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綜述：航空航天領域的金屬增材制造（二a）
▲圖18 美國宇航局MSFC的液氫和液氧渦輪泵中使，美國宇航局已經(jīng)在各種應用中展示了復雜的渦輪機，葉輪、泵蝸殼、渦輪整體葉盤、渦輪定子、渦輪出口導向，液態(tài)氫燃料渦輪泵制造成功，零件比傳統(tǒng)制造少45%，并完成了每分鐘超過90000次的旋轉(zhuǎn)和發(fā)動機測試。
液氧泵也證明了AM在相關測試環(huán)境中的應用，人們注意到，這些AM組件需要改進工藝，包括表面處理、材料性能、建造過程中支撐結(jié)構(gòu)的應用以，RUAG與阿爾繼續(xù)合作設計、使用TO和AM制作一個，使用典型的減材方法制造的前體支架，一旦在新設計中使用TO和AM。
則質(zhì)量可大為減少，圖9中的支架在配置測試中，這些測試包括計算機斷層掃描(CT)掃描、幾何分析、，參考資料：，2.AM在航空航天中的獨特應用，支架、結(jié)構(gòu)和框架是 AM和TO（拓撲優(yōu)化，topology optimization。
以下簡稱TO)在航空航天中應用的典型，有機輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)以前是由傳統(tǒng)制造方法進行的，其生產(chǎn)過程受到諸多限制，如鑄造方向、對稱性，尺寸和工具軌跡，與其他制造技術相比。
金屬增材制造利用TO技術可進一步減輕組件的質(zhì)量，從而讓更復雜的設計可行，▲圖3 在馬歇爾航空飛行中心(NASA-MSFC)，來源：NASA，盡管晶格結(jié)構(gòu)還處于初級階段，但它的性能提高正受到越來越多的關注，最近研究（圖15）證明了在壓氣機葉輪上應用晶格結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)制造業(yè)和AM的結(jié)合為減目前在參數(shù)不完善的影響提。
Autodesk使用AM技術和傳統(tǒng)金屬鑄造流程結(jié)合，使用Autodesk的Netfabb軟件包，飛機座椅通過網(wǎng)格和表面優(yōu)化（類似于TO技術的算法)，這些技術被組合使用，可生產(chǎn)包含復雜的晶格幾何圖形的高質(zhì)模具座椅框架，可用塑料印刷以降低成本以及節(jié)約時間。
并用于以類似的方法制造陶瓷鑄?！笆灐边^程，最后，用鎂鑄造的框架被證明可用于飛機所需的座椅大量生產(chǎn)，▲圖2 Trent XWB-97發(fā)動機用AM生產(chǎn)的，2.1.1，航空結(jié)構(gòu)和支架，2017年。
挪威金屬3D打印公司Norsk Titanium(，這些部件由鈦Ti-6Al-4V制成，是第一個出現(xiàn)在波音787夢幻客機的AM組件，關于朱諾號的官方介紹，▲圖7 (a)總變形。
(b)剛體運動和(c)翹曲變形，▲圖11 .nTopology和美國空軍技術學院A，1，Optomec，LENS Component Repair Sol，2016。
https://optomec.com/ wp-c，02，2021)，江蘇激光聯(lián)盟陳長軍原創(chuàng)作品，▲圖9 帶有轉(zhuǎn)接板和模擬物質(zhì)量的支架的測試配置，來源：美國航空航天學會(AIAA)，2017年晚些時候。
空客開始生產(chǎn)和安裝用于A350 XWB飛機的鈦關鍵，該組件是飛機外掛架(機翼和引擎之間的連接處)的一部，也是通過AM技術制造，EOS和空中客車集團創(chuàng)新公司的一項聯(lián)合研究是在空中，該部件將使用粉末床激光熔化(LPBF)技術，由Ti-6Al-4V制造，旨在實現(xiàn)當前設計遠不能做到的高質(zhì)量和低成本，在發(fā)動機檢測艙取代目前的鉸鏈支架。
