神奇面紗終揭秘：國土資源部試采可燃冰成功

「對於海洋可燃冰的研究，我國是從1995年開始的，並於2007年5月成功獲取了可燃冰實物樣品，成為世界上第四個通過國家級開發項目發現可燃冰的國家。」試采現場指揮部總指揮葉建良介紹說。

可燃冰，又稱天然氣水合物，它是一種甲烷和水分子在低溫高壓的情況下結合在一起的化合物，因形似冰塊卻能燃燒而得名，是一種燃燒值高、清潔無污染的新型能源，分布廣泛而且儲量巨大。1立方米的可燃冰分解後可釋放出約0.8立方米的水和164立方米的天然氣，能量密度高，資源潛力巨大，估算其資源量相當於全球已探明傳統化石燃料碳總量的兩倍，科學家們甚至認為它是能夠滿足人類使用1000年的新能源，是今後替代石油、煤等傳統能源的首選。

2010年底，由廣州海洋地質調查局完成的《南海北部神狐海域天然氣水合物鑽探成果報告》通過終審，科考人員在我國南海北部神狐海域鑽探目標區內圈定11個可燃冰礦體，顯現出良好的資源潛力。「海洋六號」入列後，再次深入南海北部區域進行新一輪精確調查，調查海域包括瓊東南海域、西沙海域、神狐海域和東沙海域等區域，調查的重點是在南海北部前期勘探的基礎上圈定重點勘探區域。

試采現場指揮部地質組組長陸敬安說，勘探顯示，神狐海域有11個礦體、面積128平方公里，資源儲存量1500億立方米，相當於1.5億噸石油儲量，「成功試采意味著這些儲量都有望轉化成可利用的寶貴能源」。

神狐海域可燃冰儲量還只是我國可燃冰蘊藏量的「冰山一角」。在西沙海槽，科考人員已初步圈出可燃冰分布面積5242平方公里；在南海其他海域，同樣也有天然氣水合物存在的必備條件……

此次試采實現了勘查開發理論、技術、工程、裝備的完全自主創新

可燃冰儲量豐富，但是如果一直只躺在南海海底，則發揮不了其價值。但可燃冰開採難度巨大，迄今鮮有國家嘗試。

全球可燃冰研發活躍的國家主要有中國、美國、日本、加拿大、韓國和印度等。其中，美國、加拿大在陸地上進行過試采，但效果不理想。日本於2013年在其南海海槽進行了海上試采，但因出砂等技術問題失敗。2017年4月日本在同一海域進行第二次試采，第一口試采井累計產氣3.5萬立方米，5月15日再次因出砂問題而中止產氣。

「此次試采實現了中國可燃冰勘查開發理論、技術、工程、裝備的完全自主創新，在這一領域實現了從跟跑到領跑的跨越。」 葉建良介紹。

「通過這次試采，中國實現了可燃冰全流程試采核心技術的重大突破，形成了國際領先的新型試采工藝。」試采現場指揮部辦公室副主任謝文衛說。

南海神狐海域的天然氣為水合物泥質粉砂型儲層類型，該類型資源量在世界上佔比超過90%，也是我國主要的儲集類型。這是我國也是世界第一次成功實現該類型資源安全可控開採，為可燃冰廣泛開發利用提供了技術儲備，積累了寶貴經驗。謝文衛介紹，「我們提出『地層流體抽取試采法』，有效解決了儲層流體控制與可燃冰穩定持續分解難題。我們成功研發了儲層改造增產、可燃冰二次生成預防、防砂排砂等開採測試關鍵技術，其中很多技術都超出了石油工業的防砂極限。」

本次試開採是世界上第一次針對粉砂質水合物進行開發試驗，為此海洋地質學家們在試采思路、井位選擇、工程地質勘查、關鍵技術和工藝確立、試采平台優選等諸多方面，都具有中國特色，可以稱之為「中國方案」。

在試采作業中，大量國產化裝備成功投入應用，充分表明「中國造」已走在世界的前列。

首先，必須要點贊的是試采作業最重要的「大國重器」——我國最新研製成功世界最大、鑽井深度最深的海上鑽井平台「藍鯨一號」，這個凈重超過43000噸、37層樓高的龐然大物今年2月剛「誕生」，就從中國煙台起航，於3月28日抵達神狐海域實施試采。「藍鯨一號」是目前全球最先進的雙井架半潛式鑽井平台，可適用於全球任何深海作業。

其次，大量擁有自主知識產權工具的成功應用，表明國內石油公司已具有深水工藝及設備研發能力，如完井防砂工藝，已遠遠超過石油工業的防砂極限；完井與測試系統集成裝備，結合可燃冰試采工程開發與科研需求，為我國可燃冰開發研究提供科學數據。

監測結果顯示，試採過程安全、友好、可控、環保

試采可燃冰，外界一直有一個疑問，就是會不會對周邊海域的環境造成影響。

由於甲烷是比CO2更高效的溫室氣體，因此可燃冰的環境問題一直是人們關心的一個重要問題。我國進行海域可燃冰試采，同樣非常重視環境問題，為此投入人力物力進行了研究。

2011年6月至2017年3月，南海水合物環評項目組在南海神狐水合物區先後共組織了10個航次的野外調查工作，對試採區進行了多年系統調查，調查內容包括海底工程地質特徵、地質災害特徵、海底環境監測、海洋生物特徵、海水溶解甲烷含量、海水物理化學及水文特徵、海表大氣甲烷含量特徵等，基本查明了可燃冰試採區的海洋環境特徵，同時，發展了一系列我國自主產權的環境評價技術，為可燃冰試采、開發提供了良好基礎。

可燃冰試採的環境問題，主要是試採過程中是否發生不可控的可燃冰分解，導致甲烷泄漏，從而引起海底滑坡等地質災害，甚至是甲烷泄漏到海洋或者大氣中而引起環境問題。針對這些問題，在試採過程中，一方面根據水合物區海底地形地貌特徵、工程地質特徵、水合物儲層特徵，通過合理設計井位及降壓方案，從工程設計上避免發生甲烷泄漏所引發的環境問題和災害問題，另一方面通過布設海底地形、氣體滲漏等監測設備，構建了海水—海底—井下一體化環境安全監測體系，實現對溫度、壓力、甲烷濃度及海底穩定性參數的實時、全過程監測。監測結果顯示試采未對周邊大氣和海洋環境造成影響，整個過程安全、友好、可控、環保。

本次開採試驗還為後續研究提出了很多課題。下一步重點是研究如何解決本次試驗當中發現的一些問題，並在之後3—5年內開展第二次試采，進一步為商業化開採做好技術準備。
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