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    2020年3月26日,我国海域天然气水合物(又称“可燃冰”)第二轮试采成功的消息再一次让国人赞叹。

    由自然资源部中国地质调查局组织实施的我国海域天然气水合物第二轮试采日前取得成功。

    在水深1225米的南海神狐海域,试采创造了“产气总量86.14万立方米,日均产气量2.87万立方米”两项新的世界纪录。

    这是落实新发展理念、实施创新驱动发展战略的具体行动,这是把地质调查与科技创新相融合的生动案例。以中国地质调查局广州海洋地质调查局为主体的70余家单位近千名业务骨干,经过两年多的集中攻关,150多天在海上的连续作战,抗疫情、攻难关、攀高峰,圆满完成目标任务。试采取得的重大突破,对加快推进产业化进程意义重大。

    第二轮试采现场

    技术创新推动产业化进程提速

    科技创新和信息化是中国地质调查局开展科技创新工作的指导思想,也是地调人的行动指南。正是依靠科技创新,中国地质调查局又一次在南海万里碧波上创造了中国奇迹,为世界新能源革命写下了浓墨重彩的一笔。

    探测新能源天然气水合物,一场追赶世界的竞赛。我国天然气水合物调查起步较晚,20世纪90年代初才开始关注国外有关的报道和研究成果。1999年,中国地质调查局广州海洋地质调查局开始天然气水合物调查,彼时,美、加、日等国已深入开展天然气水合物理论研究,钻探获得了天然气水合物的实物样品。

    虽然起步晚、起点低,但中国地质调查人坚持依靠科技创新,刻苦钻研,一步一个脚印完成了对世界先进水平的赶超——2017年5月18日我国南海神狐海域天然气水合物第一轮试采成功,实现了理论、技术装备和工程的重大创新,实现了由“跟跑”到“领跑”的历史性跨越。

    前进的脚步从未停止。2017年我国海域天然气水合物第一轮试采完成了“探索性试采”,解决了“能否安全、连续开采出来”的问题。首次试采成功后,自然资源部会同财政部、国家发展改革委、科技部,联合广东省人民政府、中国石油天然气集团,加快推进南海神狐海域天然气水合物勘查开采先导试验区建设。中国地质调查局联合中国石油天然气集团、北京大学等国内外70余家单位近千名业务骨干,经过两年多的集中攻关,2019年10月正式启动第二轮试采海上作业。

    在第一轮垂直井试采成功的基础上,为了有效提高产气规模,试采科研团队创新性地提出了利用水平井开采天然气水合物的思路。鲜为人知的是,深海浅软地层水平井钻采技术是一个世界性的难题,无先例可循。水平井建井,犹如“在豆腐上打铁,用金刚钻绣花”,难度可想而知。但是,试采科研团队克服了常人难以想象的困难,开展了大量的室内模拟实验和陆地、海上21口井123次的实验,攻克了水平井关键技术难题。尤其是海上施工关键期正值新冠疫情防控最吃劲的阶段,现场指挥部全面精准落实各项防控措施,保障正常生产作业。利用自主研发的钻采技术,实现了产气规模大幅提升,为下一步生产性试采、商业开采奠定了技术基础,我国也成为全球首个采用水平井钻采技术试采海域天然气水合物的国家。

    勇于攻关,方能攀高峰。第二次试采创造了“产气总量86.14万立方米,日均产气量2.87万立方米”两项新的世界纪录。有关专家表示,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、探索性试采、试验性试采、生产性试采、商业开采5个阶段。第二轮试采完成了“试验性试采”,解决的是“如何提高产气规模”的问题,实现了从“探索性试采”向“试验性试采”的重大跨越,使天然气水合物开发利用成为现实可能,向天然气水合物勘查开采产业化迈出了极为关键的一步,标志着我国天然气水合物科技创新的国际“领跑”优势地位进一步增强。

