2017年5月18日：海域可燃冰首次试采成功的那一刻

　　2017年5月18日，我国在南海北部海域首次试采可燃冰获得成功，实现连续187个小时稳定产气。我国由此成为全球第一个实现海域可燃冰试开采并取得连续稳定产气的国家。这一成功不仅表明我国可燃冰勘查和开发的核心技术得到验证，也展示出我国在这一领域的综合实力达到世界领先水平。更为重要的是，可燃冰试采成功对促进我国能源安全保障、优化能源结构，甚至对改变世界能源供应格局都具有里程碑意义。

　　可燃冰因其外观像冰，且遇火即可燃烧而得名，又称“固体瓦斯”或“气冰”。实际上，它就是天然气水合物，由于它所包含的气体分子以甲烷为主，因而又被称为“甲烷水合物”。这种冰状水合物是分布于深海和陆域永久冻土中的有机沉积物产生的甲烷气，与水在高压（30个大气压，海底压力一般都超过这个数值）、低温（0～10℃， 海底温度通常为2～4℃）的条件下形成的类冰状结晶物。

　　可燃冰是储量巨大的新能源，所含有机碳资源总量相当于全球已知煤、石油、天然气总量的两倍。仅在我国海域，预测远景资源量就达800亿吨油当量；世界资源量约为2100万亿立方米，可供人类使用1000年。由于可燃冰燃烧后只产生水和二氧化碳，对环境污染比传统矿物能源小得多，但能量却高出10倍，故被国际公认为石油、天然气的替代能源，是未来全球能源发展的战略制高点。

　　与传统能源天然气相比，可燃冰具有突出的优点：一是储量非常丰富。可燃冰的主要成分是甲烷，而甲烷通过有机质发酵短期就可生成。地球表面大部分为海域，而海域下到处都有长时间富积的大量甲烷冰状物，而且这些甲烷还会在海底不断富集。二是能量密度高。可燃冰比天然气占用的体积小很多，却蕴含大量的能量：1立方米的可燃冰燃烧所释放的能量，相当于164立方米的天然气所产生的能量。再如，一辆使用天然气为燃料的汽车，一次加100升天然气能行驶300千米的话，那么加入相应体积的可燃冰，这辆车就能行驶5万千米。

　　1934年，苏联科学家首先发现可燃冰，并称之为“天然气水合物”。由于可燃冰主要储藏在海底，而海底地层普遍为砂质，现有的海底钻井设备开采它就好比“在豆腐渣上打铁”，稍有不慎就会导致大量砂石涌进管道，造成开采失败。加之可燃冰很难以固态形式从海洋中开采出来，所以开采海洋中的可燃冰难度很大。在20世纪60年代，不少国家开始进行可燃冰的研究与开发，其中日本、加拿大等国都对可燃冰进行了开采尝试，但因为种种原因都未能成功或达不到产气的预定目标。

　　我国对可燃冰的研究起步较晚，但发展势头很快。1998年开始着手研究，只用了不到20年就完成了从空白到赶超的全过程。开采可燃冰一直是一项世界性难题，除了可燃冰难以开采的自然条件外，在开采中既要求日均穩产气1万立方米，又要连续产气时间超过一周，此前还没有任何一个国家能成功实现。

　　从2017年5月10日起，我国在南海神狐海域水深1266米海底首次试采可燃冰。截至5月17日15时，8天试采总量12万立方米，平均日产超过1.6万立方米，其中甲烷含量最高达99.5%。这表明，试采同时达到了日均产气1万立方米以上以及连续一周不间断的国际公认的成功开采指标。于是，我国在2017年5月18日正式宣布首次试采圆满成功。此次开采也是开采难度最大的泥质粉砂型天然气水合物取得的首项成果。这为人类实现天然气水合物商业性大规模开采和利用提供了技术储备并积累了宝贵的经验。

　　我国南海海域主要属于粉砂型储层，砂细导致渗透率更差。同时，我国可燃冰储藏水深大、储层埋层浅，施工难度更大。我国开采人员以敢于下五洋捉“冰”的精神，攻坚克难，在世界上首次实现海域可燃冰试采成功，这是“中国理论”“中国技术”“中国装备”所凝结而成的突出成就。

　　试采成功首先靠得是“中国理论”的建立。通过多年勘探、研究和试验，我国率先建立了可燃冰“两期三型”成矿理论，以此指导和圈定找矿有利区，并精准锁定了试开采目标。早在试采前的2016年，在我国海域就已圈定了6个可燃冰成矿远景区，在青海南部和西藏北部也优选了9个有利区块。另外，还创立了可燃冰“三相控制”开采理论，用于制定实施方案和试开采模拟，以确保试采过程安全可控。

　　“中国技术”是试采取得成功的关键。可燃冰是在高压低温下形成的冰状结晶物，在低压高温的大气环境下很难将其以固态形式从海洋中开采出来。为解决这一技术难题，科研人员利用降压法将海底原本稳定的压力降低，从而打破了可燃冰储层的成藏条件，然后再将分散在类似海绵空隙中的可燃冰聚集起来，利用我国自主研发的一套水、沙、气分离核心技术，最终将可燃冰以气体形式取出。通过这次成功试采，我国实现了可燃冰全流程试采核心技术的重大突破，形成了国际领先的可燃冰新型开采技术。同时，我国还在掌握深海进入、深海探测、深海开发等关键技术方面取得重大成果。

　　可燃冰的试采成功，也离不开“中国装备”的有力支持。这次可燃冰试采作业，大量自主创新研制的国产化设备投入使用，充分表明“中国制造”已走在世界前列。此次开采使用的最重要的设备“蓝鲸”一号钻井平台，是我国最新研制成的世界最大、钻井深度最深的双井架半潜式钻井平台。它重达4.3万吨，高度约为37层楼高，是目前世界上最先进的钻井平台，可适用全球任何深海作业。 （崔金泰）

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