天然气水合物是天然气和水在一定的高压和低温条件下形成的冰状物质，主要赋存于深海沉积物或陆域的永久冻土层中，具有储量大、埋藏浅、洁净等特点，被我国政府认定为第173个矿种，并作为一种大规模接替能源列入国家的中长期科技发展规划。

天然气水合物作为绿色清洁能源，对其高效开发和利用已成为当今能源领域的前沿，符合我国对新型洁净能源的重大需求。与传统油气资源储层不同，天然气水合物大多赋存于海底沉积物中，一般没有稳定的上覆盖层或封闭岩层，储层渗透率随地质环境变化大，极具复杂性和不稳定性。

天然气水合物安全高效开采相关的科学研究和新技术开发迫切需要大尺度高压模拟实验装置。

近日，国家自然科学基金委员会公布了2021年度国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目评审结果，由中国石油大学（北京）化学工程与环境学院陈光进教授负责的“大尺度-分维度组合式天然气水合物开采实验模拟系统”项目获立项资助，这是学校获立项资助的第3个国家重大科研仪器研制项目。

该项目针对大直径（5-10米）高压模拟器面临的制造困难、使用时效性和安全性低等瓶颈问题，拟基于分维度等原创思想，以两个高压扇柱形釜为核心，构建大尺度-分维度组合式天然气水合物开采实验模拟系统，以代替传统的全维度圆桶形模拟器，等效模拟直径达到10米，并集成“热-压-电-声-光-磁”联合探测手段，实时监测实验过程沉积物水合物的状态变化，获取压力、温度、浓度、应力等多场结构参数。

该模拟系统等效模拟时空尺度大、制造成本和制造难度相对较低、实验模拟时效性和安全性高、探测手段齐备、规模延伸性和功能扩展性强、实验模拟结果易于放大，将为优化现有水合物开采工艺、开发新的开采技术、评价储层改造等增产措施、评估开采过程导致的地质沉降等安全风险提供国际领先的实验平台，为早日实现我国天然气水合物资源的绿色高效开发利用作出贡献。

国家重大科研仪器研制项目面向科学前沿和国家需求，以科学目标为导向，鼓励和培育具有原创性思想的探索性科研仪器研制，着力支持原创性重大科研仪器设备研制，为科学研究提供更新颖的手段和工具，以全面提升我国原始创新能力。

本次获批的国家重大科研仪器研制项目属自由申请类，此前学校肖立志教授团队、李根生院士团队分别获该类项目立项资助。

（编辑 丁远朋）