    装备创新提高深海探测开发能力

    工欲善其事,必先利其器。海域天然气水合物试采是一项创新性的系统工程,常规海洋油气勘探开发装备材料不能直接用于天然气水合物试采,因此必须自主研发试采专用装备等。

    加强装备研发是挑战,更是责任。在第一次试采中我们交出了令人满意的答卷,我国自主研发的首台4500米级深海无人遥控探测潜水器“海马”号发挥了不可替代的重要作用,成为国人的骄傲。其实,第一次试采不仅研制了我国首台4500米级深海无人遥控探测潜水器“海马”号、适合试采储层特点的防砂筛管,以及适用于实时监测海底形变的地震监测仪,还研发了天然气水合物保温保压取样器、海底可控源电磁探测系统、天然气水合物试采大型模拟实验装置,同时还采用了我国自主设计建造的超深水半潜式钻井平台“蓝鲸Ⅰ号”。这些装备的研发彰显了中国力量与中国智慧,为第二次试采的开展打下了良好的基础。

    “虽有智慧,不如乘势。”有了第一次试采的经验,第二次试采的装备创新成果更加丰硕。据了解,在第二次试采中,我国自主研发了一套实现天然气水合物勘查开采产业化必需的关键技术装备,形成了六大类32项关键技术,其中6项技术领先优势明显;研发了12项核心装备,其中控制井口稳定的装置吸力锚打破了国外垄断。这些技术装备不仅为推进天然气水合物产业化提供了保障,还在海洋资源开发、涉海工程建设等领域具有广阔的应用前景。

    唯创新者强,唯创新者胜。虽然在两次试采中,我国装备创新实现了重大发展,但 “只是万里长征中迈出的关键一步”,只有研发适应不同类型特点的试采工艺和技术装备,才能更好地满足今后生产性试采、商业开采的需求,加快天然气水合物产业化进程,支撑服务国家能源资源安全保障。

    体系创新证实绿色开发可行性

    天然气水合物被称为未来重要的战略接替资源,实现天然气水合物绿色开采对我国能源安全及经济发展意义重大。

    随着世界各国对能源需求的不断增长和环境保护的日益加强,清洁能源的推广应用已成必然趋势。天然气水合物作为一种新型能源,燃烧后仅会生成二氧化碳和水。因其具有储量巨大、高效清洁、燃烧值高等特点,被誉为“21世纪最具商业开发前景的绿色清洁战略能源”之一。

    长期以来,天然气水合物开发有可能带来的环境问题一直被公众关注,而两次试采都证明其开采安全可控,打消了人们的疑惑。

    在第一次试采前,科研人员开展了10余个航次的环境基线调查,获取了海洋地质、海洋生物、海水化学等本底数据,以及海底地层力学参数等。按照国际通用的环境管理体系、工艺安全风险管理等标准,采取了严格的环境保护措施。利用大气、水体、海底和井下“四位一体”监测体系,对甲烷、二氧化碳等参数及海底沉降进行实时监测。与本底数据对比显示,甲烷无泄漏,海底地形无变化,未发生地质灾害。

    在第二次试采中,创建了独具特色的环境保护和监测体系,进一步证实了天然气水合物绿色开发的可行性,自主创新形成了环境风险防控技术体系,完善了大气、水体、海底、井下“四位一体”环境监测体系。试采过程中甲烷无泄漏,未发生地质灾害。

    深地有金,深海藏能,浩瀚的海洋蕴藏着无限的宝藏。我们坚信,有了两次下深海捉“冰”的经验,今后,我们的步伐更加铿锵有力,未来也定会如你我所愿!

