及催化活性中心分散结构难以控制等关键问题。

13.海洋原油资源高效利用基础理论与规律(申请代码1选择B08的下属代码)

基于分子工程与分子管理理念,开展海洋原油分子组成、结构表征和重构方法研究,揭示不同烃类分子物理与化学转化规律,为海洋原油中不同烃类的定向分离和转化提供理论基础;研究适合于海洋原油转化的性能可调催化材料及其定制合成、新型催化剂绿色制备途径,发展精准调控催化材料与催化剂结构的方法,为获得高性能催化材料与催化剂提供指导;建立海洋原油不同烃类在转化过程中传递/反应网络,耦合分子动力学方法和基于CFD模拟的传递模型,构建分离/反应过程的数学模型,为发展海洋原油中不同烃类的高质化利用提供化学工程基础。

14.富碳天然气合成化学品反应过程基础理论(申请代码1选择B08的下属代码)

研究C1分子化学键的重构行为,实现对碳氧键及碳氢键的活化、碳碳键的形成、碳链增长及中止行为的调控。开展高时空分辨率的催化剂原位动态构效与反应体系的关系研究。发展新催化剂体系并构筑强化传质传热的介观结构,构建多相反应界面的传递与反应过程耦合模型,研究反应过程强化规律,实现富二氧化碳天然气定向转化制化学品,为二氧化碳和甲烷的双重减排以及非常规南海天然气资源大规模的利用提供解决方案。

15.智能炼化建设中智能感知、知识关联与动态建模技术(申请代码1选择B08的下属代码)

针对炼油化工生产过程环境恶劣、反应与分离过程机理复杂、数据数量庞大、数据类型复杂等特点,研究基于机器视觉、光谱、质谱、核磁等非接触式信息敏捷感知技术、检测技术与软测量技术,海量高并发以及多源异类异质数据的清洗、校正与处理技术,稀疏异常点的系统运行状态动态建模技术。研究多场、多相体系下炼油化工生产过程的物质转换与能量传递机理以及大数据环境下融合机理、数据与经验知识的多场、多相反应体系建模方法、复杂生产过程多尺度耦合智能建模与优化方法、多场多相数据的可视化理论与方法以及可视化实现与分析技术、全流程虚拟生产系统的构建与实现。研究面向决策以及计划、调度的知识关联与推理的理论、规则、方法与实现技术,研究基于知识和大数据的复杂人机物系统建模理论、技术以及智能自主控制系统。

中国石油化工股份有限公司科技部

地址:北京市朝阳区朝阳门北大街22号

邮编:100728

联系人:林 源 袁霞光

电话:010-59968819,59968795

电子邮件:linyuan@sinopec.com

     yxg@sinopec.com

中国海洋石油集团有限公司科技发展部

地址:北京市东城区朝阳门北大街25号

邮编:100010

联系人:常 乐 沈 伟

电话:010-84527573,84522790

电子邮件:changle@cnooc.com.cn

     shenwei@cnooc.com.cn

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