经过个人申报、学院初评、研究生院组织专家评审等程序,课题组博士生郭牧之申请的《基于抑制剂-微纳气泡作用机理的新型水合物二次生成抑制剂设计》获批学校2025年研究生创新基金项目。
天然气水合物拥有约800亿吨油当量的巨大资源量,近年来在全球能源竞争中受到高度关注。我国在“十三五”期间成功完成了海域水合物二轮试采,创下了全球日均和总产气量的纪录,显示了其在保障能源安全和替代能源供应中的关键地位。然而,开采过程中水合物分解产生的微纳气泡会加速水合物二次生成,导致储层渗透率大幅降低甚至出现井筒堵塞,成为制约安全高效开发的主要瓶颈。为此,通过抑制剂防止水合物二次生成成为当前技术开发的核心科学问题,但传统热力学和动力学抑制剂在用量、成本、环保以及实际防治效果上都面临挑战。基于此,本项目提出从源头控制水合物二次生成的新思路,利用分子模拟深入解析抑制剂在水合物分解与二次生成过程中的机理,结合机器学习筛选设计具有微纳气泡调控能力的新型动力学抑制剂,并通过室内实验模拟真实开采环境验证其有效性,为水合物二次生成防治提供新的理论与技术支持,满足国家能源安全和可持续发展的战略需求,同时具有重大的科学和应用价值。
