Transcript 2.TRIZ理论在页岩气开采问题的应用探讨

TRIZ 理论对页岩气开采的应用
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1.了解Triz
（1）Triz的特别之处；
（2）Triz的组成以及思考方法；
（2）应用实例。
2.TRIZ理论在页岩气开采问题的应用探讨
（1）页岩气开发现状；
（2）实际应用探讨。
了解Triz—Triz的特别之处
创新是人类永恒的话题，人类改造世界
的方法总是来源于它。
Triz为创新提供了科学原理和法则，彻
底颠覆了天马行空的胡思乱想与经常徒
劳无功的不断试错的传统方式。
了解Triz—Triz的特别之处
用Triz术语表
达通用矛盾
操作
通用解应用
到具体问题
概念化
程式化
不断试错寻找
技术问题的解
具体技术问题
在Triz法中找到
该矛盾的通用解
若干解决技术问
题的解
了解Triz—Triz的组成及思考方法
Triz理论的主要结构：
产品进化理论
40个发明原理▲
物场模型
矛盾矩阵▲
物理矛盾分离方法▲
发明问题解决算法（ARIZ）
了解Triz—Triz的组成及思考方法
40个发明原理
1.反向：
将一个问题中规定的操作改为相反操作；
使物体的运动部分静止，静止部分运动；
将物体（或者过程）颠倒。
2.反馈：
引入反馈以改进操作或行为；
如果已经有反馈了，就改变反馈控制信号
大小或者灵敏度。
了解Triz—Triz的组成及思考方法
矛盾矩阵：
该矩阵首行与首列元素都由39个标准参数构成，其他位置
给出了解决相应技术矛盾的发明原理。
局部图：
了解Triz—Triz的组成及思考方法
物理矛盾的分离原理：
解决物理矛盾的主要方法就是各种分离原理，这
些分离原理分别是：
空间分离原理（天桥）；
时间分离原理（峰谷电价）；
基于条件的分离原理（太阳镜透光率）；
总体与部分分离（自行车链条）。
了解Triz—应用实例
手机屏幕问题：
观看性能与手机尺寸构成了技术矛盾；
不同的需求对尺寸大小的要求产生了矛盾。
解决技术矛盾应用矛盾矩阵，
解决物理矛盾应用分离原理。
维数变化：
在二维或者三维空间移动物体
对物体运用多种排列
用给定区域的反面
两种方法都得到的有一个公共解：
维数变化
了解Triz—应用实例
油价定价机制改革：
抽取其中一个方面：不同的人对油价的要求有着
巨大的区别。消费者希望油价保持稳定甚至下降
，而生产经营者却希望油价较高且具有变动性。
显然，这就构成了物理矛盾。
确定了考虑方向应该是按条件进行分离：
对油价上下游系统进行分离；
对石油消费分为必要需求与奢侈需求。
TRIZ理论在页岩气开采问题的应用探讨
开采现状
随着页岩气产量节节增高，美国几乎不需要对外进口天然
气，以后还可以出口。
TRIZ理论在页岩气开采问题的应用探讨
开采现状
相关概念
而中国的天然气在能源消费结构中的占比很低，
仅为4%，比世界平均水平低了近20个百分点。同
时，对外依存度还挺高，在2011年，24.3%需要进
口。
TRIZ理论在页岩气开采问题的应用探讨
实际应用探讨
中国缺少的不是页岩气资源，而是页岩气开采技术。
中国目前的页岩气开采困境：
中国地质条件复杂多了，技术条件也受限；
页岩气目前的开采方法一不慎就对环境破坏大；
在利益分配上，其实目前有动力和激情去开采页岩
气的企业并不如想象多。
TRIZ理论在页岩气开采问题的应用探讨
实际应用探讨
学习了Triz我也尝试着解决一些问题。通过查阅了一
些文献，我尽量用Triz理论解决曾经遇到的一些困难
：
水平井采气面积或者空间受到了限制；
水平井较长，很难较好的保证整体上的压裂效果；
页岩气开采油基钻井液成本很高；
废弃的压裂液造成环境污染和能量损失。
TRIZ理论在页岩气开采问题的应用探讨
实际应用探讨
水平井采气面积或者空间受到了限制：
可操作性与可靠性之间产生了技术冲突。
获得原理解：
【17,27,8,40】即维数变化、低成本替代、重量
补偿\互消、复合材料。
维数变化：水平井同步作业。
TRIZ理论在页岩气开采问题的应用探讨
实际应用探讨
水平井较长，很难较好的保证整体上的压裂效果；
生产率与可操作性这对技术矛盾代入矛盾矩阵中进
行求解得到的原理解为【1,28,7,10】即为分割、机
械系统的替代、套装、预操作。
分割：将一个问题分解成相对独立的部分。
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实际应用探讨
页岩气开采油基钻井液成本很高；
物质数量增加，但是生产的成本过高，可制造性
较差。将这两个矛盾参数代入矛盾矩阵中进行求
解，得到了原理解【29,1,35,27】分别是：气动
液压结构、低成本替代、分割、材料性能转化。
低成本替代可能是很好地解决方法：
川庆钻探研发了一种新型钻井润滑剂。该润滑剂
主要原料就是“地沟油”。
TRIZ理论在页岩气开采问题的应用探讨
实际应用探讨
废弃的压裂液造成环境污染和能量损失；
物质的数量与能量损失两个参数代入矛盾矩阵中进行求解
得到的原理解是【7,18,25】，即套装，机械振动，自服务
。
自服务：附加功能物体从而使系统产生自我服务功能；充
分利用利用废弃的可回收能源和材料。
为了不让压裂液污染环境，就得为它找到一个好的“去处
”。而回收利用或许就是最好的去处之一。查阅资料后得
知：对于同一块相似目的层的钻探，钻井液经简单处理即
可重复利用。