自主創(chuàng)新 進(jìn)軍“深?！?/h1>
2016-11-30 08:53:34劉婉茹
科學(xué)中國人 2016年10期
劉婉茹
從“十二五”進(jìn)入“十三五”，海洋油氣開采都是國家海洋工程戰(zhàn)略與規(guī)劃的重要研究內(nèi)容之一。其中，油-氣-水多相流測控技術(shù)在海洋油氣開采中具有十分重要的地位。從海洋大國走向海洋強(qiáng)國，“海洋油氣勘探與開發(fā)技術(shù)”是“深海工程”中的一個重要研究領(lǐng)域。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，近10年發(fā)現(xiàn)的大型油氣田，海洋領(lǐng)域約占60%。從世界深海油氣報告資料可知，未來世界油氣總儲量的44%來源于深海，而目前僅開發(fā)了3%?？梢?，深海油氣資源潛力非常巨大。
清華大學(xué)深圳研究生院海洋與科學(xué)技術(shù)學(xué)部副教授李軼介紹說，我國海上油氣勘探主要集中于渤海、黃海、東海及南海北部大陸架，目前原油開發(fā)率僅為18.5%，我國在深海石油勘探與開發(fā)領(lǐng)域仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國際水平，自主研發(fā)的裝置和技術(shù)目前還不能滿足深海開采的需求，但他堅信，未來不久一定能“打破壟斷，突破瓶頸，填補(bǔ)空白，掌握核心技術(shù)?！?/p>
清華情結(jié) 家國情懷
2004年，李軼從英國蘭開夏中央大學(xué)電子電氣工程專業(yè)本科畢業(yè)，2008年，在英國曼徹斯特大學(xué)電子電氣工程專業(yè)完成博士學(xué)業(yè)。2009年到2014年間，李軼先后在英國曼徹斯特大學(xué)電子系，英國劍橋大學(xué)核磁成像研究中心（MRRC）作博士后。在這樣光鮮的求學(xué)經(jīng)歷中，我們看到了一個似乎不同于常人的“80后”。
李軼告訴記者，20世紀(jì)90年代到深圳的時候，他就開始接觸了比較多的英文教育，在一次看似偶然的考試中，一直學(xué)習(xí)成績優(yōu)秀的李軼脫穎而出。來到英國，本科時就讀了電子信息工程，這也是李軼的興趣所在。為了更深入地學(xué)習(xí)，在博士階段，李軼堅持了同一方向，但這時他更加注重傳感器、測量還有信息處理。博士后畢業(yè)后，他有機(jī)會接觸了相關(guān)專業(yè)更多頂級的專家和教授，也正是從那時起，李軼就看準(zhǔn)了“未來海洋一定是一個有前景的發(fā)展趨勢和方向”。
能不能把自己所學(xué)的電子信息工程傳感技術(shù)應(yīng)用于海洋領(lǐng)域？但怎樣才能找到好的切入點(diǎn)呢？經(jīng)過長期的實踐、構(gòu)思和構(gòu)想，李軼找到了答案——深海油氣開采，并形成了現(xiàn)在的研究方向：海洋油氣能源開采多相流在線測量技術(shù)及高端儀器、裝置的研究與開發(fā)。李軼說，深海油氣的開采離不開信息技術(shù)和傳感器，二者的結(jié)合便是“無縫對接”。
海洋油氣能源多相流測量研究到底是怎么一回事？李軼向記者作了詳細(xì)介紹：深海石油開采一開始是油、氣、水三種形態(tài)的混合體，傳統(tǒng)的測量方法很難滿足未來的深海工況需求，國際上就提出要對開采做一種新型的多相流在線測量裝置。而這也是李軼在國外接觸到的最早的技術(shù)，實現(xiàn)對深海開采井口采出液實時檢測。李軼又向記者介紹到，“目前，海洋油氣開采主流技術(shù)和核心裝置都被國外掌控，我國海洋石油開采95%以上使用的還是國外的技術(shù)和產(chǎn)品，我國在高端海洋裝備及核心零部件領(lǐng)域可以說是空白的，話語權(quán)和規(guī)則的制定權(quán)等多方面的核心命脈還都被國外把控?！边@也成了我國海洋石油開采的主要瓶頸，我國的體系還沒有建立起來，但李軼同時堅信，“在海洋能源開采的高端技術(shù)和裝備上我國必須走自主化路線，只有這樣才能打破國外壟斷，突破瓶頸，填補(bǔ)空白?！?/p>
