
2015年神狐钻探第一航段全家照
天然气水合物,俗称“可燃冰”,以其储量大、能量密度高以及燃烧清洁无污染等特点成为重要的潜在能源,已引起世界各主要国家的广泛关注。
我国自1999年正式启动天然气水合物调查工作以来,广州海洋地质调查局及时成立了天然气水合物调查研究团队,团队成员专业覆盖地质、地球物理、地球化学等学科。随着我国天然气水合物调查专项的实施,以及国家863、973等技术研发与基础理论项目的开展,团队联合国内相关高校、科研院所开展了天然气水合物地质环境、资源评价以及勘探开发技术综合研发,取得了一系列重要研究成果和创新性认识,并于2013年入选第一批国土资源科技创新团队培育计划。
团队“掌舵人”
优秀的团队离不开优秀的团队“掌舵人”。天然气水合物科技创新团队的负责人杨胜雄,就是这样一个优秀的“掌舵人”。现任广州海洋地质调查局总工程师的杨胜雄,目前是二级教授级高工、新世纪百千万人才工程国家级人选、国土资源部“百名人才计划”首批入选人员。
作为天然气水合物科技创新团队的负责人,杨胜雄带领团队人员攻克了一个又一个的天然气水合物勘探开发技术难题。1999年~2000年作为项目负责人,他带领团队首次在我国南海开展天然气水合物资源地震调查,发现了南海西沙海槽区存在天然气水合物的地球物理标志BSR,为开启我国天然气水合物资源调查与评价奠定了基础。2000年,他作为负责人承担了863计划820主题优先启动课题“天然气水合物地震识别技术”研究。2007年,作为航次首席科学家,他组织实施了南海北部神狐海域天然气水合物首次钻探,成功获取了天然气水合物实物样品,使我国成为继美国、日本、印度之后第4个通过国家级研发计划采到天然气水合物实物样品的国家。2008年,他作为国家973计划“南海天然气水合物资源富集规律与开采基础研究”项目首席科学家,带领团队对我国海域天然气水合物成藏基础理论及开发基础技术进行了重点攻关,取得了一批创新性成果。2013年,他组织实施并作为第一航次首席科学家,开展珠江口盆地东部天然气水合物钻探,获取了可视的天然气水合物实物样品,实现了我国天然气水合物调查与评价的重大突破。2015年,杨胜雄再次作为航次首席科学家,带领着团队又一次出现在我国的南海,他说,这一次,我们有信心,取得更大的突破!
寻“冰”之旅
我国南海具有天然的天然气水合物成藏环境,因此,从1999年开始,中国地质调查局以“支撑国家发展油气工业的后续能力”为出发点,将天然气水合物这一战略性矿产资源列入优先启动的调查项目之一,正式开展我国海域天然气水合物资源调查与评价工作。也是从这一年开始,天然气水合物科研团队正式踏上了我国海域的寻“冰”之旅。如今,通过10多年的踏海寻“冰”之旅,已在我国南海北部陆坡东沙、神狐、西沙、琼东南4个海域发现多个“可燃冰”矿区,证实了我国南海北部存在良好的水合物资源前景。2011年1月27日,在前期工作的基础上,我国批准设立了新的“天然气水合物勘查与试采工程”,开始着手开发“可燃冰”,并计划2017年在南海首次试开采。
在天然气水合物资源调查的同时,天然气水合物科研团队在国家863计划支持下,先后启动了“天然气水合物资源评价技术”、“南海北部海域天然气水合物首钻目标优选关键技术”、“天然气水合物矿体的三维与海底高频地震联合探测技术”、“天然气水合物成矿预测技术”的研发课题。通过研究,在天然气水合物的资源评价、钻探目标优选、探测以及成矿预测等领域取得了一批重要的研究成果,以及多项国家发明专利、国家实用新型专利和计算机软件著作权登记证书,为我国天然气水合物资源调查与评价提供了有力的技术支撑。
2008年,在国土资源部公益性行业科研专项经费项目支持下,团队骨干开展了“天然气水合物成藏控制因素研究”,研究了南海北部天然气水合物成藏条件及控制因素,进一步揭示天然气水合物分布特征及富集成藏规律。2009年,国家启动了973计划项目“南海天然气水合物富集规律与开采基础研究”,在杨胜雄总工的带领下,团队人员联合国内高校及科研院所深入开展了南海天然气水合物基础理论研究工作,并针对我国南海水合物成藏的控制条件、成藏作用,地质、地球化学、地球物理响应机理及检测技术,探讨了南海北部不同类型水合物的成藏机制及成生关系,提出了在南海北部陆坡第一、第二成矿带重要论断,揭示了南海北部水合物富集规律,建立了南海北部水合物成藏理论,预测了南海北部水合物富集靶区,并针对南海北部水合物成藏特点,探讨了开采技术机理。此后,“十二五”期间,团队骨干人员又开展了“天然气水合物勘探技术开发”主题项目,进一步加强了天然气水合物勘探的技术研发。
不断进取
经过前期调查和综合研究,水合物团队人员将我国“可燃冰”的首钻区域选在了神狐海域。2007年5月~9月,在我国天然气水合物的首次钻探航次中,科学家共在3个站位成功获得水合物实物样品。所获得的天然气水合物样品释放的气体中甲烷含量高达99.4%以上,点火即可燃烧。首次南海圆梦,不仅证实南海存在良好的水合物资源前景,也表明了我国天然气水合物基础研究的科学性。
此后,天然气水合物团队人员继续努力,寻找南海的下一个天然气水合物成矿区。2013年6月~9月实施了第二次天然气水合物钻探工程,成功在珠江口盆地东部海域钻获高纯度天然气水合物样品,填补了在我国海域发现可视水合物的空白,极大地丰富了我国海域水合物的赋存类型,同时通过钻探获得了可观的天然气水合物储量。第二次南海圆梦,不仅代表我国水合物钻探工程取得了战略性突破,也使我国海域天然气水合物资源勘查评价研究进入国际先进行列。
在收获了丰收的喜悦之后,这支团队又一次踏上了征程。他们要找的,是可以供人类开采的“可燃冰”目标试采区,最终的目标就是要把天然气水合物这种潜在资源,变成实实在在的,可以供人类开采使用的能源。
未来有梦
天然气水合物团队目前共有成员16人,其中教授级高工7人、博士8人,主要人员均为我国最早开展水合物调查与研究工作的学科带头人及骨干人员。10余年来,团队骨干及核心人员先后参加了国家专项调查、技术研发及理论研究工作,研究能力强,学科领域广,具有良好的相关领域工作实践经验和扎实的理论基础,对天然气水合物的学科前沿和研究动态较熟悉,已初步形成了一支理论水平高、实践经验丰富的创新科研团队。
国土资源天然气水合物科技创新团队的建设及有效运作,为培养我国海洋地球物理调查技术骨干和海洋地质综合研究人才,形成一支由海洋地质、地球物理、油气地质和实验地质等多学科相结合的专业结构合理的海洋地质调查队伍发挥了积极作用。同时,这支团队进一步凝聚了国内天然气水合物高素质研究人才,并提升依托单位的研究水平,带动天然气水合物调查与研究这一优势学科建设,进而缩短我们与世界先进水平的差距,实现全面接轨。这对于极大地提升我国水合物勘采的整体水平,占领水合物开发的制高点,具有重要意义。相信不久的将来,我国在寻“冰”之旅中,必将走在世界的前列。