    中国矿业报:依靠科技创新 试采取得新的重大突破

    “这次成果交流是展示中心2018年度代表性成果,展现职工良好风貌,接受自然资源部、中国地质调查局和专家检阅的重要平台。”在自然资源部中国地质调查局发展研究中心近日召开的2018年度成果交流会上,中心主任徐勇如是说。

    记者了解到,这是中国地质调查局发展研究中心连续第10年举办年度成果交流会,已成为该中心业务交流和人才团队建设的重要平台。此次交流共有8项研究成果参加汇报交流并获得了与会领导和专家细致而深入的点评。此次交流会还设置展台展示最新地质图件和成果专著,该中心各项目组向与会代表分享了部分报告、图件和光盘。

    陈毓川院士,李廷栋院士、国务院参事张洪涛,中国地质大学(北京)校长邓军,国务院发展研究中心周宏春,以及来自自然资源部相关司局和中国地质调查局发展研究中心的学术顾问、特邀专家及部分职工等200余人参加了交流会。

    数据采集、成熟应用,地质填图有了翅膀

    据了解,PRB地质数据采集模型最早是基于区调工作规程创建的,基于粒度理论的地质数据采集模型,能够适用于各种比例尺的数字填图工作。PRB模型在区调工作中成熟应用后,成功扩展到矿产调查、探矿工程、化探数据、环境和灾害地质、水文地质、工程地质和地质遗迹调查等领域的数据采集。

    据信息化部刘畅介绍:“随着地质调查工作的深入开展,传统的开发与应用模式正面临挑战。主要表现为某些综合性标准内容过多,开发工作量巨大,开发周期长。如矿调数据采集模型,包含273个数据表,8000多个数据项;专业领域标准分类细,更新快;综合地质调查项目增多,用户面临多种标准交叉融合使用等困扰。”

    在发展研究中心2018年度成果交流会现场,地质填图数字化、地球系统科学理论研究、非洲矿业投资前景、未来我国地质调查发展、“可燃冰”开发、“地质云”建设等热点问题,有了答案和方向。

    该模型实现了扩展表的设计字段创建与编辑、野外数据采集、数据导入与输出等基本操作。并支持对字段属性进行编辑,或者对其关联的多媒体、文件或素描数据进行浏览。在输出方面支持简单二维表单输出和复杂表单输出等多种模式。

    据了解,此项成果在2017年完成原型系统开发,并完成DGSInfo(数字地质调查综合数据管理平台)和Rgmap(数字地质调查野外数据采集系统)的集成工作,目前已申报发明专利一项,并进入实审期。

    在实际应用方面,目前该项成果与青岛海洋所、北京地质矿产研究院、南京地质调查中心、武汉大学水利工程学院4家单位开展了“海岸带地质调查数据采集”示范、新疆东天山综合地质调查项目开展示范应用、“钦杭成矿带德兴-歙县地区地质矿产调查”二级项目覆盖区区调槽型钻调查等多项合作。

    地球系统、科学理论,为自然资源“把把脉”

    众所周知,随着工业化、全球化、区域一体化程度日益加深,世界各国经济发展对相互之间的资源环境影响不断加大。全球性与区域性资源、环境、生态、灾害问题相互交织、相互联系、相互作用。资源开发引发环境生态与灾害问题、大气CO2浓度上升呈加剧趋势、区域资源消费引发其他区域资源环境问题。

    纵观我国地质调查事业,目前正处在一个大变革、大调整、大转型时期。中国地质调查局领导审时度势,积极谋划,服务方向由过去以支撑服务矿产资源管理为主向支撑服务以清洁能源、关键矿产、水等战略资源为重点的整个自然资源管理转变;指导理论由传统的地质科学向地球系统科学转变;发展动力由主要依靠承担项目向主要依靠科技创新和信息化建设转变。

    在交流会上,发展研究中心杨建锋提出,以地球系统科学理论指导地质工作转型发展,需要思考为什么需要新的理论(形势与趋势);为什么是地球系统科学理论(地球系统科学内涵);我们准备好了吗(国外探索与国内进展);应该怎么办(思考与建议)的问题。从这五个问题中他提出了地球系统科学如何发展的问题。

