我國可燃冰資源可用百年以上

商業(yè)開發(fā)還需15到20年時(shí)間

5月18日10時(shí)，國土資源部部長姜大明在南海神狐海域的“藍(lán)鯨一號(hào)”鉆井平臺(tái)上宣布：我國首次海域天然氣水合物(又稱“可燃冰”)試采成功。中國科技工作者正式開啟了通往資源儲(chǔ)存量高達(dá)相當(dāng)于千億噸石油的“可燃冰時(shí)代”大門。這是中國能源開發(fā)的一次歷史性突破，對推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命具有重要而深遠(yuǎn)的影響。

千億噸石油級(jí)別的寶藏

天然氣水合物是由水和天然氣在高壓、低溫情況下形成的類冰狀結(jié)晶物質(zhì)，因此又稱為可燃冰，意為可以燃燒的冰。

可燃冰燃燒值高，而且清潔。試采現(xiàn)場指揮部首席科學(xué)家、中國地質(zhì)調(diào)查局“李四光學(xué)者”盧海龍說，因?yàn)閴嚎s程度高，一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。每立方米的可燃冰天然氣燃燒產(chǎn)生的能量是等量常規(guī)天然氣的1.43倍，明顯高于煤炭、石油，燃燒污染卻又比煤、石油小，更加的清潔環(huán)保。

可燃冰資源儲(chǔ)量豐富，其廣泛分布于全球大洋海域，甲烷含量是天然氣資源量的60倍，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。

據(jù)試采現(xiàn)場指揮部總指揮、廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局局長葉建良介紹，可燃冰被各國視為未來石油、天然氣的戰(zhàn)略性替代能源，是未來全球能源發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。

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(chǔ)存量相當(dāng)于1000億噸石油，其中有800億噸在南海。試采現(xiàn)場指揮部地質(zhì)組組長陸敬安說，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，也就意味著中國打開了一個(gè)儲(chǔ)存量為千億噸石油級(jí)別的寶藏。”陸敬安說。

盧海龍說，按照當(dāng)前我國使用量粗略估算，可燃冰可供我國使用一百年以上。而且目前我國石油的對外依存度超過60%，可燃冰對我國能源安全及經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有著重要意義。

試采成功的背后，是我國海洋地質(zhì)工作者在天然氣開發(fā)上的奮起直追。

和國際上早在20世紀(jì)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19年就完成了從空白到趕超的全過程。

“中國方案”具有多重深遠(yuǎn)影響

試采成功將改變我們國家的能源結(jié)構(gòu)，扭轉(zhuǎn)多煤少氣的局面，同時(shí)在能源勘查開發(fā)領(lǐng)域也邁出了從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的歷史性一步。

葉建良說，從全球各國對可燃冰的開發(fā)歷程看，美國、加拿大進(jìn)行過陸上試采，但效果不佳。日本兩次試采都已失敗，也就是說，對可燃冰的試采，全球范圍內(nèi)沒有成熟經(jīng)驗(yàn)可用。

“我們在能源領(lǐng)域或者礦業(yè)領(lǐng)域，從油氣到頁巖氣，包括煤炭的開采，都是跟著國外技術(shù)跑。這次的試采成功，至少短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)了領(lǐng)跑。”葉建良說。

可燃冰開采之難，被形容為“在豆腐上打鐵、用金剛鉆繡花”。

“可燃冰雖然儲(chǔ)量大、分布廣，但形成年代要比石油、天然氣晚得多，覆蓋的海底地層普遍是砂質(zhì)，現(xiàn)有的海底鉆井設(shè)備開采稍有不慎就會(huì)導(dǎo)致大量砂石涌進(jìn)管道，造成開采失敗。”盧海龍說。

日本的兩次試采，盡管選擇了相對條件較好的粗砂型儲(chǔ)層可燃冰進(jìn)行開采，但兩次都因管道進(jìn)砂而中止。

而神狐海域的可燃冰開采又屬于難中之難。陸敬安說，神狐海域可燃冰一是儲(chǔ)層淺，地層承載力有限，要保證井柱穩(wěn)定，又不能破壞儲(chǔ)層，工程措施選擇小，施工難度大。二是砂子細(xì)，含泥量大，導(dǎo)致滲透率低、產(chǎn)量下降。

神狐海域可燃冰試采攻堅(jiān)克難獲得成功，依賴于“中國理論”的創(chuàng)新。試采現(xiàn)場指揮部辦公室主任邱海峻介紹說，在多年勘探和陸地研究的基礎(chǔ)上，我國在全球率先建立了可燃冰“兩期三型”成礦理論，指導(dǎo)圈定了找礦有利區(qū)，精準(zhǔn)鎖定了試開采目標(biāo)；創(chuàng)立可燃冰“三相控制”開采理論，應(yīng)用于試開采模擬和實(shí)施方案制定，確保了試采過程安全可控。