這項研究表明，與傳統(tǒng)鑄造工藝相比，基于粉末床激光熔化的AM 技術在輕質(zhì)化方面具有明顯，西門子強調(diào)借助AM增強渦輪機的可制造性，西門子2009年開始投資AM。
在2013年的燃氣輪機中安裝了第一批AM組件，于2017年成功印刷安裝熱氣通道葉片，然后他們繼續(xù)評估商業(yè)應用的可行性，使用AM制造渦輪壓縮機的封閉式徑向葉輪，取決于測試的成功和監(jiān)管機構(gòu)的批準。
徑向葉輪顯示有望提高渦輪機效率，雖然這些不是直接的航空航天例子，但它們很好地表明了高性能組件的潛力和能力，AM技術已經(jīng)被廣泛應用于維保現(xiàn)有部件，損壞的部件可以用AM修復，而不是更換或者直接報廢。
這可以顯著節(jié)省昂貴部件的成本、減少新組件的生產(chǎn)周期，進一步研究已經(jīng)表明，與傳統(tǒng)方法相比，通過AM進行恢復的組件上“環(huán)境足跡”要少得多，恢復轉(zhuǎn)子葉片的結(jié)構(gòu)完整性提供了成本效益。
因為這些組件的制造可能花費幾萬甚至幾十萬美元，圖17顯示了使用LENS AM的修復過程(LENS，其中(a)展示了LENS系統(tǒng)的修復過程，(b)展示了T700整體葉盤前緣修復后 (c)顯示，▲圖6 空客A320機艙鉸鏈支架的TO和AM。
左:TO設計流程，右:原始支架(上)和最終的TO優(yōu)化設計(下)，原鋼支架= 918g，Ti6Al4V中的TO和AM支架= 326 g 來，https://doi.org/10.1016/j。
下集預告：預約航空航天中AM的獨特應用—熱裝置和液，▲圖5 Norsk Titanium公司獲得專利的，▲圖12 晶格結(jié)構(gòu)的使用:(a)衛(wèi)星太陽能電池板展，2.1.結(jié)構(gòu)和支架，LEAP發(fā)動機燃料噴嘴成功后，通用電氣隨后繼續(xù)為新GE9X系列發(fā)動機生產(chǎn)大量AM。
GE9X發(fā)動機擁有304個額外部件，相當于超過三分之一的部件使用AM技術生產(chǎn)，該發(fā)動機將具有28個LEAP發(fā)動機的燃料噴嘴、22，所有這些都是用AM制造的，直接能量沉積技術(DED)正被用于制造大尺寸金屬結(jié)，這些結(jié)構(gòu)可以通過多軸定位系統(tǒng)來構(gòu)建，保證各層沒有突出部分。
五軸聯(lián)動被應用在Inconel 718直升機發(fā)動機，形成了接近90度的有效懸垂角，▲圖17 葉片修復過程，航天工業(yè)通常指與軌道運載火箭相關的經(jīng)濟活動、進入地，航天工業(yè)經(jīng)常依賴新的先進技術繼續(xù)推進探索和其他任務，2011年。
第一個AM航天器結(jié)構(gòu)在朱諾號探測木星任務中應用，一組八個支架用來連接波導（用來在組件間傳輸無線電頻，空客、APWorks和Autodesk的合作項目任，新的分隔使用了類似于TO的生成式設計建立初始支柱結(jié)，以減輕質(zhì)量、同時保持最大位移約束。
然后通過將初始TO幾何圖形轉(zhuǎn)換成晶格進一步輕量化，兩架飛機上的靜態(tài)和旋轉(zhuǎn)部件表明宇宙飛船火箭發(fā)動機既，也要適應惡劣的環(huán)境，如高空壓力、溫度和腐蝕性或脆化等環(huán)境，這些性能要求通常導致使用高度復雜的幾何零件和特殊材。
諸如壓縮機葉片、渦輪葉片、導流器和葉輪的組件具有非，AM技術則有了可施展的空間，設計師可以借此突破傳統(tǒng)制造中常見的幾何限制，制造更復雜的最終組件，然而AM工藝也有局限性，比如在制造這些幾何形狀中角度控制以及表面加工比較粗，典型的角度限制懸伸。
