可燃冰開采：中國領(lǐng)跑世界

可燃冰污染小、能量高，是未來全球能源發(fā)展的戰(zhàn)略制高點，中國在全球率先試采成功，實現(xiàn)了在這一領(lǐng)域的領(lǐng)跑而不是跟隨。

5月18日，國土資源部部長姜大明對外宣布，5月10日起，我國從南海神狐海域水深1266米海底以下203-277米的天然氣水合物（也即俗稱的“可燃冰”）礦藏實現(xiàn)連續(xù)187個小時的穩(wěn)定產(chǎn)氣。

姜大明表示，這意味著我國首次、也是全球首次對資源量占比90%以上、開發(fā)難度最大的泥質(zhì)粉砂型儲層可燃冰成功實現(xiàn)試采。

國土部中國地質(zhì)調(diào)查局副局長李金發(fā)預(yù)計，2030年以前，我國將實現(xiàn)可燃冰的商業(yè)性開發(fā)。

那么，“可燃冰”是什么，很厲害嗎？

海洋超級能源

所謂可燃冰，在地質(zhì)上被稱為天然氣水合物（Natural Gas Hydrate），一種由水分子和氣體分子組成的類冰狀籠形包合物，從中能分離出甲烷（即天然氣）。天然氣水合物在自然界廣泛分布在大陸永久凍土、島嶼的斜坡地帶、活動和被動大陸邊緣的隆起處、極地大陸架以及海洋和一些內(nèi)陸湖的深水環(huán)境。

由于可燃冰因外形酷似冰，因此被稱之為冰，又因其可以像固體酒精一樣被直接點燃，所以被稱為“可燃冰”。

根據(jù)科學(xué)家較為一致的資源評價，全球可燃冰的儲量為2×10^16立方米，是剩余天然氣儲量（1.56×10^14立方米）的128倍，是目前最熱門的非常規(guī)天然氣資源量（923萬億立方米）的20多倍，前景廣闊，因為被稱為“屬于未來的能源”。甚至有科學(xué)家提出，僅僅是海底的可燃冰儲量，就足夠人類使用1000年。

可燃冰的污染比煤、石油、天然氣小很多，但能量高出十倍。按照央視的說法，這“可燃冰”就像《變形金剛》中機器人們所爭奪的“能量塊”那般牛：其體積雖然小，但蘊含的能量卻不可估量，1立方米“可燃冰”就可以分解釋放出160立方米以上的天然氣！

具體到中國，南海海域是我國可燃冰最主要的分布區(qū)，也是我國可燃冰成礦條件和找礦前景最好的地區(qū)、調(diào)查研究程度最高的地區(qū)。

我國在試采“可燃冰”方面，一直處于世界前列。

2013年6月至9月，我國在廣東沿海珠江口盆地東部海域首次鉆獲高純度天然氣水合物樣品，并通過鉆探獲得可觀的控制儲量。2014年2月1日，南海天然氣水合物富集規(guī)律與開采基礎(chǔ)研究通過驗收，建立起中國南?！翱扇急被A(chǔ)研究系統(tǒng)理論。2017年5月，中國首次海域天然氣水合物（可燃冰）試采成功。

目前，不少大國在可燃冰領(lǐng)域開展角逐。其中，美國5月12日宣布，正在墨西哥灣開展可燃冰開采研究。2013年，日本在南海海槽開展了海上試采，但因出砂等技術(shù)問題失敗。2017年4月份日本在同一海域第二次試采，5月15日再次因出砂問題中止產(chǎn)氣。

有關(guān)專家表示，可燃冰是未來全球能源發(fā)展的戰(zhàn)略制高點，我們在全球率先試采成功，實現(xiàn)了在這一領(lǐng)域的領(lǐng)跑而不是跟隨。

產(chǎn)業(yè)化仍有長路要走

可燃冰在全球主要分布在兩類地區(qū)：一是水深300米至3000米的海底;二是陸上凍土區(qū)，尤其是南北極凍土區(qū)。有預(yù)測顯示，全球天然氣水合物資源量相當(dāng)于21萬億噸油當(dāng)量。

有專家表示，我國海域天然氣水合物資源量約800億噸油當(dāng)量。通過重點地區(qū)普查，已經(jīng)圈定11個有利遠(yuǎn)景區(qū)，19個成礦區(qū)帶。經(jīng)過鉆探驗證圈定了兩個千億方級的礦藏。

值得關(guān)注的是，此次試采做到了安全生產(chǎn)和環(huán)境友好，而安全和環(huán)境問題通常被認(rèn)為是可燃冰開采的重大挑戰(zhàn)。

此次的試采方案，一方面根據(jù)水合物區(qū)海底地形地貌特征、工程地質(zhì)特征、水合物儲層特征，通過合理設(shè)計井位及降壓方案，從工程設(shè)計上避免發(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)測設(shè)備，構(gòu)建了海水-海底-井下一體化環(huán)境安全監(jiān)測體系，實現(xiàn)對溫度、壓力、甲烷濃度及海底穩(wěn)定性參數(shù)的實時、全過程監(jiān)測。

國土部中國地質(zhì)調(diào)查局局長鐘自然表示，本次可燃冰試采成功，一方面，可以檢驗我們前期形成的理論技術(shù)和裝備體系的科學(xué)性;另一方面，通過開展大規(guī)模專業(yè)高難度的聯(lián)合科技攻關(guān)，可以促使技術(shù)人員迅速掌握深海進(jìn)入、深海探測和深海開發(fā)技術(shù)，推進(jìn)可燃冰資源商業(yè)性開發(fā)的進(jìn)程。

但是，專家表示，此次我國在全球范圍內(nèi)實現(xiàn)首次成功試開采，僅是萬里長征邁出關(guān)鍵性一步，未來要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化開采，仍有長路要走。

資料顯示，國際上主流的可燃冰開發(fā)方法，主要有熱激發(fā)法、減壓法、化學(xué)實際注入法、固體開采法、二氧化碳致?lián)Q法以及多種開發(fā)模式組合，但這些方法還存在生產(chǎn)效率低、開采條件要求高、所有材料昂貴和環(huán)境風(fēng)險大的問題，需要進(jìn)一步完善。

編輯/余弘陽