海域可燃冰試采成功意味著什么？可燃冰能夠做什么？

5月18日，我國(guó)南海神狐海域天然氣水合物（又稱“可燃冰”）試采實(shí)現(xiàn)連續(xù)187個(gè)小時(shí)的穩(wěn)定產(chǎn)氣。這是我國(guó)首次實(shí)現(xiàn)海域可燃冰試采成功，將對(duì)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

天然氣水合物儲(chǔ)量巨大，僅我國(guó)海域預(yù)測(cè)遠(yuǎn)景資源量就達(dá)到800億噸油當(dāng)量，世界資源量約為2100萬(wàn)億立方，可供人類使用1000年。

下一步，試開(kāi)采團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)在附近海域再進(jìn)行二至三個(gè)不同礦區(qū)和類別的試開(kāi)采工作。積累更多試開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)，為在2030年前進(jìn)行天然氣水合物商業(yè)開(kāi)發(fā)打下基礎(chǔ)。

答疑解惑

可燃冰是啥？

可燃冰，也就是我們所說(shuō)的天然氣水合物，就是由天然氣和水在高壓低溫的條件下形成的類冰狀的結(jié)晶化合物。從外形上看上去，可燃冰就像是白色或淺灰色的冰雪晶體。這時(shí)候如果有火源，它就可以像固體酒精一樣被點(diǎn)燃，所以被稱為“可燃冰”。

能夠做什么？

可燃冰是天然氣和水結(jié)合在一起的固體化合物，外形與冰相似。由于含有大量甲烷等可燃?xì)怏w，因此極易燃燒。同等條件下，可燃冰燃燒產(chǎn)生的能量比煤、石油、天然氣要多出數(shù)十倍，而且燃燒后不產(chǎn)生任何殘?jiān)蛷U氣，避免了最讓人們頭疼的污染問(wèn)題。科學(xué)家們?nèi)绔@至寶，把可燃冰稱作“屬于未來(lái)的能源”。

有什么特點(diǎn)？

可燃冰的最大特點(diǎn)就是能量密度高。它占用體積小，卻蘊(yùn)含大量的能量。舉個(gè)例子，一輛使用天然氣為燃料的汽車，一次加100升天然氣能跑300公里的話，那么加入相同體積的可燃冰，這輛車就能跑5萬(wàn)公里。如果將同等體積的固體酒精和可燃冰同時(shí)點(diǎn)燃，可燃冰的燃燒時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于同體積的固體酒精。可燃冰就像《變形金剛》中機(jī)器人爭(zhēng)奪的“能量塊”，占用體積小，蘊(yùn)含的能量卻不可估量。事實(shí)上，1立方米可燃冰可以分解釋放出160立方米以上的天然氣。

有什么風(fēng)險(xiǎn)？

可燃冰使用前景廣闊，但同時(shí)也存在風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)估算，全球海底可燃冰的甲烷總量大約是地球大氣中甲烷總量的3000倍，如果開(kāi)采不慎導(dǎo)致甲烷氣體的大量泄漏，將可能引發(fā)強(qiáng)烈的溫室效應(yīng)。如何安全、經(jīng)濟(jì)地開(kāi)采可燃冰，并且從中分離出甲烷氣體，依然是目前各國(guó)研究和利用可燃冰的核心難題。

開(kāi)采難點(diǎn)

怕失壓、怕高溫

《天然氣地球科學(xué)》編輯部主任、研究員鄭軍衛(wèi)表示，可燃冰開(kāi)采的難點(diǎn)，不在于從海底或凍土中把它們采出來(lái)，難點(diǎn)在于有序、可控，不發(fā)生地質(zhì)等次生災(zāi)害。

鄭軍衛(wèi)解釋說(shuō)，天然氣水合物即可燃冰，是在高壓，同時(shí)低溫的條件下形成的。一旦失壓，或者溫度升高，可燃冰就會(huì)變成氣體，體積急劇增大160多倍。在凍土中，開(kāi)采難度相對(duì)較小。

怕“海底滑坡”

在海底，有水有巖石，一些淤泥中有可燃冰，一些巖石層中也儲(chǔ)存有可燃冰。一旦鉆孔密封不好，大量海水灌入，可能造成更大范圍內(nèi)的失穩(wěn)，大量的溫室氣體逸出，甚至引發(fā)海底滑坡和更大的災(zāi)害。