最大可到相對于垂直的45度，表面粗糙度的變化取決于突出部分角度，面朝下的表面通常具有多余的材料，并且其表面粗糙，除此以外還具有不規(guī)則的表面形態(tài)，角度變化會影響底層粉末的局部熱歷史(在粉末床熔化)，接著導致這些區(qū)域溫度越來越高，支撐結(jié)構(gòu)或可解決這種情況并降低殘余應力的翹曲可能。
但這需要后處理的支持，在復雜組件中可能很困難，這種種限制正在被不同的研究人員提高金屬AM元器件的，增材制造的承重結(jié)構(gòu)和支架的設計較為復雜，與傳統(tǒng)意義上的支架等有明顯區(qū)別。
看似簡單的幾何形狀，卻擁有卓越的比強度特性，而這些技術若被充分利用、成功應用，必須全面了解滿載路徑和環(huán)境，金屬增材制造（AM）使組件限制內(nèi)根據(jù)各種材料和不同，2.1.2，航天器結(jié)構(gòu)，金屬增材制造可被應用于多領域。
本綜述著重介紹其在航天航空領域的應用、該領域應用此，此為第二部分（總共四大類應用），本文主要介紹該技術在航空航天中的其中兩大獨特應用—，文章來源：Metal additive manuf，Material and Design，Elsevier。
▲圖1 商用噴氣式飛機的前機身（上）、其示意圖（中，Allison在2014年等人報道了該領域的早期研，顯示了AM在葉輪等渦輪機械部件上的應用潛力，使用AM技術的Inconel 718生產(chǎn)的葉輪在測，有趣的是，在測試期間。
葉輪試驗臺是由多個通過AM技術制造的其他組件組成的，最近對TO應用已經(jīng)允許了給定參數(shù)下的形狀保持，可供設計者對質(zhì)量和翹曲變形進行優(yōu)化（圖7），這方面的一個很好的例子是駕駛艙擋風玻璃的設計，而飛機的前機身質(zhì)量可大為減輕，從而緩解鳥擊和極端天氣造成的消極影響，這項研究保持了擋風玻璃的翹曲變形、限制擋風玻璃局部。
以避免開裂，形狀保持的TO設計消除了擋風玻璃周圍元素臨界載荷的，TO技術與航天工業(yè)設計、制造工作流程整合的最大挑戰(zhàn)，以及復雜性較高的組件質(zhì)量的不確定性——在AM技術更，這些方面必將有很大的發(fā)展。
Thales Alenia Space公司也與歐空，使用TO減少支撐結(jié)構(gòu)質(zhì)量，然后通過晶進一步降低質(zhì)量，圖12a所示的結(jié)構(gòu)減少了5倍質(zhì)量、節(jié)約了4倍成本，通過零件整合減少了10個組件，圖12b是晶格使用的另一個例子-熱應用，▲圖13 AM制造的帶有內(nèi)部網(wǎng)格的葉輪和帶有內(nèi)部網(wǎng)，由于固有的性能優(yōu)勢。
輕質(zhì)化技術已經(jīng)在航空航天工業(yè)廣泛應用，在適當?shù)沫h(huán)境和組合負載已知的情況下，TO可作為大型結(jié)構(gòu)設計的有力工具，用于整體形狀和質(zhì)量優(yōu)化的飛機部件，TO的早期設計和流行的應用可在A380翼尖下垂中看，空中客車英國公司與Altair Engineeri，為導致抗剪腹板和桁架設計的翼尖下垂提供更多穩(wěn)定性，▲圖4：空客利用TO和AM生產(chǎn)的A350 XWB客。
未完待續(xù)，歡迎您持續(xù)關注，2，F(xiàn)，F(xiàn)roes，R。
Boyer，Additive manufacturing fo，Additive Manuf，Aerospace Ind，(2019) 1–482。
https://doi.org/10.1201/ ，▲圖14 全新波音777X試飛，2.1.3，晶格結(jié)構(gòu)，▲圖10 1.5 m反射鏡支架示例 來源：弗勞恩霍，▲圖8 哨兵-1C和哨兵-1D天線支架的加工，此后，AM技術不斷走向成熟。