此次試采成功形成的技術(shù)方案，在中國乃至全球具有廣闊的應(yīng)用前景，這對全球能源變革產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。同時(shí)，還將有助于“一帶一路”倡議的能源合作與發(fā)展。

盧海龍說，在國際上一些專家眼里，可燃冰將徹底改變現(xiàn)存的世界能源市場，甚至可能改變現(xiàn)在的地緣政治模式。可燃冰資源有97%分布于海洋，90%屬于泥質(zhì)粉砂儲(chǔ)層，而這也是神狐海域可燃冰的儲(chǔ)層類型。

“這意味著，我們的技術(shù)總結(jié)完善后，將為世界上絕大多數(shù)可燃冰開采提供幫助，為世界各國提供借鑒，這次試采的‘中國方案’擁有無限廣闊的應(yīng)用前景。”盧海龍說。

而在可燃冰帶來的世界能源變革中，如果中國能夠繼續(xù)保持“領(lǐng)跑”的態(tài)勢，那我國將擁有“先人一步”的優(yōu)勢，能在未來能源格局中搶占住戰(zhàn)略制高點(diǎn)。

神狐海域可燃冰試采成功，還將為我國海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供新的增長極，有助于我國海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略的實(shí)施。葉建良認(rèn)為，可燃冰不僅保障國家能源安全，而且上千億噸石油級(jí)別的可燃冰商業(yè)性開發(fā)，將產(chǎn)生巨量的經(jīng)濟(jì)效益，為我國海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供強(qiáng)大的原動(dòng)力。

中國科學(xué)家認(rèn)為，全球能源中的“中國方案”將有助于“一帶一路”倡議的發(fā)展。“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廣泛分布，很多國家對可燃冰有強(qiáng)烈需求。我們現(xiàn)在掌握了這一技術(shù)，將來可以進(jìn)行技術(shù)輸出，有利于解決‘一帶一路’沿線的資源、能源問題，推動(dòng)‘一帶一路’沿線的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和融合。”邱海峻說。

何時(shí)能用上可燃冰

20世紀(jì)80年代初起，世界各主要資源國都將可燃冰開發(fā)列入國家發(fā)展戰(zhàn)略，在近些年全球新一輪的可燃冰勘查開采熱潮中，美、日、印、德等國紛紛將可燃冰資源勘查和開發(fā)利用納入其國家能源中長期發(fā)展規(guī)劃，并編制了詳細(xì)的發(fā)展路線圖。

目前，全球可燃冰研發(fā)活躍的國家主要有中國、美國、日本、韓國、加拿大和印度等國。越南、菲律賓、印度尼西亞等國也制定了試采計(jì)劃。日本于2013年和今年在同一海域進(jìn)行了兩次試采，均因出砂問題失敗。

國際歐亞科學(xué)院院士、青島國家海洋科學(xué)研究中心主任李乃勝在接受記者采訪時(shí)表示，以中國這次重大突破為標(biāo)志，可燃冰開采已經(jīng)達(dá)到了“技術(shù)上可行”階段，但在實(shí)現(xiàn)“經(jīng)濟(jì)上可行”，即民用化、商業(yè)化的征程中還有一些障礙需要克服。主要是如何進(jìn)一步降低開采和運(yùn)輸成本、降低對礦藏周邊環(huán)境影響等。

李乃勝認(rèn)為，在未來可燃冰開發(fā)過程中，要進(jìn)一步確立可燃冰資源在我國能源戰(zhàn)略中的地位，優(yōu)先編制可燃冰開發(fā)中長期規(guī)劃；汲取發(fā)達(dá)國家先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，瞄準(zhǔn)世界一流水平，建立健全開采的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)體系，增強(qiáng)核心技術(shù)自主研發(fā)能力。

同時(shí)，要對可燃冰開采可能誘發(fā)的氣候、地質(zhì)及生物影響進(jìn)行深入研究，提出應(yīng)對方案；深化基礎(chǔ)研究，摸清成礦原理，建立符合我國國土實(shí)際的理論模型，提升我國相關(guān)研究的國際地位。

未來可燃冰開發(fā)道路依舊漫長，根據(jù)盧海龍等人的判斷，我國可燃冰要達(dá)到商業(yè)性開發(fā)的水平，還需要15年到20年的時(shí)間，也就是在2030年以后才行。當(dāng)前的重點(diǎn)在于，擁有保有足夠的技術(shù)能力和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)研究，而這兩者目前都需進(jìn)一步加強(qiáng)。（記者 吳濤 王攀 張旭東）