[科学技术]开采可燃冰 有望再提速

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近日，我国海域可燃冰第二轮试采取得圆满成功。经过前期的理论研究和实验，本次试生产创新性地利用水平井钻井生产技术，采用多种自主研发的技术装备，有效地提高了产气规模和生产效率。从探索性试采到实验性试采，中国可燃冰产业化迈出关键一步，之后将继续加强资源勘探，推动科技进步，保护海洋生态，使这种高效清洁的能源尽快为经济社会发展服务。

日前，自然资源部宣布，中国海域天然气水合物(又称可燃冰)二次试验取得圆满成功。最新数据显示，从2月17日至3月30日，本次试采连续采气42天，累计总产气量149.86万立方米，日均产气量3.57万立方米，是前60天总产气量的4.8倍，创造了总产气量和日均产气量两项世界纪录。这是2017年我国首次成功试采可燃冰后的又一重大成果，其中不乏创新。

从直井到水平井，可以有效地提高采气规模

"这项试验采矿创新使用水平井开采可燃冰."自然资源部中国地质调查局副局长李金发介绍，我国海域第一轮可燃冰试生产采用了垂直井钻井生产技术，井筒垂直穿过天然气水合物储层。但这次采用的水平井钻采技术，井筒可以沿地层水平穿越，与可燃冰储层的接触面积较大，可以有效增加产气规模。

但与直井相比，水平井对技术、工艺、设备要求更高，难度更大，因此在深海浅软地层中没有先例。由于深海浅层松软疏松，天然气水合物埋藏浅，水平井施工面临井口稳定、井壁稳定、造斜困难等难题，犹如“豆腐上的铁，金刚钻的绣”，是一个世界性难题。

因此，在理论研究方面，中国地质调查局总结分析了首次试采获得的647万套数据，完善和丰富了“系统成藏”和“三相控制”理论，为本次试采提供了全方位的理论支撑。此外，通过大量室内模拟实验、21口陆地和海上井123次测试、10多次扣分，细化了3000多个施工环节，实现了钻井生产技术由直井向水平井的升级。

经过两年多的集中研究，中国地质调查局科技团队在多个方面取得了新的突破，掌握了以水平井为核心的32项关键技术，自主研发了12套核心设备，其中控制井口稳定性的吸力锚打破了国外垄断，帮助完成了第二轮试采目标任务。

据报道，这些核心设备不仅可以为推进可燃冰产业化提供有力保障，还可以广泛应用于海洋资源开发、涉海工程建设等领域。这将推动深海技术装备新产业链的形成，增强中国“深海进入、深海勘探和深海开发”的能力。

李金发表示，2017年，中国首次尝试在海域开采可燃冰，抢占了天然气水合物勘探和试采国际技术创新的制高点。此次水平井钻采技术成功用于海域可燃冰开采，国际领先地位进一步提升。这次试采的成功进一步推动了中国天然气水合物科技团队的建设，形成了以中国地质调查局广州海洋地质调查局为核心层，以中国地质调查局勘探技术、油气勘探中心等直属单位为封闭层，以中国石油海洋工程总公司、北京大学、CIMC等70多家单位为合作层的科技研究团队。

推进从探索性试采到试验性试采的产业化

2017年，我国海域首次天然气水合物试生产完成了探索性试生产，解决了“能否安全连续生产”的问题。但第二轮试采完成了试采，解决了“如何增加采气规模”的问题，这是天然气水合物产业化过程中至关重要的一步。

中国海域可燃冰的远景资源约为800亿吨油当量，具有广阔的发展前景。目前，通过地质勘探，我国海域有两个1000亿立方米的大型可燃冰矿床。在该海域，我们正在积极推进可燃冰勘探开发中试区建设，努力打造具有规模化生产能力的资源勘探开发示范基地。

本次试采中瓦斯生产规模和开采效率的提高，有望将我国可燃冰勘探开采的产业化推向快车道。中国地质调查局广州海洋地质调查局副局长秦旭文认为，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、探索性试验开采、试验性试验开采、生产性试验开采和商业性开采五个阶段。

据了解，第二轮试采仍在进行中，围绕加快可燃冰勘探开采产业化，实施生产性试采，正在开展一些必要的、可行的试验工作。同时，将对本次测试挖掘获得的数据和技术成果进行系统分析和总结，并在适当时机向公众发布相关成果。秦旭文坦言，推进可燃冰勘探开采产业化的任务依然艰巨，下一步是解决生产性试采的关键问题，争取尽快实现天然气水合物的商业化开采，实现产业化目标。

从各个方面进行保护和监测，确保海洋环境的安全

可燃冰是天然气和水在高压低温下形成的冰状结晶物质。天然气水合物具有高燃烧值、低污染、储量大的特点。多为白色或浅灰色晶体，看起来像冰雪，可以像酒精块一样点燃，故称“可燃冰”。

可燃冰就像是天然气的“压缩包”。分解1立方米可燃冰后，可释放约160立方米天然气和0.8立方米水。而且其燃烧不会释放粉尘、硫氧化物、氮氧化物等环境污染物，被认为是21世纪理想的清洁能源之一。

有人担心在海域开采可燃冰会破坏海底结构，甚至造成地质灾害。甲烷会泄漏，影响海洋生态环境吗？秦旭文表示，在工程建设过程中，确保环境安全和生产安全是重中之重。这次试采从两个方面做好了环保工作。

一方面，形成了覆盖全过程的环保技术，包括压力调节、钻井安全、流量保障等技术，并应用于生产试验的各个环节，确保了地层的稳定性和环境安全。以压力控制技术为例，通过准确调整储层压力条件，可以提高采气效率。如果压差较大，可能会造成地层不稳定，给井筒安全带来风险。压差小时，产气不会上来。

另一方面，构建了大气、水体、海底和地下综合环境监测系统。生产试验井部署多组传感器，在生产试验井、水体和水面周围部署监测设备，重点监测储层温度和压力、地层变形、甲烷含量等。，从而实现生产试验全过程各种环境指标的实时监测和预警。

监测结果表明，试验开采过程中无甲烷泄漏，无地质灾害。李金发表示，下一步将加强资源勘探，促进科技进步，保护海洋生态，努力实现2030年的工业化目标，使这种高效清洁的能源尽快为经济和社会发展服务。(记者常勤)