    他在报告中论述:“人类活动已成为越来越重要的地质应力,人类活动对地球系统的影响已经接近或超过自然因素引发的环境变化,并正在继续加剧,或有可能产生不可逆转的后果。目前地球正从全新世跨入了新的地质年代——人类世。”

    他建议,应统筹规划推进空地观测、地面监测、深地探测网络体系。积极推动部门合作、中央地方合作,逐步形成覆盖资源、环境、空间、灾害等多要素的星-空-地监测体系。要加强地表关键带、海岸带、城市群、深部地壳、大洋和两极调查监测和研究。加强地球表层关键带生态地质调查。实施地壳深部探测工程,解决成油、成矿、致灾机理,推动城市地下空间利用。深化认识海岸带关键地质过程,积极推进大洋资源调查与两极科学考察。

    加强基础、互联互通,非洲投资“大有可为”

    境外地质调查部的王秋舒在会上表示:“非洲是地球上已知最大的含有太古宙克拉通的大陆,前寒武纪地层特别是早前寒武系广泛发育,占据了非洲大陆约80%以上的地区,构成了非洲地台的核心,并成为非洲大陆最主要的控矿因素。”

    独特的地质条件造就了非洲“世界自然资源仓库”之称。已发现近200种矿产资源,而铁矿资源在规模和品位上与巴西和澳大利亚的世界级铁矿相似。锰矿资源同样非常丰富,储量140 亿吨,占全球储量67%。

    据了解,2018年,我国在非洲矿业投资额为1.73亿元,占境外总投资的70%,较2017年增加了30%。王秋舒建议,在中非合作论坛框架下,应从国家层面研究制定非洲能源资源合作战略规划,中央财政设立专项加大对非洲地质矿产调查支持力度;加强与非洲各国及相关国际组织的密切联系,建立双边、多边国家合作机制;在资源丰富的国家,帮助非洲国家建立矿产勘查、开发、冶炼、加工、贸易产业链,促进非洲经济发展;在资源丰富的国家或地区派驻资源外交官和派遣维和部队承担国际维和任务,为中非能源资源合作保驾护航。

    他还强调,要加强非洲基础设施项目合作力度,提升非洲互联互通水平,为中国在非洲能源资源合作提供有力支撑,建议围绕非洲“三网一化”建设需求,提升非洲国家互联互通水平。加强非洲国家铁路、公路、港口、电站、工业园区等基础设施项目合作力度,建设一批连接能源资源富集区与交通便利地区的大型基础设施,打造非洲能源资源输送大通道。

    实施非洲能源资源潜力评价计划,摸清非洲能源资源禀赋,夯实中非矿业合作基础。全面开展与非洲国家地学合作交流与研究,建立“中国-非洲地学合作中心”。

    另外,还要充分发挥基础性、战略性地质调查先导性作用,实施非洲能源和其它重要矿产资源潜力评价计划,重点围绕主要含油气盆地和主要成矿区带,开展我国紧缺和战略性新兴产业所需矿产资源潜力评价,圈定一批可供深度勘查的资源富集区,精准对接中资企业“走出去”需求,努力为中资企业提供有力的技术支撑和信息服务,积极推介优质矿产勘查项目,有效降低投资风险,助力中非矿业投资合作取得实效。

    夯实基础、提高认知,结构调整“山雨欲来”

    发展研究中心规划研究室张万益、方圆、陈骥团队作了我国地质调查规划研究的报告。

    据该团队报告:“我国传统地质调查在面临新形势、新挑战时,研究对象过于单一。具体主要表现在以研究地球表面岩石圈和水圈为主,对与之相互关联的大气圈、生物圈涉及较少,更没有把各圈层当作一个整体来平衡人与地球之间的关系。在学科方面,由于设置过细,各专业调查工作相互割裂,各学科之间交叉融合不够,解决重大问题的集成性成果较少。