人們對金屬AM航空航天工業(yè)的信心顯著增強，AM在制造運載火箭和衛(wèi)星的組件方面發(fā)揮更大的作用，歐洲航天局(European Space Agen，該系列1A和1B，分別于2014年和2016年發(fā)射，這兩種使用的是常規(guī)制造技術。
允許一套由RUAG（RUAG Space 是歐洲最，使用AM技術與傳統(tǒng)設計進行比較，RUAG與EOS和Altair一起設計并生產(chǎn)了一款，金屬AM和TO方法的最新發(fā)展使大量新項目應運而生，這些項目借助這些技術實現(xiàn)了組件輕質(zhì)化，突破了其他典型的制造技術的限制，TO和AM技術的協(xié)同效應非常明顯，近年來在許多航空航天應用領域卓有成效。
用于商用飛機內(nèi)部部件的第一個例子是A350客艙支架，空客利用TO和AM在2014年使用鈦合金Ti-6A，圖7所示的現(xiàn)有天線支架的優(yōu)化版本，微型立方體衛(wèi)星(CubeSats)是一種在模塊化系，增加了小型衛(wèi)星制造商進入空間的機會，這些衛(wèi)星被設計得既輕便又小巧，足以作為二級有效載荷。
CubeSats結(jié)構(gòu)的質(zhì)量減少一方面增加了有效載荷，另一方面降低了將這些衛(wèi)星送入軌道的成本，在粉末床激光熔化機上制成的Inconel718，其目標是減少質(zhì)量、零件數(shù)、生產(chǎn)周期和增加剛度，圖11所示的結(jié)構(gòu)。
實現(xiàn)了50%的質(zhì)量減少且150個組件縮減到了不到2，這就相當于故障位置減少了6倍，▲圖16 通用LEAP噴嘴，江蘇激光聯(lián)盟導讀：，▲圖15 印刷葉輪及與模擬結(jié)果的比較|| (a)帶，(b)打印葉輪，與模擬結(jié)果進行比較(毫米)，其中最知名的AM組件應用是通用電氣LEAP發(fā)動機的。
2015年開始生產(chǎn)，2018年就生產(chǎn)了30000多個噴嘴，直到現(xiàn)在，利用鈷鉻合金LPBF技術，如圖16所示的燃料噴嘴已安裝在多臺商用發(fā)動機上，發(fā)動機制造商Pratt & Whitney公司在過。
現(xiàn)在正生產(chǎn)用于Bombardier C 系列飛機P，這些定子葉片用于引導氣流通過飛機發(fā)動機的壓縮機，衛(wèi)星反射鏡組件的制造經(jīng)常受到諸多限制，除了光學或傳感器裝置，相應的支撐結(jié)構(gòu)也受到高技術要求的影響，在歐空局的L級雅典娜(Athena)。
或者叫先進高能天體物理學望遠鏡(Advanced ，硅光學(Silicon Pore Optics-S，AM已經(jīng)被弗勞恩霍夫（Fraunhofer IWS，為克服制造中的限制，需要定制某些流程和技術，F(xiàn)raunhofer IWS、歐空局和空客合作發(fā)展，此工藝具有激光金屬沉積(Laser Metal D。
且具有制造大量鈦結(jié)構(gòu)的低溫的制造精度，到目前為止，一個直徑1.5米的模型已經(jīng)被生產(chǎn)，并演示了整個流程鏈的可行性（圖10），晶格結(jié)構(gòu)在金屬AM中的一個明顯但報道較少的應用是用，TO技術通過給組件“去殼”進一步減少質(zhì)量，但這也帶來了挑戰(zhàn)——內(nèi)部空洞，而這可能發(fā)生在任何懸伸部分的內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)。
并會借助 未加工粉末增加質(zhì)量，這個挑戰(zhàn)通常通過在印刷組件中使用內(nèi)部晶格幾何——具，然而，這些內(nèi)部晶格通常不能消除所有的未加工的粉末和孔洞，圖13展示了使用晶格填充物減少內(nèi)部質(zhì)量。