2014年5月，李軼決定回國，加入清華大學(xué)深圳研究生院，任職海洋與科學(xué)技術(shù)學(xué)部副教授。李軼說，這其中有自己的“清華情結(jié)”，“能夠回到國內(nèi)最好的高校平臺從事自己想做的科研工作，這是一個難得的機(jī)會”。而“填補(bǔ)我國在海洋能源開采測控技術(shù)與裝備方面的空白，真正把研究成果產(chǎn)業(yè)化，服務(wù)于社會回饋于國家，實現(xiàn)我國的自主化?！辈攀抢钶W回國的真正初衷。李軼說，“回國建立自己的團(tuán)隊，做一些對國家有意義的事，這才是個人最大的價值?！?/p>
自主研發(fā) 重點(diǎn)攻關(guān)
隨著油氣開采走向深水，長距離油-氣-水多相混輸技術(shù)必不可少，深水流動安全保障則面臨巨大挑戰(zhàn)。海底高壓、低溫運(yùn)行下的油-氣-水混輸管道內(nèi)氣相與游離水發(fā)生反應(yīng)，易生成水合物，造成管道堵塞，嚴(yán)重威脅海洋石油輸送安全。管線越長，問題越大。對于海上油氣田開發(fā)中廣泛使用的多相混輸管線，更需要對其管線中水合物的生成進(jìn)行防治，從而確保混相輸送管線的正常運(yùn)行。因此，在水合物形成初期進(jìn)行有效、實時地檢測和監(jiān)測將是實現(xiàn)抑制水合物在混輸管線中形成堵塞的關(guān)鍵。
為此，李軼帶領(lǐng)團(tuán)隊申請了“油-氣-水多相混輸管內(nèi)流水合物生-消過程可視化識別”研究項目，擬利用電容、電導(dǎo)層析成像技術(shù)，實現(xiàn)油-氣-水多相混輸管內(nèi)流水合物生-消變化過程的可視化測量，揭示多相流流型及水合物生-消過程介電常數(shù)、導(dǎo)電率變化規(guī)律，探索并建立水合物生-消變化過程復(fù)阻抗數(shù)學(xué)模型，以達(dá)到為有效進(jìn)行海底油-氣-水多相混輸管內(nèi)水合物生成的抑制和風(fēng)險控制提供一種創(chuàng)新的、可靠的在線可視化測量工具。
目前，李軼正在主持國家自然科學(xué)基金面上項目1項，深圳市海外高層次人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)專項1項以及企業(yè)橫向課題1項?，F(xiàn)為國家自然科學(xué)基金委信息處專家?guī)斐蓡T，深圳市經(jīng)貿(mào)信息委海洋處專家?guī)斐蓡T。他也正帶領(lǐng)團(tuán)隊重點(diǎn)攻關(guān)“深水油氣開采用在線多相流測量裝備”，自主率達(dá)90%以上。李軼說該測量裝備若研制成功，將作為核心測控組件，配套FPSO及水下生產(chǎn)系統(tǒng)，用于深海油氣開采領(lǐng)域。近年來，李軼作為第一作者發(fā)表了SC1、EI文章10余篇，總他引次數(shù)近60次，并申請了國內(nèi)發(fā)明專利6項。
剛剛回國兩年，對于碩士生的培養(yǎng)，李軼也有自己的“原則”：一是除了知識更要注重學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)；二是家國情懷不能丟，要回饋社會和國家。此外，李軼還負(fù)責(zé)校企實驗中心的籌建，已有國內(nèi)領(lǐng)先的實驗裝置，研究進(jìn)展良好，李軼說：“走向深海，從海洋大國到海洋強(qiáng)國，我們必須獨(dú)立自主研發(fā)，做接地氣的設(shè)備和裝置，最終走向市場走向應(yīng)用”。目前，李軼正一步一步朝著這個規(guī)劃在走。而他更希望的是“能基于這個規(guī)劃和平臺培養(yǎng)一批好的學(xué)生，為國家教育事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)，每個人都要有家國情懷?！?/p>
