可上九天攬月，可下五洋采“冰”——5月18日，我國南海神狐海域天然氣水合物（又稱“可燃冰”）試采實現(xiàn)連續(xù)187個小時的穩(wěn)定產氣。這是我國首次實現(xiàn)海域可燃冰試采成功，是“中國理論”“中國技術”“中國裝備”所凝結而成的突出成就。

動圖中正在持續(xù)不斷燃燒的火焰，就是在從1000多米水深下分解提取出的可燃冰所產生的甲烷氣體。

南海北部神狐海域的可燃冰試開采現(xiàn)場距香港約285公里。

采氣點位于水深1266米海底以下200米的海床中。

我國可燃冰試開采平臺：“藍鯨1號”

中國人民又攀登上了世界科技的新高峰，將對能源生產和消費革命產生深遠影響。

看“神狐火炬”：點亮新能源時代曙光

提起能源，人們想到的往往是煤、油、氣點燃的火炬而不會是冷冷的冰塊，但中國科技工作者已經(jīng)可以將蘊藏在海底的“冰塊”點燃成熊熊燃燒的火焰，讓“冰火交融”從夢想變成現(xiàn)實。

從5月10日起，源源不斷的天然氣從1200多米的深海底之下200多米的底層中開采上來，點燃了全球最大海上鉆探平臺“藍鯨一號”的噴火裝置。這是我國首次、也是全球首次對資源量占比90%以上、開發(fā)難度最大的泥質粉砂型儲層可燃冰成功實現(xiàn)試采。

和人們熟悉的海底石油、海底天然氣田相比，可燃冰要神秘得多。但這種由水和天然氣在高壓、低溫情況下形成的類冰狀結晶物質，卻是標準的“高潛力”能源。

它燃燒值高——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，燃燒產生的能量明顯高于煤炭、石油，燃燒污染卻又比煤、石油小，更加清潔環(huán)保。

它資源儲量豐富——可燃冰廣泛分布于全球大洋海域，以及陸地凍土層和極地下面。估算其資源量相當于全球已探明傳統(tǒng)化石燃料碳總量的兩倍。

“可燃冰被各國視為未來石油、天然氣的戰(zhàn)略性替代能源，是世界矚目的戰(zhàn)略資源，對我國能源安全及經(jīng)濟發(fā)展也有著重要意義。”試采現(xiàn)場指揮部總指揮、廣州海洋地質調查局局長葉建良說。

“藍鯨一號”鉆探平臺（5月16日攝）。新華社記者 梁旭 攝

 

巍然矗立在蔚藍海面中的“藍鯨一號”，是個凈重超過43000噸、37層樓高的龐然大物，今年2月剛剛“誕生”，就從煙臺起航駛抵南海，投入了這項試采任務。

南海海域是我國可燃冰最主要的分布區(qū)，全國可燃冰資源儲存量約相當于1000億噸油當量，其中有近800億噸在南海。

試采現(xiàn)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，相當于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”。

一次點火，一次成功——這一比率即使放到已經(jīng)非常成熟的海洋石油和天然氣開采領域也堪稱靚麗，而這一成功的背后，是我國海洋地質工作者在天然氣水合物開發(fā)上的奮起直追。

和國際上早在上個世紀60年代就開始勘探、研究可燃冰相比，我國的可燃冰研究起步要晚到1998年，但中國科技工作者只用了不到20年就完成了從空白到趕超的全過程。

回顧這一歷程，試采現(xiàn)場指揮部辦公室主任邱海峻用“快馬加鞭”“奮發(fā)圖強”形容可燃冰開采的“中國速度”。他介紹說，在1998年立項后，1999年我國就開始了南海和陸地凍土區(qū)的可燃冰調查工作，2007年就在神狐海域鉆獲可燃冰，這使得我國成為繼美國、日本、印度之后，第四個通過國家級研發(fā)計劃在海底鉆獲可燃冰的國家。

2015年，我國科技工作者在神狐海域準確定位了兩個可燃冰礦體。2016年，地質調查工作人員圍繞試采在神狐海域開展鉆探站位8個，全部發(fā)現(xiàn)可燃冰。

“2016年3月，我們正式開始準備可燃冰試開采，當時定下的開鉆時間為2017年3月28日，就是說自開始準備至開鉆僅有一年時間，如果不是之前持續(xù)拼搏積累下海量的地質數(shù)據(jù)，就不可能按時完成任務。”邱海峻說。

這是無人機拍攝的“藍鯨一號”鉆探平臺，正在距離廣東省珠海市東南320千米、水深1266米的南海神狐海域實施試采（5月16日攝）。新華社記者 梁旭 攝

 

今年5月10日9時20分，神狐海域可燃冰試采開始，5小時32分鐘后，試采點火成功。截至18日，經(jīng)試氣點火，本次試采已連續(xù)產氣超過一周，最高產量3.5萬立方米／天，平均日產超1.6萬立方米，累計產氣12萬立方米，天然氣產量穩(wěn)定，甲烷含量最高達99.5%，完成預定目標，試采取得圓滿成功。

18日上午，國土資源部部長姜大明在“藍鯨一號”上向世界宣布：中國在神狐海域的天然氣水合物試采成功！

“在豆腐上打鐵、用金剛鉆繡花”

和海洋石油、天然氣相比，海域可燃冰的開采就一個字：難。

難點也是一個字：軟。

俗話說，柿子要撿軟的捏。但可燃冰開采卻最怕“軟柿子”。

“可燃冰雖然儲量大、分布廣，但形成年代要比石油、天然氣晚得多，覆蓋它的海底地層普遍是砂質，現(xiàn)有的海底鉆井設備開采它就好比在‘豆腐上打鐵’、用‘金剛鉆繡花’，稍有不慎就會導致大量砂石涌進管道，造成開采失敗。”試采現(xiàn)場指揮部首席科學家、中國地質調查局“李四光學者”盧海龍說。