    该团队认为,未来我国地质调查的发展任务应该是夯实基础地质调查,提高地球认知水平。以地球系统科学为指导,解决岩石地层构造古生物等基础地球科学问题及多圈层作用基础地质问题,并且要突出能源矿产调查评价,全力支撑国家能源安全保障以服务国家能源资源安全为核心。

    “要聚焦生产方式转变、产业结构调整、能源结构优化、绿色生产生活方式转变,加快推进油气、页岩油气、铀钍、地热等清洁低碳能源调查评价和加强战略性新兴和大宗紧缺矿产调查评价,支撑经济社会高质量发展。”张万益说。

    最后他们提出,国际国内形势变化需要我国地质调查进行战略性结构调整。我国经济社会持续高质量快速发展对矿产资源的需求仍处于高位运行,但对矿产资源的需求结构发生了变化,能源资源调查需要进一步调整找矿重点、优化调查布局。

    另外,地球系统科学的进步和以大数据、云计算、智能化等为代表的信息技术对地质调查的影响日益广泛而深刻,迫切需要将科技创新和信息化建设作为转型升级的发展动力。

    信息共享、无缝对接,如此方可“油然而生”

    “截至2018年,中国原油对外依存度已经超过68%,天然气对外依存度升至45.3%。我国应强化油气资源安全保障,加大油气资源勘探与开发力度,但现实情况却是油气勘探开发力度,对油气资料的需求与可提供公开服务的地质资料信息资源,成为了主要矛盾!”地质资料开发服务部张慧军在会上坦言。

    张慧军认为,下一步油气地质资料管理工作应高度重视,自上而下需要专人负责,全面梳理工作内容,研究制订工作方案;明确时间节点和要求,组织召开专题会议,全面推进工作进展;落实责任任务,强化工作措施,切实保障资料质量。

    另外,还要严格按照《地质资料管理条例》和2017年1号文的要求,执行油气矿权有效期届满汇交,加强油气地质资料汇交监管和委托管理,促进地质资料及时汇交、应交尽交。同时,进一步加大油气地质资料矿权延续保护的力度,提升各油气公司汇交积极性和主动性。

    据介绍,2014年,原国土资源部已经组织开展了渤海湾盆地油气钻井数据库试点建设工作。通过清理,全面掌握了油气钻井资料汇交情况,并具备了组织开展全国油气钻井数据库建设的条件,建议在开展补交工作时,一并考虑全国油气钻井数据库建设工作。

    “并且,要充分考虑油气公司对于油气地质资料的权责关系,进一步完善油气地质资料共享服务与开发利用机制,发挥市场主体活力,全面提升油气地质资料共享服务的水平。”张慧军表示。

    摸清家底、技术突破,“可燃冰”开发任重道远

    “海域天然气水合物试采成功,只是万里长征迈出的第一步,后续任务依然艰巨繁重”海洋室张涛在会上坦言。

    众所周知,天然气水合物是21世纪公认的可接替煤炭、石油等常规能源的新型绿色能源。它具有分布区域广,在全球已累计发现超过220个水合物矿点;资源规模大,其资源量是全球约20万亿吨油的当量和清洁环保的特点。

    但开发可燃冰面临的挑战也不容小觑。据张涛介绍,目前主要集中在:在资源层面勘探程度低,资源储量需进一步明确,相关规范标准有待完善;在技术层面开采方法和开采技术仍在探索,离规模化生产还有差距;在经济层面单井产量低、开发成本高,未能达到商业化开发要求等。

    他提出,自从2017年5月18日天然气水合物试采成功后,推动天然气水合物产业化发展成为地调局一项重要工作。天然气水合物产业化发展不仅面临资源、技术、环境、工程、经济等多方面的挑战,而且在国内外无成熟的经验可循,全靠自己去探索。通过分析发现,天然气水合物产业化与美国页岩气在发展路径与发展模式等方面有较多相通之处,其成熟的经验对天然气水合物的产业化发展有一定的借鉴意义。

