5月18日上午10時(shí)許，國土資源部部長(zhǎng)姜大明宣布，我國進(jìn)行的首次可燃冰試采實(shí)現(xiàn)連續(xù)7天19個(gè)小時(shí)的穩(wěn)定產(chǎn)氣，取得歷史性突破，可燃冰試采宣告成功。

南海神狐海域可燃冰試采工作由國土資源部中國地質(zhì)調(diào)查局負(fù)責(zé)。5月10日起，在各方大力協(xié)助下，國土資源部中國地質(zhì)調(diào)查局，從水深1266米海底以下的203-277米可燃冰礦藏開采出天然氣。

截至5月18日10時(shí)，此次試采最高產(chǎn)量達(dá)3.5萬立方米/天，平均日產(chǎn)超過1萬立方米，其中甲烷含量最高達(dá)99.5%，圓滿完成預(yù)定目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了理論、技術(shù)和工程的重大創(chuàng)新。這一成果對(duì)促進(jìn)我國能源安全保障、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，甚至對(duì)改變世界能源供應(yīng)格局，都具有里程碑意義。

打開一個(gè)可采千年的能源寶庫

可燃冰，是甲烷和水分子在低溫高壓下結(jié)合的化合物，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(chǔ)量巨大。1立方米的可燃冰分解后，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。科學(xué)家們估算其資源量相當(dāng)于全球已探明傳統(tǒng)化石燃料碳總量的兩倍，甚至認(rèn)為它是能夠滿足人類使用1000年的新能源，是今后替代石油、煤等傳統(tǒng)能源的首選。

我國對(duì)可燃冰的研究從1995年開始，并于2007年5月成功獲取了可燃冰實(shí)物樣品，成為世界上第四個(gè)通過國家級(jí)開發(fā)項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)可燃冰的國家。

2010年底，由廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局完成的《南海北部神狐海域天然氣水合物鉆探成果報(bào)告》通過終審，科考人員在我國南海北部神狐海域鉆探目標(biāo)區(qū)內(nèi)，圈定了11個(gè)可燃冰礦體，顯現(xiàn)出良好的資源潛力。

“海洋六號(hào)”入列后，再次深入南海北部區(qū)域進(jìn)行新一輪“精確調(diào)查”，調(diào)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(qū)域，調(diào)查的重點(diǎn)是在南海北部前期勘探的基礎(chǔ)上，圈定重點(diǎn)勘探區(qū)域。南海北部神狐海域作為可燃冰富集區(qū)，是調(diào)查重點(diǎn)之一。

據(jù)了解，研究人員在140平方公里的鉆探目標(biāo)區(qū)內(nèi)，圈定的11個(gè)可燃冰礦體，含礦區(qū)總面積約22平方公里，礦層平均有效厚度約20米，預(yù)測(cè)儲(chǔ)量約194億立方米；鉆探區(qū)水合物富集層位氣體主要為甲烷，其平均含量高達(dá)98.1%，主要為微生物成因氣。

神狐海域可燃冰儲(chǔ)量還只是我國可燃冰蘊(yùn)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，其資源估算達(dá)4.1萬億立方米；在南海其他海域，同樣也有天然氣水合物存在的必備條件。據(jù)測(cè)算，我國南?？扇急Y源量為700億噸油當(dāng)量，相當(dāng)于陸上石油、天然氣資源總量的二分之一。

“中國方案”實(shí)現(xiàn)歷史性跨越

可燃冰儲(chǔ)量豐富，但是如果一直只躺在南海海底，則發(fā)揮不了其價(jià)值。但因?yàn)殚_采難度巨大，迄今鮮有國家嘗試。

我國科學(xué)家們認(rèn)為，試驗(yàn)性開發(fā)的目的，既是對(duì)可燃冰開發(fā)技術(shù)與工藝的檢驗(yàn)，也是將其轉(zhuǎn)化為可利用能源的必經(jīng)之路，對(duì)我國能源安全及經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重要意義。本次試開采是世界上第一次針對(duì)粉沙質(zhì)水合物進(jìn)行開發(fā)試驗(yàn)，為此海洋地質(zhì)學(xué)家們?cè)谠嚥伤悸?、試采井位選擇、工程地質(zhì)勘查、關(guān)鍵技術(shù)和工藝確立、試采平臺(tái)優(yōu)選等諸多方面，都具有中國特色，可以形容為“中國方案”。

在此之前，對(duì)海域天然氣水合物試采僅在日本實(shí)施過，可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)不多，且日本水合物儲(chǔ)層的滲透性，明顯好于我國。

