全球首次！中國連續穩定試采「可燃冰」成功

【觀察者網 綜合報道】中國首次海域天然氣水合物（可燃冰）試采成功！據央視新聞今天（18日）援引國土資源部中國地質調查局消息，這標誌著我國成為全球第一個實現了在海域可燃冰試開採中獲得連續穩定產氣的國家。

可燃冰，學名天然氣水合物（Natural Gas Hydrate，簡稱Gas Hydrate），是分布於深海沉積物或陸域的永久凍土中，由天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀的結晶物質。因其外觀像冰一樣而且遇火即可燃燒，所以又被稱作「可燃冰」或者「固體瓦斯」和「氣冰」。

燃燒後，可燃冰僅會生成少量的二氧化碳和水，污染比煤、石油、天然氣小很多，但能量高出十倍。此外，可燃冰儲量巨大，所含有機碳資源總量相當於全球已知煤、石油和天然氣總量的兩倍，被國際公認為石油、天然氣的接替能源。

我國管轄海域和陸區也蘊藏有豐富的可燃冰資源，因此走近、認識可燃冰顯得意義非凡。

正式出氣至今 已累計產出超12萬立方米甲烷含量高達99.5%的天然氣

據央視新聞報道，我國南海北部的神狐海域，也是我國正在進行的可燃冰試開採的現場。這個持續不斷燃燒的火焰，就是正在從1000多米的水下分解提取出的可燃冰所產生的甲烷氣體。這標誌著我國首次試開採得到了全面成功。

國土資源部地質調查局在今年2月表示，目前我國已經初步查明我國可燃冰的資源潛力，今年，我國將開展海上可燃冰的試開採。

通過勘查，2016年，在我國海域，已圈定了6個可燃冰成礦遠景區，在青南藏北已優選了9個有利區塊，據預測，我國可燃冰遠景資源量超過1000億噸油當量，潛力巨大。

國土資源部中國地質調查局資源評價部負責人邢樹文說，可燃冰在我國的海域圈定了一系列的找礦遠景區，也預測了資源量。今年我們正在積極進行這方面的試采準備。

南海北部神狐海域的天然氣水合物試開採現場距香港約285公里，採氣點位於水深1266米海底下200米的海床中。自5月10日正式出氣至今，已累計產出超12萬立方米甲烷含量高達99.5%的天然氣。實現連續超一周的穩定產氣，標誌著我國進行的首次天然氣水合物試采宣告成功。

中國地質調查局副總工程師、天然氣水合物試采現場總指揮葉建良表示，從5月10日正式出氣試點火成功，到目前為止，我們已經連續開採八天了，日產超過一萬方以上，最高日產達到了3.5萬方，這種連續穩定的出氣，達到了我們原來預定的目標。

可燃冰，是由天然氣和水在高壓低溫的條件下形成的類冰狀的結晶化合物，預測資源量相當於已發現煤、石油、天然氣等化石能源的兩倍以上，是世界公認的一種清潔高效的未來替代能源。

因絕大部分埋藏於海底，所以可燃冰開採難度十分巨大。目前，日本、加拿大等國都在加緊對這種未來能源進行試開採嘗試，但都因種種原因未能實現或未達到連續產氣的預定目標。

此次試開採成功，不僅表明我國天然氣水合物勘查和開發的核心技術得到驗證，也標誌著中國在這一領域的綜合實力達到世界頂尖水平。

國土資源部中國地質調查局副局長 李金髮：這一次天然氣水合物的試開採成功，我們是優先搶佔了領跑和技術高地，實現了我國在天然氣水合物開發上的領跑。它將會是繼美國引領頁岩氣革命之後的，由我國引領的天然氣水合物革命，將會推動整個世界能源利用格局的改變。

我國可燃冰開採技術領跑世界

日均穩定產氣超過一萬方，以及持續超一周的連續產氣時間，這兩個指標在之前還沒有一個國家能夠成功實現。而完成這一歷史性的飛躍，我國科學家們又是在如何做到的呢？

天然氣水合物的試開採一直是一項世界性難題。2013年日本曾嘗試進行過海域天然氣水合物的試開採工作，雖然成功出氣，但六天之後，由於泥沙堵住了鑽井通道，試采被迫停止。

李金髮說，第一每日試採的取氣量要達到一萬方以上，第二是連續產氣一周。我們所有的指標都超過了預定目標，所以我國是世界海域天然氣水合物開發成功的第一個國家。

為實現這一目標，我國科學家利用降壓法，將海底原本穩定的壓力降低，從而打破了天然氣水合物儲層的成藏條件，之後再將分散在類似海綿空隙中一樣的可燃冰聚集，利用我國自主研發的一套水、沙、氣分離核心技術最終將天然氣取出。

葉建良受訪時表示，我們這次運用了地層流體抽取法，從單純考慮降壓變成了關注流體的抽取，通過保證流體的抽取來實現穩定的降壓。降壓方案充分體現了優越性，也是保證我們這次試采成功一個關鍵因素，這也是在國際上從理論到技術方法的一個創新。

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可燃冰究竟長啥樣？

我國實現了首次成功試開採可燃冰，這也標誌著我國可燃冰的勘探工作進入了一個嶄新的發展階段，甚至有望改變全球能源供應格局。可燃冰這麼至關重要的戰略能源，到底長啥樣？它外形似冰，那為何又可以燃燒呢？讓我們通過記者的鏡頭去認識一下這一神奇的新能源。