    “通过分析美国页岩气发展的经验,报告提出了我国天然气水合物产业化发展在资源、技术、政策、装备、人才等领域的方向和措施。”张涛说。

    点上开发、面上保护,向地球深部“进军”

    习近平总书记在全国科技创新大会上指出,向地球深部进军是必须解决的战略科技问题。

    据了解,地球内部可利用的成矿空间分布在从地表到地下一万米,目前世界先进水平勘探开采深度已达2500至4000米,而我国大多小于500米。走向深部,向深部要资源应是我国矿产开发的必然选择。

    自然资源部矿产勘查技术指导中心薛建玲在会上提出,应改变铺摊子找矿的传统思路,由面上要资源转向向深部要资源,实现“点上开发,面上保护”的开发格局。

    她介绍:“深部找矿勘查活动主要集中在地表以下,对地表生态扰动较小;受相同或相似控矿条件的影响,在已有勘查开发基地的深部发现优质资源的概念较大并可以充分利用现有产能和探采选设施,实现多快好省等优势。

    数据集成、共享服务,“地质云”让工作更高效

    我国地大物博,自然资源丰富,如何将人工智能和信息云计算与我国地质调查数据结合发挥其互联互通、数据共享、智能计算等作用,将会给我国地质调查事业插上智慧的翅膀。

    “中国地质调查局历来高度重视地质工作的数字化和信息化,在信息化推进地质调查工作的现代化中,取得了重要进展与成果。”“地质云”建设团队负责人高振记表示,近年来,“地质云”项目组技术团队攻克了一道道难关,跨越了一条条沟壑,历时多年,“地质云2.0”如期上线。

    记者了解到,团队目前已完成了局系统29个节点单位数据互联互通和1个省级节点示范接入;建立了多门类自然资源数据库;全面接入地质资料服务;按雄安新区标准建设了城市地质信息平台4个标志性成果。

    高振记介绍,下一步这一团队将围绕调查(科研)、管理、共享、服务不同类型用户需求,以地质大数据中心建设为核心,以地质调查“在线化”、“智能化”为目标,三位一体推进地质云、大数据与智能化建设。

     

    百花齐放春满园

    近日,中国地质调查局发展研究中心地质调查信息化党支部和地质资料数据党支部联合组织全体党员职工赴中国人民革命军事博物馆参观《英雄史诗不朽丰碑——纪念中国工农红军长征胜利80周年主题展览》,围绕深入开展“两学一做”学习教育,以庆祝中华人民共和国成立67周年、纪念中国工农红军长征胜利80周年为主题,开展了主题党日活动。中心党委委员、总工程师谭永杰参加了活动。

    此次展览分为“战略转移踏征程”“伟大转折定航向”“浴血奋战勇向前”“革命理想高于天”“胜利会师开新局”“不忘初心走好新的长征路”等6个部分,以长征历程为主线,以重大战役、重大历史事件和重要人物为主体,依托文物、插画国画等形象讲述30个长征故事,精心设置“飞夺泸定桥”等5处主题景观,模拟历史环境氛围,强化“带入感”,雕塑《艰苦岁月》等丰富的展览材料真实再现了红军在长征途中所展现出来的坚忍不拔、自强不息、勇往直前的精神。一幅幅图片、一件件实物和一处处复原景观全景式展现了中国共产党领导下的工农红军艰苦卓绝的光辉历程,多样化、立体化地还原了当年红军长征的历史氛围。深刻诠释长征精神的深远指导意义和巨大时代价值。为进行爱国主义教育和革命传统教育提供了重要平台,为弘扬社会主义核心价值观提供了生动课堂。中国工农红军万里长征形成了伟大的长征精神,是一段中华民族伟大复兴的历程。