全球天然氣水合物研發(fā)活躍的國家主要有中國、美國、日本、加拿大、韓國和印度等，各國競相投入巨資開展天然氣水合物試采，競爭異常激烈。其中，美國、加拿大在陸地上進行過試采，但效果不理想。日本于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。

“藍鯨一號”鉆探平臺上天然氣水合物試采作業(yè)中（5月16日攝）。新華社記者 梁旭 攝

 

“與日本相比，我國海域主要屬于粉砂型儲層，這也是占全球90%以上比例的儲藏類型。砂細導致滲透率更差，同時我國的可燃冰水深大、儲層埋層淺，施工難度更大。我們的突破，對于全世界而言更具有可參考和借鑒的價值。”盧海龍說。

——攻堅克難，首先依賴于“中國理論”的建立。陸敬安說，在多年勘探和陸地研究的基礎上，我國在全球率先建立了可燃冰“兩期三型”成礦理論，指導圈定了找礦有利區(qū)，精準鎖定了試開采目標；創(chuàng)立可燃冰“三相控制”開采理論，應用于試開采模擬和實施方案制定，確保了試采過程安全可控。

——試采的成功，也有賴于“中國技術”的突破。廣州海洋地質調查局局長助理、試采現(xiàn)場指揮部辦公室副主任謝文衛(wèi)說，通過這次試采，我國實現(xiàn)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。

“我們創(chuàng)新提出了‘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(wěn)定持續(xù)分解難題。我們成功研發(fā)了儲層改造增產、可燃冰二次生成預防、防砂排砂等開采測試關鍵技術，其中很多技術都超出了石油工業(yè)的防砂極限。”他說。

——試采的成功，也來自“中國裝備”的支持。據(jù)介紹，這次試用的鉆井平臺“藍鯨一號”是我國自主制造的“大國重器”，也是世界最大、鉆井深度最深的雙井架半潛式鉆井平臺，可適用于全球任何深海作業(yè)，在試采過程中，我國科技工作者還開發(fā)了大量擁有自主知識產權的工具并實現(xiàn)成功應用。

向地球深部進軍

從“藍鯨一號”起步的可燃冰試采，不僅對我國未來的能源安全保障、優(yōu)化能源結構具有重要意義，甚至可能給世界能源接替研發(fā)格局帶來改變。

“試采成功打破了我國在能源勘查開發(fā)領域長期跟跑的局面，取得了理論、技術、工程和裝備的完全自主創(chuàng)新，實現(xiàn)了在這一領域由跟跑到領跑的歷史性跨越。”國土資源部黨組成員、中國地質調查局局長鐘自然說。

“藍鯨一號”鉆探平臺上天然氣水合物試采作業(yè)中（5月16日攝）。新華社記者 梁旭 攝

 

“從理論上講，地球內部可利用成礦空間分布在從地表到地下1萬米，目前世界先進水平勘探開采深度已達2500米至4000米，而我國大多小于500米，向地球深部進軍是我們必須解決的戰(zhàn)略科技問題”——2016年全國科技創(chuàng)新大會提出的這一論斷，讓人們對大地大海深處充滿向往。

如果我國固體礦產勘查深度達到2000米，探明資源儲量可以翻一番。而遼闊的大洋海底，多金屬結核總資源量約3萬億噸，有商業(yè)開采潛力的達750億噸；海底富鈷結殼中鈷資源量約為10億噸；太平洋深海沉積物中稀土資源量達880億噸。未來全球油氣總儲量的40%將來自深海。

“海洋特別是深海作為戰(zhàn)略空間和戰(zhàn)略資源，在國家安全和發(fā)展中的戰(zhàn)略地位日益凸顯，深海探測是建設海洋強國的戰(zhàn)略需要。”國土資源部部長姜大明說，我國海洋探測科技創(chuàng)新已經(jīng)取得很大進步，但在一些深海領域與美日俄及個別歐盟國家相比還存在差距，向深海進軍，發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，爭取后發(fā)先至，這是必須解決的戰(zhàn)略科技問題。

在本次試開采之后，我國可燃冰開采將進入“科學積累”的新階段。葉建良說，在系統(tǒng)總結本次試采經(jīng)驗、優(yōu)化試采技術工藝的基礎上，還將開展更多種類型可燃冰試采，建立適合我國資源特點的開發(fā)利用技術體系，同時創(chuàng)建國家重點實驗室、工程技術中心等創(chuàng)新平臺，進一步提高可燃冰勘探開發(fā)和深海科技創(chuàng)新能力。

在“藍鯨一號”鉆探平臺上，工作人員慶祝天然氣水合物試采成功（5月16日攝）。新華社記者 梁旭 攝

 

根據(jù)國土資源科技創(chuàng)新規(guī)劃，“十三五”期間，通過研制深遠海油氣及可燃冰勘探開發(fā)技術裝備，我國將推進大洋海底礦產勘探及海洋可燃冰試采工程，力爭2020年實現(xiàn)商業(yè)化試采，研制成功全海深潛水器和深遠海核動力浮動平臺技術。

中國科學家們還對未來全球能源接續(xù)的“中國方案”雄心勃勃。“低滲粉砂質儲層水合物礦藏在海上絲綢之路沿線國家廣泛分布，很多國家對可燃冰有強烈需求。我們現(xiàn)在掌握了這一技術，有利于解決‘一帶一路’沿線的資源、能源問題，推動‘一帶一路’沿線的經(jīng)濟發(fā)展和融合。”邱海峻說。

 

轉自：“新華視點”微信公眾平臺