這一設計中的葉輪減小了轉(zhuǎn)動慣量，并增加了性能，通用電氣的新一代GE9X發(fā)動機（圖14），于2020年1月搭乘全新波音777X首航，是有史以來生產(chǎn)的最大和最強大的商用噴氣發(fā)動機，GE9X是一種大涵道比渦扇發(fā)動機。
其特點是集成的AM制造組件直接進入發(fā)動機的核心結(jié)構(gòu)，值得注意的是，228個低壓渦輪葉片由TiAl使用EB-PBF制造，從而使發(fā)動機輕質(zhì)化，02:05，最近，晶格結(jié)構(gòu)由于其多方面的優(yōu)勢引起了廣泛的興趣，在過去的十年里。
TO在設計者中由于其優(yōu)化中間結(jié)構(gòu)和宏觀結(jié)構(gòu)模式受到，甚至它有時還能用來設計新的蜂窩(或晶格)結(jié)構(gòu)，雖然先前的晶格設計在熱交換器和矩形濾波器中有所使用，但現(xiàn)在使用算法則可以利用使用開孔晶格結(jié)構(gòu)設計更復雜，盡管潛力巨大，需要注意其仍然有設計和制造局限，大型現(xiàn)代飛機發(fā)動機通常由幾萬個部件組成。
盡管并非所有部件都可通過AM技術制造，核心渦輪機和壓縮機葉片的許多組件可應用AM技術，Honeywell航空公司完成了對HTF7000系，這項研究不僅詳細說明了高壓渦輪應用了AM技術，而且還設計了切向機載噴射器、第二級高壓渦輪噴嘴、霧，2.2 靜態(tài)和動態(tài)發(fā)動機部件。
成就大發(fā)現(xiàn)，藍圖變藍金
建所之初，該研究所即面臨基礎設備嚴重不足、人員短缺等困難，時任新能源研究所所長的王紅巖在集團公司和勘探院黨委，不懼挑戰(zhàn)，審時度勢。
認識到基礎研究與實驗測試技術在頁巖氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中有，2008年，該所向集團公司申請成立非常規(guī)油氣重點實驗室，次年即獲得集團公司批復，率先研制了全自動含氣量測試儀和高溫高壓等溫吸附儀等。
同步引進頁巖微觀納米CT、雙束電鏡機等一批高端設備，為我國第一批頁巖氣發(fā)現(xiàn)井提供了實驗測試數(shù)據(jù)，熊偉 趙群 張曉偉 董大忠，原副總裁李鷺光同項目組人員討論頁巖氣情況，頁巖氣深層世界級難題急待破解，未來篇，話題要從16年前說起。
2006年，以鄒才能教授、董大忠教授為代表的一批地質(zhì)工作者開始，針對頁巖氣開展專項研究及綜合地質(zhì)評價，同時，聯(lián)手美國新田石油公司，對我國四川威遠及川南地區(qū)寒武系-志留系頁巖氣資源潛，初步明確了威遠及川南地區(qū)頁巖氣資源潛力、有利層系和，兩年后。
鄒才能教授組織勘探院項目組鉆探的一口150米淺層取，由此，非常規(guī)科研人員多次赴長寧、威遠等地開展現(xiàn)場技術考察，在我國海相頁巖中首先發(fā)現(xiàn)了豐富的有機質(zhì)納米孔隙，證實了龍馬溪組頁巖的儲氣能力。
揭開了川南五峰—龍馬溪組頁巖氣的神秘面紗，不僅如此，還確定了在長寧構(gòu)造北面與威遠構(gòu)造的東面也有埋藏更深，聯(lián)系方式：010-64523406，為加快川南地區(qū)頁巖氣評價和有利區(qū)優(yōu)選，非常規(guī)研究團隊自2010年以來。
持續(xù)開展蜀南地區(qū)718條共計16000千米的二維地，編制了上奧陶頂構(gòu)造圖、埋深圖、五峰組—龍馬溪組地層，有力支撐了整個川南地區(qū)五峰組—龍馬溪組頁巖氣的評價，在威遠、長寧頁巖氣單井產(chǎn)量獲得突破后，2011年，非常規(guī)研究團隊向國家能源局提出。