可燃冰，也就是我們所說的天然氣水合物，就是由天然氣和水在高壓低溫的條件下形成的類冰狀結晶化合物。從外形上看，可燃冰就像是白色或淺灰色的冰雪晶體。這時候如果有火源，它就可以像固體酒精一樣被點燃，所以被稱為「可燃冰」。

如果將同等體積的固體酒精和可燃冰同時點燃，可燃冰的燃燒時間遠遠長於同體積的固體酒精。可燃冰就像《變形金剛》中機器人爭奪的「能量塊」，佔用體積小，蘊含的能量卻不可估量。事實上，1立方米可燃冰可以分解釋放出160立方米以上的天然氣。

李金髮表示，中國海域的天然氣水合物，我們現在基本預測，資源量要達到八百億噸油當量，非常具有潛力，是短期內可以接替常規油氣資源的一種清潔能源。

據估算，在世界各大洋中，可燃冰總資源量大約相當於全球已知煤、石油和天然氣總資源量的兩倍。儲量巨大、高效清潔、燃燒值高等特點使得可燃冰被譽為21世紀最具商業開發前景的綠色清潔戰略能源，也成為各國競相研究開發的熱點。

可燃冰能幹啥？

同等條件下，可燃冰燃燒產生的能量比煤、石油、天然氣要多出數十倍，而且燃燒後不產生任何殘渣和廢氣，避免了最讓人們頭疼的污染問題。科學家們如獲至寶，把可燃冰稱作"屬於未來的能源"。

可燃冰的最大特點就是能量密度高。它佔用體積小，卻蘊含大量能量。舉個例子，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，那麼加入相同體積的可燃冰，這輛車就能跑5萬公里。

李金髮說，如果這個能開發利用，將會大大的提高我國的資源安全保障能力，大大降低我國對外依存度，同時也會大大地改善我國能源資源結構。

中國可燃冰開採技術獲突破性進展 達國際先進水平

據觀察者網此前報道，今年初，經10餘年技術攻關，吉林大學科研團隊研發出陸域天然氣水合物冷鑽熱采關鍵技術，填補了國內該領域空白，總體達到國際先進水平。此外，該技術還獲得了2016年國家技術發明獎二等獎。

中國吉林大學從2004年開始開展陸域可燃冰鑽采項目研發，攻克了高海拔和嚴寒地區施工等多項技術難題，成功研發了國內外首創的具有自主知識產權的可燃冰冷鑽熱采關鍵技術。

在海拔4000公尺的青海省木里盆地，科研團隊利用該技術首次鑽獲陸地可燃冰實物樣品，並成功實現了陸地天可燃冰試開採，打破了國外水合物鑽探取樣技術的壟斷。

資料視頻 中國成功試開採可燃冰 蔚藍南海廣闊前景部分設備無法播放視頻請點擊這裡觀看

與國際上通用的「被動式保壓保溫取樣」鑽探原理不同，新技術首次提出「主動式降溫冷凍取樣」原理，發明了鑽井泥漿強化製冷方法、水合物孔底快速冷凍取樣方法和高溫脈衝熱激發開採技術，主要技術指標超過國外同類技術。

資料圖 「海馬」首次發現海底「冷泉」

中國地質學會聘請中國工程院院士蘇義腦、康玉柱，中國科學院院士李廷棟等對項目研究成果進行鑒定，並做出評價，天然氣水合物的鑽采是非常規天然氣開發中的世界性難題，該項目針對這一重大戰略性技術儲備需求進行技術攻關，為我國陸域天然氣水合物的重大發現和成功試采提供技術支撐，總體達到國際先進水平。

目前，在可燃冰的勘探研究上，美國日本等國家都獲得了長足的研究結果，但是都未能實現可燃冰的大規模開採。這個階段轉換到商業規模的開發生產階段，還有經濟、地質災害、環境等問題需要考慮。

該研究團隊也表示，由於天然氣水合物資源主要分布於海域，下一步該團隊將針對海域天然氣水合物鑽采技術開展研究，為我國天然氣水合物早日實現商業化開採做貢獻，並為「一帶一路」戰略服務。

在全球新能源革命的背景下，太陽能、核能、地熱能、風能輪番爆發，不過唯獨可燃冰的新進展遲遲未見。事實上，開發技術問題成為可燃冰開採的「攔路虎」。在技術上，可燃冰的開採主要使用熱激發開採法、減壓開採法、化學試劑法和水力壓裂法，但開採成本和可能涉及到的環境問題仍未有完善的解決辦法。

目前在可燃冰開發上，日本和美、德等國均處於領先地位。2013年3月，日本宣布成功從愛知縣附近深海可燃冰層中提取出甲烷，成為世界上首個掌握海底可燃冰採掘技術的國家。隨後日本不斷加快可燃冰的技術研究，特別是在福島核電事故後，向來能源匱乏的日本更是在可燃冰上抱有極高的熱情，希望能複製美國的頁岩氣革命，實現能源獨立。

作為全球能源消費的第一大國，中國在可燃冰項目則起步較晚。國土資源部最早於1999年開始啟動可燃冰資源調查，直到2007年成功獲取可燃冰的實驗樣品。雖然中國成為繼美國、日本、印度之後第四個通過國家級研發計劃採到水合物實物樣品的國家，但商業化進展比較緩慢，國內對於可燃冰開發的公司不多，真正形成產業鏈還有很長的路要走。

據央視報道，可燃冰使用前景廣闊，但同時也存在風險。據估算，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，如果開採不慎導致甲烷氣體的大量泄漏，將可能引發強烈的溫室效應。如何安全、經濟地開採可燃冰，並且從中分離出甲烷氣體，依然是目前各國研究和利用可燃冰的核心難題。

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