    回首风雨来时路,漫漫征程,说不完的艰难困苦,道不尽的严峻险阻。80年前,英雄的红军,血战湘江,四渡赤水,巧渡金沙江,强渡大渡河,飞夺泸定桥,鏖战独树镇,勇克包座,转战乌蒙山,击退上百万穷凶极恶的追兵阻敌,征服空气稀薄的冰山雪岭,穿越渺无人烟的沼泽草地,纵横十余省,长驱二万五千里。往事历历在目,重重地震撼了大家的心灵。悲壮的历史告诫世人,今天的和平稳定来之不易,弥足珍贵。今天我们走在改革开放和社会主义建设的新长征路上,应不忘初心,弘扬伟大的长征精神,坚定理想和信念,使长征精神在新时代下发出绚丽的光彩。

    参观完毕走出展馆,正对面巨幅的“不忘初心,走好新的长征路”字样在阳光下熠熠生辉。正如习近平总书记在庆祝中国共产党成立95周年大会上讲话所说“一切向前走,都不能忘记走过的路;走得再远、走到再光辉的未来,也不能忘记走过的过去,不能忘记为什么出发。面向未来,面对挑战,全党同志一定要不忘初心、继续前进。”这也正是我们每一位党员共同的心声:弘扬伟大长征精神,在实现中华民族伟大复兴中国梦的征途上,不忘初心,奋勇前进,走好我们这代人的长征路。

    通过本次党日活动,也进一步增强了两个支部党员干部队伍的凝聚力,鼓舞广大党员干部进一步坚定理想信念、牢记宗旨意识,坚持不忘初心,走好新的长征路。

     

    发展研究中组织赴军博参观长征胜利80周年主题展

     

    在人类日益为能源所困的今天,可燃冰的成功试采自然是万众瞩目。此次我国在全球范围内首次成功试开采,实现了六大技术体系二十项关键技术自主创新。但这仅是万里长征迈出关键性一步,未来要实现产业化和商业化开采,仍有长路要走——

    6月9日,经济日报·中国经济网记者乘坐直升机从珠海起飞,在浩瀚的南海上空飞行一个半小时后,稳稳降落在一个屹立于海面的庞然大物上——“蓝鲸一号”钻井平台。

    这是一座37层楼高的大家伙,是我国自主建造的目前世界最大作业水深、最深钻井深度的半潜式钻井平台。近来这里正吸引着全世界的目光,我国在这里成功实现了可燃冰的试开采。

    可燃冰,简而言之,即可以燃烧的冰块,学名为“天然气水合物”,是由甲烷为主的有机分子被水分子包裹而成,其热值比石油高许多,燃烧后只生成二氧化碳和水,储量据称可供人类使用千年。

    在人类日益为能源所困的今天,可燃冰的成功试采自然是万众瞩目。因此,5月18日,我国宣布试采可燃冰成功,成为全球首个海域可燃冰试采获得连续稳定气流的国家后,夸赞和质疑扑面而来。有人说,可燃冰开采没那么容易,环保是否过关得打个问号。还有人认为,开采成功后很快将产业化,资本市场上沾些边的股票随之一飞冲天。

    记者此番前来,就是要一探究竟,我们可以安全环保地开采可燃冰吗?技术上我们能在全球实现领跑吗?产业化究竟还有多长的路要走?

    环境保护处在优先位置

    从“蓝鲸一号”钻井平台往海中望去,蔚蓝的海面上波光粼粼,时不时有硕大的鱼跳跃出来。

    可燃冰被誉为“未来的能源”。其能量密度非常高,同等条件下,可燃冰燃烧产生的能量比煤、石油、天然气要多出十倍。1立方米的可燃冰分解后可释放出164立方米的天然气。

    但是,可燃冰开采难度之大也是业界公认的。可燃冰靠低温高压封存,如温度升高,水合物中的甲烷可能溢出;或者如冰块消融、压力回升,一旦控制不当,可能造成海底滑坡等地质灾害。