在科研攻關(guān)過程中，李軼說會遇到很多無法預(yù)知和控制的事情，每天都很忙碌，陪家人的時間也沒有在國外那樣多，但李軼卻對現(xiàn)在的工作表示很滿意，“雖然忙但很充實”。別看李軼是個不折不扣的理工男，但工作之余，和朋友一起做做音樂、彈彈吉他等諸多文藝的事他似乎也沒落下。從李軼身上，我們看到了他和所有科研人員一樣的“認(rèn)真”和“執(zhí)著”，但也看到了一種不同于一般科研人員的“朝氣”和“文藝”，相信這樣的李軼，也會在“深?！鳖I(lǐng)域上走出一片不同于常人的路來！
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清華情結(jié) 家國情懷
2004年，李軼從英國蘭開夏中央大學(xué)電子電氣工程專業(yè)本科畢業(yè)，2008年，在英國曼徹斯特大學(xué)電子電氣工程專業(yè)完成博士學(xué)業(yè)。2009年到2014年間，李軼先后在英國曼徹斯特大學(xué)電子系，英國劍橋大學(xué)核磁成像研究中心（MRRC）作博士后。在這樣光鮮的求學(xué)經(jīng)歷中，我們看到了一個似乎不同于常人的“80后”。
李軼告訴記者，20世紀(jì)90年代到深圳的時候，他就開始接觸了比較多的英文教育，在一次看似偶然的考試中，一直學(xué)習(xí)成績優(yōu)秀的李軼脫穎而出。來到英國，本科時就讀了電子信息工程，這也是李軼的興趣所在。為了更深入地學(xué)習(xí)，在博士階段，李軼堅持了同一方向，但這時他更加注重傳感器、測量還有信息處理。博士后畢業(yè)后，他有機(jī)會接觸了相關(guān)專業(yè)更多頂級的專家和教授，也正是從那時起，李軼就看準(zhǔn)了“未來海洋一定是一個有前景的發(fā)展趨勢和方向”。
能不能把自己所學(xué)的電子信息工程傳感技術(shù)應(yīng)用于海洋領(lǐng)域？但怎樣才能找到好的切入點(diǎn)呢？經(jīng)過長期的實踐、構(gòu)思和構(gòu)想，李軼找到了答案——深海油氣開采，并形成了現(xiàn)在的研究方向：海洋油氣能源開采多相流在線測量技術(shù)及高端儀器、裝置的研究與開發(fā)。李軼說，深海油氣的開采離不開信息技術(shù)和傳感器，二者的結(jié)合便是“無縫對接”。
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為此，李軼帶領(lǐng)團(tuán)隊申請了“油-氣-水多相混輸管內(nèi)流水合物生-消過程可視化識別”研究項目，擬利用電容、電導(dǎo)層析成像技術(shù)，實現(xiàn)油-氣-水多相混輸管內(nèi)流水合物生-消變化過程的可視化測量，揭示多相流流型及水合物生-消過程介電常數(shù)、導(dǎo)電率變化規(guī)律，探索并建立水合物生-消變化過程復(fù)阻抗數(shù)學(xué)模型，以達(dá)到為有效進(jìn)行海底油-氣-水多相混輸管內(nèi)水合物生成的抑制和風(fēng)險控制提供一種創(chuàng)新的、可靠的在線可視化測量工具。
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在科研攻關(guān)過程中，李軼說會遇到很多無法預(yù)知和控制的事情，每天都很忙碌，陪家人的時間也沒有在國外那樣多，但李軼卻對現(xiàn)在的工作表示很滿意，“雖然忙但很充實”。別看李軼是個不折不扣的理工男，但工作之余，和朋友一起做做音樂、彈彈吉他等諸多文藝的事他似乎也沒落下。從李軼身上，我們看到了他和所有科研人員一樣的“認(rèn)真”和“執(zhí)著”，但也看到了一種不同于一般科研人員的“朝氣”和“文藝”，相信這樣的李軼，也會在“深?！鳖I(lǐng)域上走出一片不同于常人的路來！
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