|
0 v7 t) n4 y: N; K: W# b1 y }" [
我国自然资源部宣布，我国海域可燃冰第二轮试采取得圆满成功。这次试采是全球首次利用水平井钻采技术试采海域可燃冰，也是继2017年我国首次海域可燃冰试采成功后，推进产业化进程中的一项重大成果。
$ U. I. d- ^3 ^7 Z% \: M- K 据自然资源部中国地质调查局介绍，本次试采是全球首次利用水平井技术，在水深1225米的南海神狐海域，成功从海底以下237米至304米的可燃冰矿藏中开采出天然气。
: {" E. |9 \9 w t' e 2月17日至3月18日，试采连续产气30天，累计产气量86.14万立方米，日均产气量2.87万立方米，创造了“产气总量最大、日均产气量最高”两项世界纪录。 ' X1 l, p, h1 U# p4 v
' f: p, g0 c+ s8 ^5 {6 \8 @% g8 B6 [
: G5 Y. |3 t7 a# W0 v& u
( ^. y+ Y5 [( _$ \: E9 a
天然气水合物（Natural Gas Hydrate/Gas Hydrate），有机化合物，化学式CH₄·nH₂O，即可燃冰，是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。
) S- M- ~9 Q& M 因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”（Combustible ice）或者“固体瓦斯”和“汽冰”。其实是一个固态块状物。天然气水合物在自然界广泛分布在大陆永久冻土、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境。
Y- F0 r8 E( M) J2 _8 v4 ` 2 D& `9 T5 J0 Y/ [- M, {. d- p
可燃冰有强大的燃烧力，主要由水分子和烃类气体分子（主要是甲烷）组成，它是在一定条件（合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、PH值等）下由水和天然气在中高压和低温条件下混合时组成的类冰的、非化学计量的、笼形结晶化合物（水分子中氧原子的电负性较大，在高压下能吸引与之相近的水分子中的氢原子形成氢键，构成笼状结构）。一旦温度升高或压强降低，甲烷气则会逸出，固体水合物便趋于崩解。
1 E1 J# I/ f* }' N0 g8 F8 X 1立方米可燃冰可转化为164立方米的天然气和0.8立方米的水。开采时只需将固体的“天然气水合物”升温减压就可释放出大量的甲烷气体。最重要的是，其燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油、天然气都要小得多。
& W, i1 N: n) u/ o7 T8 j; R/ Q# D
! m1 D+ {+ Q( c( ?# f1 P" {. T / c2 J- k4 Q- Y/ o8 @" |
& [$ y0 J T. z) g( o 可燃冰资源密度高，全球分布广泛，具有极高的资源价值，因而成为油气工业界长期研究热点。自上世纪60年代起，以美国、日本、德国、中国、韩国、印度为代表的一些国家都制订了天然气水合物勘探开发研究计划。迄今，人们已在近海海域与冻土区发现水合物矿点超过230处，涌现出一大批天然气水合物热点研究区。
: \) p6 F* i0 O8 B$ L 而中国与可燃冰的故事，则要从1999年开始说起：
2 u4 M( x3 w) t% M; I 1999~2001年，中国地质调查局科技人员首次在南海西沙海槽发现了显示天然气水合物存在的地震异常信息（似海底地震发射波“BSR”）。2002年国务院批准设立我国海域天然气水合物资源调查专项。 ( v8 Z8 {" l: ^- l$ D( o
2013年6月至9月，在广东沿海珠江口盆地东部海域首次钻获高纯度天然气水合物样品，并通过钻探获得可观的控制储量。 ( W5 q! S- }9 V# z0 J# W5 i6 ?" l
2014年2月1日，南海天然气水合物富集规律与开采基础研究通过验收，建立起中国南海“可燃冰”基础研究系统理论。 & F# z0 N% Q) E/ W `
2017年5月18日，中国在南海北部神狐海域进行试采获得成功，这个事件具有里程碑的意义：