    中国地质调查局总工程师严光生说,对于这两个难点,试采前就已经充分考虑、反复论证,部署了多个监测点实时监测,目前周边气体和海底地形都没有变化。

    据了解,在试采前,中国地质调查局开展了10余个航次的环境基线调查,获取了海洋地质、海洋生物、海水化学等本底数据,以及海底地层力学参数等。在试采过程中,按照国际环境管理体系、工艺安全风险管理等标准,采取了严格的环境保护措施。

    试采现场指挥部办公室副主任陆敬安说,试采过程中,通过大气、海水、海底和井下四位一体监测体系,对甲烷、二氧化碳等及海底沉降实行了实时监测。与本底数据对比显示,甲烷无异常变化,海底地形无变化,没有环境污染,未发生地质灾害。同时,我国第一台4500米作业级水下机器人“海马号”潜入海底,也没有发现海底地形变化和甲烷泄漏。

    “蓝鲸一号”钻井平台长117米,宽度也有近百米。甲板很是开阔,试采现场指挥部办公室副主任谢文卫告诉记者,这个钻井平台配有双钻塔,可分别作业,井下环境监测仪,可实时监测数据,试采结束后,将一并取出。

    陆敬安表示,试采结束后,还将继续进行全方位的立体环境监测,为制定天然气水合物开采的环境保护方案提供科学依据。

    实现多项理论技术突破

    在“蓝鲸一号”钻井平台外,一个熊熊火炬耀眼地燃烧着。为安全起见,巨大的水幕把火炬和平台隔开。这个火炬燃烧的,就是从水深1266米海底以下200多米开采出来的天然气。

    广州海洋局总工程师杨胜雄说,这是全球首次实现泥质粉砂型可燃冰的安全可控开采。这种类型的可燃冰,资源量占全球90%以上,开发难度最大。

    据介绍,此次试采中我国实现了六大技术体系二十项关键技术自主创新。第一,防砂技术3项。包括“地层流体抽取”、未成岩超细储层防砂和天然气水合物二次生成预防技术。第二,储层改造技术3项。包括储层快速精细评价、产能动态评价等技术。第三,钻井和完井技术3项。包括窄密度窗口平衡钻井、井口稳定性增强和井中测试系统集成技术。第四,勘查技术4项。包括4500米级无人遥控潜水器探测、保压取样、海洋高分辨率地震探测和海洋可控源电磁探测技术等。

    目前,不少大国在可燃冰领域开展角逐。其中,美国5月12日宣布,正在墨西哥湾开展可燃冰开采研究。2013年,日本在南海海槽开展了海上试采,但因出砂等技术问题失败。2017年4月份日本在同一海域第二次试采,5月15日再次因出砂问题中止产气。

    有关专家表示,可燃冰是未来全球能源发展的战略制高点,我们在全球率先试采成功,实现了在这一领域的领跑而不是跟随。

    产业化仍有长路要走

    可燃冰在全球主要分布在两类地区:一是水深300米至3000米的海底;二是陆上冻土区,尤其是南北极冻土区。有预测显示,全球天然气水合物资源量相当于21万亿吨油当量。

    试采现场指挥部办公室主任邱海峻表示,我国海域天然气水合物资源量约800亿吨油当量。通过重点地区普查,已经圈定11个有利远景区,19个成矿区带。经过钻探验证圈定了两个千亿方级的矿藏。

    有关专家表示,此次我国在全球范围内实现首次成功试开采,仅是万里长征迈出关键性一步,未来要实现产业化和商业化开采,仍有长路要走。

    邱海峻表示,今后将围绕加快推进产业化进程的目标,争取神狐海域试采成果最大化。同时,继续加大天然气水合物资源调查力度,开展重点目标区的详查,提供2个至4个大型资源基地,为推进产业化奠定资源基础。此外,开展不同类型天然气水合物试采,把加强环境保护放在突出位置。

    他表示,基于中国可燃冰调查研究和技术储备的现状,预计我国在2030年左右有望实现可燃冰的商业化开采。

    中国领跑可燃冰开采