《中国石油模拟压井实验首试成功》

  • 来源专题:油气开发与利用
  • 编译者: cncic
  • 发布时间:2018-11-29
  •   8月10日,安全环保技术研究院和渤海钻探工程公司联合进行的模拟压井技术首次实验成功,并获得突破性进展。 这项技术为集团公司“十三五”科研项目“安全环保关键技术研究与推广”所属课题。安全环保技术研究院紧扣中国石油井控安全技术需求,针对当前压井作业主要依赖作业人员处置经验、从方案设计到过程控制缺乏实时监控数据支撑、作业过程以人工操作方式为主,压井成功率和时效性有待提高等问题,在集团公司重大科研项目“安全环保关键技术研究与推广”中持续攻关,解决了非常规压井方法、计算机辅助压井设计、过程参数监测、系统控制等技术难题,开发形成计算机优化压井软件,为提高压井成功率和压井时效、避免重大井喷失控事故提供了有力技术支撑。 为保障首次模拟压井实验顺利完成,安全环保技术研究院和渤海钻探联合开展方案策划,认真制定预防控制措施,针对实验中可能出现的钻井泵憋泵、节控失效等突发情况制定专项应急处置预案,确保实验数据精确可靠。

相关报告
  • 《中国石油首获国际顶级智能钻井研究合同》

    • 来源专题:油气开发与利用
    • 编译者:cncic
    • 发布时间:2019-04-12
    •   中国石油工程技术研究院有限公司(以下简称中国石油工程院)与沙特阿美国家石油公司科研合作项目“智能化钻井技术研究与应用”,2月25日在京签订合同,3月1日开始启动实施。这是中国石油首次获得沙特国家石油公司的科研合作类项目,也是这家国内最大油气生产商首次进入国际顶级智能钻井研发市场。此前,这类科研项目均被西方跨国公司垄断。 据介绍,沙特是世界型能源大国和“一带一路”的关键性支点国家,沙特阿美是全球最大的石油与天然气生产商。由于其雄厚的资金和资源实力,他们历来都选择全球最好的技术服务,从无例外。中国石油工程院此次获得该订单,本身就是其在智能化钻井领域科研实力的象征。该项目于2017年10月20日启动顶层设计,中国石油工程院规划所提速攻关团队与沙特阿美高级研发中心智能化钻井部紧密沟通,编写了技术调研报告、立项建议书及可行性分析报告等。合作项目因其创新的设计思路、独特的研究方法及合理的经费预算等,最终得到了阿美公司内部技术委员会及股东的普遍认可,成功立项,并获得经费资助。该项目也是阿美公司近年来在亚太地区的最大一笔科技研发投资。
  • 《中国科大首次量子模拟马约拉纳零模的非阿贝尔几何相位》

    • 来源专题:中国科学院亮点监测
    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2019-01-10
    • 中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在量子模拟研究中取得新进展。该团队李传锋、许金时、韩永建等人与其合作者利用自主研制的光学量子模拟器研究马约拉纳零模的非阿贝尔交换特性,实现了具有拓扑特性的非阿贝尔几何相位,并演示了拓扑量子计算的普适量子门操作。该成果于10月19日在线发表在国际期刊《科学-进展》上。   马约拉纳零模是近年来物理学的研究热点。常见的玻色子和费米子具有阿贝尔统计特性,而马约拉纳零模的特异之处在于它具有非阿贝尔统计特性,可以用来实现拓扑量子计算。问题是怎么才能得到马约拉纳零模呢?很幸运,理论物理学家给出了答案:在一条Kitaev链的两端就蕴含着两个马约拉纳零模。通过测量两条Kitaev链上的四个马约拉纳零模交换时所产生的几何位相(Berry相位),就可以直接反映它们的非阿贝尔交换特性。而几何相位描述了量子系统经过绝热循环演化后初态与末态之间的相位差,在基础物理研究和实际应用中均具有重要价值。   李传锋研究组在前期量子模拟单个Kitaev链上的两个马约拉纳零模的交换操作[Nature Communications 7,13194 (2016)]基础上,进一步提升自主研制的光学量子模拟器的性能,实现了对两条Kitaev链上四个马约拉纳零模交换操作的量子模拟。通过Jordan-Wigner变换,将支持四个马约拉纳零模的费米系统映射到一个六粒子的自旋系统,并利用光子的空间模式对自旋系统进行编码。而不同马约拉纳零模之间的交换则通过一系列耗散过程实现。这些耗散过程提供了对应自旋之间的有效相互作用。两条Kitaev链上的四个马约拉纳零模可以编码一个量子比特。利用交换过程,研究组成功地模拟了编码比特上具有拓扑保护特性的Hadamard门和相位门。并且这两个量子门是非对易的,从而验证了几何相位的非阿贝尔特性。   马约拉纳零模系统的交换操作并不能实现普适的拓扑量子计算。为实现普适量子门操作,研究组通过将两个马约拉纳零模移动到同一位置并施加适当的实时演化,实现了相位门。Hadamard门和相位门组成了完备的单比特门操作。在通过交换实现的Hadamard门和相位门中,两个马约拉纳零模总是处于不同的位置,它们对局域的扰动是免疫的,具有拓扑保护特性。而在相位门中两个马约拉纳零模会处于同一位置,对此处的局域扰动无法免疫,因而,它不具有拓扑保护性(原则上,此处的局域扰动可通过纠错解决,不会破坏拓扑量子计算过程)。研究组通过在不同的位置施加相位噪声和反转噪声,实验验证了这一重要特性。实验搭建的16模式的空间级联干涉仪有很好的相位稳定性,各类门操作的保真度均大于92%。   这项工作展示了马约拉纳零模的基本性质,验证了基于马约拉纳零模的拓扑量子计算的基本原理,并进一步拓展了光学量子模拟器的模拟能力。   该论文共同第一作者是教授许金时和特任副研究员孙凯。   上述研究得到科技部、国家基金委、中国科学院、安徽省和量子信息与量子科技前沿协同创新中心的支持。