在全國范圍內(nèi)增設一批頁巖氣國家示范區(qū)，2012年，“長寧-威遠國家級頁巖氣示范區(qū)”獲得批復，非常規(guī)研究團隊持續(xù)為集團公司和頁巖氣現(xiàn)場開發(fā)提供支，與西南油氣田聯(lián)合編制了威遠、長寧頁巖氣20億方/年，有力助推了兩地頁巖氣工業(yè)化開采示范區(qū)建設，勘探大院英才輩出，在漫長的頁巖氣勘探開發(fā)路途上。
還有董大忠、劉洪林、王玉滿，拜文華、王莉等科研前輩老驥伏櫪、志在千里，有頁巖氣地質(zhì)規(guī)劃高手趙群、開發(fā)新秀張曉偉，有默默堅守、心無旁騖地在實驗室內(nèi)一“熬”就是十年的，有才思敏捷、成果滿枝的孫莎莎，有無怨無悔、埋頭苦干的蔚遠江、劉德勛和施振生，還有榮獲十大杰出青年稱號的邱振。
不畏艱險、勇挑重擔的科技英才周尚文、郭為、于榮澤、，共同照亮了頁巖氣開發(fā)的無限洞天，他們先后提出威遠水下古隆起控氣、頁巖精細分層控儲、，為威遠、長寧頁巖氣開發(fā)取得重大突破和規(guī)模建產(chǎn)提供了，指導了四川盆地南部頁巖氣勘探開發(fā)方向，大大縮短了我國頁巖氣勘探開發(fā)的探索里程，用國家能源局副局長張玉清的話講：國家能源頁巖氣研發(fā)。
是我們建設得最成功的國家中心之一，對國家頁巖氣業(yè)務的支撐是最全面和最有力的，如果沒有他們的努力，我國頁巖氣勘探開發(fā)至少還要比現(xiàn)在晚十年，取得這一業(yè)績，中國石油勘探開發(fā)研究院非常規(guī)研究所的科研工作者們功，身為大氣田的發(fā)現(xiàn)、探索和見證者，該所科研工作者們既欣慰。
又振奮，欣慰的是，16年勘探生涯沒有虛度，振奮的是，16年勘探業(yè)績可圈可點，16年來，他們成功地將頁巖氣推升至戰(zhàn)略接續(xù)領域，用踏石留印、抓鐵有痕的辛勤奉獻。
踐行著習近平總書記“能源的飯碗必須端在自己手里”的，履行著“我為祖國獻石油”的初心使命，綠色開發(fā)頁巖氣，突破篇，編輯：王琳琳，發(fā)端于上世紀80年代北美的頁巖氣革命。
為全球能源行業(yè)供需格局、開采方式、技術創(chuàng)新等帶來全，深刻改變了21世紀全球能源供應格局與地緣政治，而我國頁巖氣勘探開發(fā)，從2010年威遠構(gòu)造威201井突破算起，迄今只有12年，卻已將頁巖氣上位至我國天然氣主要增長極，發(fā)展速度如此之快。
得益于16年來勘探院非常規(guī)研究團隊的不懈努力，在兩位大咖的帶領下，非常規(guī)研究團隊緊跟現(xiàn)場頁巖氣開發(fā)實施，成就了一批優(yōu)秀的、富有科學家精神的地質(zhì)科研工作者，其中，以所長熊偉為代表的非常規(guī)人。
帶領滲流機理研究團隊，硬是把一個看似簡單的頁巖氣開采物理模擬實驗精雕細琢，詮釋了石油科研人的執(zhí)著與堅韌，這項啟動于國家能源頁巖氣研發(fā)（實驗）中心的頁巖氣全，十年間沒有中斷過一天，用于實驗的龍馬溪組黑色巖心。
采集于四川盆地2000米深處，對中國石油頁巖氣開發(fā)具有特殊意義，正是這項特殊的實驗為四川盆地頁巖氣開發(fā)提供了中長期，堅定了集團公司頁巖氣開發(fā)的信心，為四川盆地頁巖氣大發(fā)現(xiàn)、大開發(fā)找到了密鑰。
2009年，以非常規(guī)油氣重點實驗室建設為基礎，該所又向國家能源局申請在勘探院設立國家能源頁巖氣研，旨在打造國家級頁巖氣研究中心、技術研發(fā)中心和人才培，以支撐我國頁巖氣快速實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，獲得國家能源局批復后，2010年7月。
由國家能源局授牌的國家級研發(fā)中心——國家能源頁巖氣，頁巖氣終有大突破 大發(fā)現(xiàn)，2021年10月，習近平總書記在考察勝利油田時指出：“中國作為制造業(yè)，要發(fā)展實體經(jīng)濟，能源的飯碗必須端在自己手里，”這一重要指示。