南海神狐海域的天然氣水合物，屬于泥質(zhì)粉砂型儲(chǔ)層類型，該類型資源量在世界上占比超過90%，是我國主要的儲(chǔ)集類型。此類儲(chǔ)層的開采難度非常大，是日本或其它欲開展試采的國家和技術(shù)人員避之不及的。我國首次、也是世界第一次對(duì)該類型資源實(shí)現(xiàn)安全可控開采，為天然氣水合物廣泛開發(fā)利用提供了技術(shù)儲(chǔ)備，積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

針對(duì)我國水合物儲(chǔ)層主要為泥質(zhì)粉砂，并且滲透率低的情況，此次“試采”，采用了水力割縫的方法進(jìn)行儲(chǔ)層改造。近幾天的測(cè)試表明，割縫效果良好，大大提高了地層滲透性。

與此同時(shí)，通過本次“試采”，我國海洋地質(zhì)學(xué)家們還建立了天然氣水合物“兩期三型”成礦理論，創(chuàng)建了天然氣水合物成藏系統(tǒng)理論，創(chuàng)立了天然氣水合物“三相控制”開采理論；同時(shí)中國科學(xué)家創(chuàng)造性提出并應(yīng)用了7項(xiàng)工程技術(shù)體系創(chuàng)新：窄密度窗口平衡鉆井技術(shù)、深水淺層井口穩(wěn)定性增強(qiáng)技術(shù)、松軟復(fù)雜礦體綜合開發(fā)技術(shù)、低滲速敏儲(chǔ)層改造技術(shù)、未固結(jié)超細(xì)儲(chǔ)層舉升與防砂技術(shù)、水合物二次生成預(yù)防技術(shù)及完井與測(cè)試系統(tǒng)集成技術(shù)。本次試采，我國實(shí)現(xiàn)天然氣水合物勘探開發(fā)理論重大突破和天然氣水合物全流程試采核心技術(shù)重大突破。

“藍(lán)鯨一號(hào)”橫空出世

此次水合物試采作業(yè)，大量國產(chǎn)化裝備成功投入應(yīng)用，充分表明“中國造”已走在世界的前列。首先，必須要點(diǎn)贊的是試采作業(yè)最重要的“大國重器”——我國最新研制成功世界最大、鉆井深度最深的海上鉆井平臺(tái)“藍(lán)鯨一號(hào)”。這是目前全球最先進(jìn)的雙井架半潛式鉆井平臺(tái)，可適用于全球任何深海作業(yè)。

其次，大量擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)工具的成功應(yīng)用表明，國內(nèi)石油公司已具有深水工藝及設(shè)備研發(fā)能力，如完井防砂工藝，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過石油工業(yè)的防砂極限；完井與測(cè)試系統(tǒng)集成裝備，結(jié)合水合物試采工程開發(fā)與科研需求，為我國水合物開發(fā)研究提供科學(xué)數(shù)據(jù)。

與此同時(shí)，本次開采試驗(yàn)也為后續(xù)研究提出了很多課題，指明了研究方向。下一步重點(diǎn)是研究如何解決本次試驗(yàn)當(dāng)中發(fā)現(xiàn)的一些問題，并在之后3-5年內(nèi)開展第二次試采，進(jìn)一步為商業(yè)化開采打好技術(shù)鋪墊。

比如，試采過程中，由于地層的復(fù)雜而導(dǎo)致施工困難很大，測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)采集需要面對(duì)高排量與低排量鉆進(jìn)之間的矛盾；泥漿比重配值、鉆井安全及地層防漏失問題的協(xié)調(diào)；地層可動(dòng)水含量少對(duì)測(cè)試過程控制造成的困難，以及如何解決長(zhǎng)期開采防砂、穩(wěn)產(chǎn)等。這些都是本次試采遇到的需要通過后續(xù)研究而解決的問題。

按照國家建設(shè)海洋強(qiáng)國和“21世紀(jì)海上絲綢之路”的總體部署和要求，堅(jiān)持以強(qiáng)化近海、拓展遠(yuǎn)海、探查深海、引領(lǐng)發(fā)展為原則，國土資源部將重點(diǎn)針對(duì)水合物試采的關(guān)鍵技術(shù)和裝備開展后續(xù)攻關(guān)。在不久的將來，我國會(huì)在深海潛器探測(cè)水合物技術(shù)、高精度水合物探測(cè)技術(shù)、深海錨系水合物環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)、深海水合物鉆探裝備、深海儀器裝備規(guī)范化海上試驗(yàn)、水合物實(shí)驗(yàn)設(shè)備研制、水合物開采理論研究等方面取得新的進(jìn)展。