7 h L- [6 R- C$ \* F" m 17年的试采作业区也位于珠海市东南320千米的神狐海域。3月28日第一口试采井开钻，5月10日下午14时 52分点火成功，从水深1266米海底以下203-277米的天然气水合物矿藏开采出天然气。到5月18日上午10时，连续产气近8天，平均日产超过1.6万立方米，超额完成“日产万方、持续一周”的预定目标。国土资源部部长姜大明在现场宣布我国海域天然气水合物首次试采成功，中共中央、国务院发来贺电。至5月26日，试采井连续产气16天，平均日产超过1万立方米。5月27日开始，按照施工方案开展温度、压力变化对储层、井底、井筒、气体流量等影响的科学测试研究工作。已连续产气超过22天，平均日产8350立方米，气压气流稳定，井底状态良好。试采安全评估和环境监测结果显示，钻井作业安全，海底地层稳定，大气和海水甲烷含量无异常变化。取得了持续产气时间长、气流稳定、环境安全等多项重大突破性成果。截至6月10日下午，试采总产气量达到21万立方米，平均日产6800立方米。产气过程平稳，井底状况良好，获得各项测试数据264万组，为下一步工作奠定了坚实基础。5月18日10时，国土资源部部长姜大明在南海神狐海域的“蓝鲸一号”钻井平台上宣布：我国首次海域可燃冰试采成功，其资源储存量相当于千亿吨石油。
' x' ]! r( ]9 o) O5 G 2017年11月3日，国务院正式批准将天然气水合物列为新矿种。 6 T" q% ?( K! \/ Z% n0 w
( T* }1 b, Z; L/ k8 Z 5 n$ E E0 ]7 E' o. A! Y6 _
/ G. P i8 H h+ a. C& r+ i
我国首次可燃冰开采
& _' m6 Z. H- [; X; \& z! p 而据了解，与17年首次开采相比，时隔三年的此次试又采取得了一系列重大突破：
- Y4 I% X* T6 ?7 J6 q* P 创造了“产气总量、日均产气量”两项世界纪录，实现了从“探索性试采”向“试验性试采”的重大跨越。本轮试采1个月产气总量86.14万立方米、日均产气量2.87万立方米，是第一轮60天产气总量的2.8倍。试采攻克了深海浅软地层水平井钻采核心关键技术，实现产气规模大幅提升，为生产性试采、商业开采奠定了坚实的技术基础。我国也成为全球首个采用水平井钻采技术试采海域天然气水合物的国家。
0 P, r% ^! @8 t* W- E) } 自主研发了一套实现天然气水合物勘查开采产业化的关键技术装备体系，大大提高了深海探测与开发能力。形成了六大类32项关键技术，其中6项领先优势明显。研发了12项核心装备，其中控制井口稳定的装置吸力锚打破了国外垄断。这些技术装备在海洋资源开发、涉海工程等领域具有广阔应用前景，将带动形成新的深海技术装备产业链，增强我国“深海进入、深海探测、深海开发”能力。 ) C( |, R9 O$ [+ r
创建了独具特色的环境保护和监测体系，进一步证实了天然气水合物绿色开发的可行性。自主创新形成了环境风险防控技术体系，构建了大气、水体、海底、井下“四位一体”环境监测体系。试采过程中甲烷无泄漏，未发生地质灾害。
9 c4 _ b3 ]" N! q 据了解，实现天然气水合物产业化，大致可分为理论研究与模拟试验、探索性试采、试验性试采、生产性试采、商业开采5个阶段。第二轮试采成功实现从“探索性试采”向“试验性试采”的阶段性跨越，迈出天然气水合物产业化进程中极其关键的一步。目前第二轮试采仍在进行中，科技人员将围绕加快推进天然气水合物勘查开采产业化和实施生产性试采进行必要的试验工作。 ) I% `/ E# k# T- x9 t$ q; ^6 ~
可燃冰一度被称为“未来的能源”，其价值也是可想而知的：过去，谁控制了石油，谁就控制了所有的国家。未来，谁控制了可燃冰，谁就改变全球能源格局。
2 ?: _' i* O4 q/ g 中国的此次试采成功，无疑是又在世界科技史上竖起了一座里程碑，大中国，给力！ ; t2 B r/ g) p+ S* f8 [' ]
不过我们也不能高兴得太早，因为其他国家其实也有可燃冰开采技术，只是中国目前的技术暂时领先于他们，要真正的掌握可燃冰资源，我们还需要更多的努力，这是一点水分都不能掺的。但是我也相信我们的祖国肯定能攻破重重难题，完全掌握此项技术。 3 m# p9 |& i( d4 C
1 r' p! d; p5 B' f% N W0 e4 l ?, {* ]2 B: I' g3 r
4 N% a/ z( [) `8 V4 m3 N8 Z8 F3 Y9 a" g3 ^( i F
| 