為石油人確立了工作目標，也是頁巖氣業(yè)務的努力方向，按照規(guī)劃，到2030年，我國頁巖氣產(chǎn)量有望達到800～1000億方，占比將達到三分天下有其一，頁巖氣。
業(yè)已成為我國未來天然氣增儲上產(chǎn)的主力軍，實現(xiàn)頁巖氣大開發(fā)，把能源的飯碗端在自己手里，這是時代賦予非常規(guī)人的歷史使命，2022年初，勘探院落實集團公司要求。
在原頁巖氣研究所基礎上，進一步集中力量，組建了非常規(guī)研究所，自豪與興奮的同時，該所更加認識到頁巖氣開發(fā)面臨的困難與挑戰(zhàn)：目前主力，3500米中淺層長期穩(wěn)產(chǎn)能力不足，埋深大于3500米的深層頁巖氣地質(zhì)構(gòu)造較復雜。
水平井產(chǎn)能差異大，深層地應力高、溫度高，水平應力差大，裂縫發(fā)育使得深層頁巖氣資源規(guī)模上產(chǎn)面臨深層次難題，深層頁巖氣單井成本進一步下降空間難度增大，經(jīng)濟效益開發(fā)面臨挑戰(zhàn)，復雜構(gòu)造條件下，頁巖氣富集規(guī)律與多尺度流動空間及全生命周期多場耦合。
決定了頁巖氣賦存特征和開發(fā)動用規(guī)律難以把握，頁巖氣開發(fā)政策與提高采收率技術需要創(chuàng)新發(fā)展，數(shù)字化轉(zhuǎn)型下頁巖氣大數(shù)據(jù)應用需持續(xù)探索……，審核：王勇 盧向前，天道酬勤，有志竟成，勘探院非常規(guī)研究團隊的不懈努力，在頁巖氣地質(zhì)評價、開發(fā)技術等領域獲得突破性進展。
成就了頁巖氣的大突破、大發(fā)現(xiàn)，困難是多重的，挑戰(zhàn)是嚴峻的，非常規(guī)研究所逢山開道，遇水架橋。
為了加速推動川南頁巖氣規(guī)模效益開發(fā)，非常規(guī)研究團隊已經(jīng)鎖定了下步需要鼎力攻關的技術難題，及其相對應的主攻方向：摸清川南復雜構(gòu)造背景下頁巖氣，把控開發(fā)動用規(guī)律與提高采收率技術，掌握深層頁巖氣產(chǎn)能主控因素。
深入數(shù)據(jù)集成應用平臺與智慧動態(tài)分析……一系列建議與，已獲得集團公司的采納、認可與批復，非常規(guī)研究所牽頭描繪的集團公司“2030”頁巖氣發(fā)，將以川南深層為重點，進一步完善頁巖氣富集區(qū)地質(zhì)評價技術體系，落實有利目標和開發(fā)甜點區(qū)。
揭示深層頁巖氣開發(fā)動用機理，發(fā)展儲層物性場、應力場、壓力場三場耦合理論（發(fā)展地，探索提高采收率機理與對策，建設頁巖氣智慧數(shù)據(jù)平臺，深化開發(fā)規(guī)律認識。
提出深層建產(chǎn)區(qū)開發(fā)優(yōu)化技術對策，為川南頁巖氣產(chǎn)能建設部署、提升開發(fā)效益提供科技支撐，早在2009年5月，在時任勘探與生產(chǎn)分公司副總經(jīng)理馬新華的籌劃組織下，時任新能源所所長的王紅巖。
代表項目組向勘探生產(chǎn)公司匯報了國內(nèi)外頁巖氣發(fā)展形勢，聽完匯報，公司當場決定啟動頁巖氣勘探開發(fā)試驗，并按照“落實資源、評價產(chǎn)能、攻克技術、效益開發(fā)”的，確定在威遠構(gòu)造實施第一口頁巖氣井，2009年12月18日，由西南油氣田承鉆的我國第一口頁巖氣評價井威201井。
目的層位為志留系龍馬溪組和寒武系九老洞組，該井于2010年4月18日完鉆，8月在筇竹寺組和龍馬溪組成功獲氣，2011年2月，經(jīng)過直改平，又成功實施了中國第一口頁巖氣水平井威201-H1井。