試采安全、友好、可控、環(huán)保

由于甲烷是比二氧化碳更高效的溫室氣體，因此天然氣水合物的環(huán)境問題一直是人們關(guān)心的一個(gè)重要問題。我國海域天然氣水合物試采，同樣非常重視環(huán)境問題，為此投入人力物力進(jìn)行了研究。

2011年6月-2017年3月，南海水合物環(huán)評(píng)項(xiàng)目組在神狐水合物區(qū)先后共組織了10個(gè)航次的野外調(diào)查工作，調(diào)查內(nèi)容包括海底工程地質(zhì)特征、地質(zhì)災(zāi)害特征、海底環(huán)境監(jiān)測(cè)、海洋生物特征、海水溶解甲烷含量等，基本查明了水合物試采區(qū)的海洋環(huán)境特征。同時(shí)，發(fā)展了一系列我國自主產(chǎn)權(quán)的水合物環(huán)境評(píng)價(jià)技術(shù)，為水合物試采、開發(fā)提供了良好基礎(chǔ)。

水合物試采的環(huán)境問題，主要是試采過程中是否發(fā)生不可控的水合物分解，導(dǎo)致甲烷泄漏，從而引起海底滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，甚至是甲烷泄漏到海洋或者大氣中而引起環(huán)境問題。

針對(duì)這些問題，在試采過程中，一方面要根據(jù)水合物區(qū)的海底地形地貌、工程地質(zhì)特征、水合物儲(chǔ)層等特征，通過合理的井位及降壓方案，從工程設(shè)計(jì)上避免發(fā)生甲烷泄漏所引發(fā)的環(huán)境問題和災(zāi)害問題。另一方面，通過布設(shè)海底地形、氣體滲漏等監(jiān)測(cè)設(shè)備，構(gòu)建海水-海底-井下一體化環(huán)境安全監(jiān)測(cè)體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、壓力、甲烷濃度及海底穩(wěn)定性參數(shù)的實(shí)時(shí)、全過程監(jiān)測(cè)。

監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，試采未對(duì)周邊大氣和海洋環(huán)境造成影響，整個(gè)過程安全、友好、可控、環(huán)保。

可燃冰開采也要沿“一帶一路”走出去

我國可燃冰試采成功，預(yù)示著我國海洋能源開發(fā)利用翻開了新的一頁。常年深耕南海的廣大海洋地質(zhì)學(xué)家們表示，將以全力支撐能源資源安全保障為使命，持續(xù)做好天然氣水合物資源勘查與試采工作，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化利用進(jìn)程。這包括系統(tǒng)總結(jié)本次試采經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化試采技術(shù)工藝；進(jìn)一步加大區(qū)域勘查力度，落實(shí)資源儲(chǔ)量，摸清資源家底；開展多種類型天然氣水合物試采，建立適合我國資源特點(diǎn)的開發(fā)利用技術(shù)體系；創(chuàng)建國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、工程技術(shù)中心等創(chuàng)新平臺(tái)，進(jìn)一步提高天然氣水合物勘探開發(fā)和深海科技創(chuàng)新能力。

可燃冰開采是一個(gè)世界性難題，“一帶一路”沿線許多國家都對(duì)中國的試采表示了高度關(guān)注。

參與此次試采的科學(xué)家們認(rèn)為，本次試采克服了低滲粉砂質(zhì)儲(chǔ)層水合物開采這一世界性難題。作為世界上儲(chǔ)量最大的一類水合物礦體，低滲粉砂質(zhì)儲(chǔ)層水合物礦藏，在海上絲綢之路沿線國家的大陸邊緣廣泛分布。其中很多國家，比如印度、巴基斯坦等，它們對(duì)天然氣水合物資源開發(fā)有強(qiáng)烈的需求。我國現(xiàn)在掌握了這一技術(shù)，將來可以考慮對(duì)海上絲綢之路周邊國家進(jìn)行技術(shù)輸出，有利于解決“一帶一路”利益共同體的資源和能源問題，也有利于推動(dòng)“一帶一路”利益共同體的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和融合。

可燃冰概念股：石化機(jī)械、吉艾科技、恒泰艾普、神開股份、山東墨龍、海默股份、西部礦業(yè)、江鉆股份。