中國(guó)石油大學(xué)（華東）化學(xué)工程學(xué)院高大統(tǒng)發(fā)表的《可燃冰，離大規(guī)模開(kāi)采還有多遠(yuǎn)》一文中，引述相關(guān)學(xué)者的說(shuō)法時(shí)，也提到“海底滑坡”這一陷阱。

鄭軍衛(wèi)總結(jié)說(shuō)，所以，可燃冰開(kāi)采的關(guān)鍵技術(shù)還是鉆井技術(shù)，如果能保證有序、平穩(wěn)、連續(xù)地出天然氣，就是大的突破。他初步估計(jì)，受技術(shù)因素和經(jīng)濟(jì)因素的影響，商業(yè)開(kāi)采可燃冰可能還需要10到20年時(shí)間。

怕“出砂”問(wèn)題

2013年3月，日本深海鉆探船“地球號(hào)”（Chikyu）進(jìn)行了全球首次近?？扇急嚥?。但試采的第六天，作業(yè)人員觀察到產(chǎn)水率突然增加，井下壓力立刻升高，且產(chǎn)氣停止，并明顯出砂。由于很難處理這一出砂問(wèn)題，開(kāi)采工作中止，作業(yè)人員也無(wú)法回收井下生產(chǎn)設(shè)備。

特別容易分解

可燃冰的主要成分是甲烷，就是人們?nèi)粘Ｖ箫垥r(shí)用到的天然氣的主要成分。研究人員在實(shí)驗(yàn)室用液氮?jiǎng)?chuàng)造低溫條件，人工合成的可燃冰純度較高，沒(méi)有砂礫，所以，呈雪白色。但在凍土、淤泥、巖石中，可燃冰因?yàn)榛旌狭松暗[，其礦產(chǎn)資源外觀如同礦石?？梢韵窆腆w酒精一樣被點(diǎn)燃。可燃冰一旦開(kāi)采出來(lái)，如果不儲(chǔ)存在液氮中，它就會(huì)分解，甲烷氣體就會(huì)逸出。

可燃冰被各國(guó)視為未來(lái)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(duì)我國(guó)能源安全及經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有著重要意義。”

——試采現(xiàn)場(chǎng)指揮部總指揮葉建良

數(shù)說(shuō)新聞

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(kāi)采上來(lái)，點(diǎn)燃了全球最大海上鉆探平臺(tái)“藍(lán)鯨一號(hào)”的噴火裝置。這是我國(guó)首次、也是全球首次對(duì)資源量占比90%以上、開(kāi)發(fā)難度最大的泥質(zhì)粉砂型儲(chǔ)層可燃冰成功實(shí)現(xiàn)試采。

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

試采現(xiàn)場(chǎng)指揮部地質(zhì)組組長(zhǎng)陸敬安說(shuō)，勘探顯示，神狐海域有11個(gè)礦體、面積128平方公里，資源儲(chǔ)存量1500億立方米，相當(dāng)于1.5億噸石油儲(chǔ)量，“成功試采意味著這些儲(chǔ)量都有望轉(zhuǎn)化成可利用的寶貴能源”。

發(fā)展歷程

1998年

和國(guó)際上早在上個(gè)世紀(jì)60年代就開(kāi)始勘探、研究可燃冰相比，我國(guó)的可燃冰研究起步要晚到1998年，但中國(guó)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(guò)程。

2007年

在神狐海域鉆獲可燃冰，這使得我國(guó)成為繼美國(guó)、日本、印度之后，第四個(gè)通過(guò)國(guó)家級(jí)研發(fā)計(jì)劃在海底鉆獲可燃冰的國(guó)家。

2015年

我國(guó)科技工作者在神狐海域準(zhǔn)確定位了兩個(gè)可燃冰礦體。

2016年

地質(zhì)調(diào)查工作人員圍繞試采在神狐海域開(kāi)展鉆探站位8個(gè)，全部發(fā)現(xiàn)可燃冰。

2017年

5月10日9時(shí)20分，神狐海域可燃冰試采開(kāi)始，5小時(shí)32分鐘后，試采點(diǎn)火成功。截至18日，經(jīng)試氣點(diǎn)火，本次試采已連續(xù)產(chǎn)氣超過(guò)一周，最高產(chǎn)量3.5萬(wàn)立方米/天，平均日產(chǎn)超1.6萬(wàn)立方米，累計(jì)產(chǎn)氣12萬(wàn)立方米，天然氣產(chǎn)量穩(wěn)定，甲烷含量最高達(dá)99.5%。

本組稿件綜合新華社、央視、澎湃新聞等