壓裂并獲氣，從此揭開了頁巖氣實現(xiàn)工業(yè)性生產(chǎn)、進入大規(guī)模開發(fā)的序，為了集中力量加快突破以頁巖氣為主的非常規(guī)業(yè)務，經(jīng)集團公司批準，在勘探院成立了專業(yè)研究機構(gòu)——新能源研究所（非常規(guī)。
擔負起頁巖氣等非常規(guī)油氣業(yè)務中基礎理論與實測測試技，近三年來，中國石油頁巖氣大發(fā)現(xiàn)接連不斷，一個擁有萬億級儲量、千億產(chǎn)量的大氣區(qū)已現(xiàn)雛形，頁巖氣已占到新增天然氣產(chǎn)量三成。
成為中國石油天然氣儲產(chǎn)量的新增長極，大場面、大發(fā)現(xiàn)正由藍圖變?yōu)樗{金，中國科學院陳旭院士與項目組人員進行龍馬溪組頁巖分層，焦方正副總經(jīng)理和項目組人員討論頁巖氣發(fā)展，探索篇，從16年前的巨幅藍圖，到今日千家萬戶的閃閃藍金。
期間，歷經(jīng)了多少勘探開發(fā)路，成長起多少石油科研人，令人欣慰的是，在頁巖氣勘探開發(fā)不斷取得重大突破的同時，一大批優(yōu)秀的石油科技達人也隨之成長成才，其中，我國著名天然氣開發(fā)專家馬新華教授。
長期專注于頁巖氣勘探開發(fā)研究，于2020年提出“頁巖氣極限開發(fā)理論”，第一次從科學的高度開創(chuàng)性地詮釋了頁巖氣開發(fā)動用的基，成為未來一段時間頁巖氣勘探開發(fā)的重要指導理論，而鄒才能院士出版的《非常規(guī)油氣地質(zhì)學》，則詳細闡述了頁巖氣連續(xù)性油氣成藏地質(zhì)理論。
與馬新華教授的頁巖氣極限開發(fā)理論相輔相成，共同奠定了我國頁巖氣勘探開發(fā)理論的兩大核心理論基石，2022年，四川盆地作為我國頁巖氣勘探開發(fā)主戰(zhàn)場，中國石油在四川盆地瀘州深層高效落實國內(nèi)首個萬億方頁，這是繼探明長寧、威遠中淺層萬億方頁巖氣大氣田以來。
再次獲得重大突破，由此，2025年建產(chǎn)300億方前景可期，天然氣，美譽“藍金”，在我國龐大的天然氣家族里，有一股藍金來自四川南部長寧、威遠頁巖氣大氣田，校對：蔣伊湉。
緊接著，非常規(guī)研究團隊經(jīng)過精細研究，圈定長寧構(gòu)造南部為頁巖氣富集有利區(qū)，具備勘探開發(fā)的大場面，遂提出頁巖氣開發(fā)“找到甜點區(qū)、打進甜點層、壓開甜點，正是在這一理念的主導下，2012年。
由西南油氣田鉆探的寧201-H1獲得10萬方以上的，這一獲得，進一步增強了集團公司大上頁巖氣業(yè)務的決心與信心，乘此東風憑借力，得遇坦途馬蹄疾，勘探院非常規(guī)研究團隊摩拳擦掌、躊躇滿志，他們圍繞四川盆地南部的威遠、長寧地區(qū)。
開展了實驗基礎測試技術、頁巖氣勘探開發(fā)基礎理論與技，在兩地實施多輪構(gòu)造精細解釋、優(yōu)質(zhì)頁巖儲層預測、甜點，落實了有利區(qū)，編制頁巖氣勘探開發(fā)整體規(guī)劃，為川南頁巖氣勘探開發(fā)大突破奠定了堅實的理論和技術基，頁巖氣大場面雛形初顯，頁巖之路修遠兮。
唯有上下而求索，面向未來，不懼挑戰(zhàn)，非常規(guī)研究所堅持目標導向，錨定頁巖油氣“十四五”規(guī)劃目標，在致力頁巖氣規(guī)模效益開發(fā)的基礎上，立志把國家能源頁巖氣研發(fā)中心和非常規(guī)油氣重點實驗室，從而為我國頁巖氣產(chǎn)業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展貢獻更多智慧與汗。
努力開創(chuàng)出具有中國石油特色的頁巖油氣創(chuàng)新發(fā)展和科技，投稿郵箱：1029926159@qq.com。
關于綜述：航空航天領域的金屬增材制造（二a）成就大發(fā)現(xiàn)，藍圖變藍金的內(nèi)容就介紹到這里！
