海域可燃冰試采成功意味著什么？可燃冰能夠做什么？

5月18日，我國南海神狐海域天然氣水合物（又稱“可燃冰”）試采實現連續187個小時的穩定產氣。這是我國首次實現海域可燃冰試采成功，將對能源生產和消費革命產生深遠影響。

天然氣水合物儲量巨大，僅我國海域預測遠景資源量就達到800億噸油當量，世界資源量約為2100萬億立方，可供人類使用1000年。

下一步，試開采團隊將繼續在附近海域再進行二至三個不同礦區和類別的試開采工作。積累更多試開采經驗，為在2030年前進行天然氣水合物商業開發打下基礎。

答疑解惑

可燃冰是啥？

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的結晶化合物。從外形上看上去，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”。

能夠做什么？

可燃冰是天然氣和水結合在一起的固體化合物，外形與冰相似。由于含有大量甲烷等可燃氣體，因此極易燃燒。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，而且燃燒后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“屬于未來的能源”。

有什么特點？

可燃冰的最大特點就是能量密度高。它占用體積小，卻蘊含大量的能量。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，那么加入相同體積的可燃冰，這輛車就能跑5萬公里。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于同體積的固體酒精。可燃冰就像《變形金剛》中機器人爭奪的“能量塊”，占用體積小，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。

有什么風險？

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，如果開采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、經濟地開采可燃冰，并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。

開采難點

怕失壓、怕高溫

《天然氣地球科學》編輯部主任、研究員鄭軍衛表示，可燃冰開采的難點，不在于從海底或凍土中把它們采出來，難點在于有序、可控，不發生地質等次生災害。

鄭軍衛解釋說，天然氣水合物即可燃冰，是在高壓，同時低溫的條件下形成的。一旦失壓，或者溫度升高，可燃冰就會變成氣體，體積急劇增大160多倍。在凍土中，開采難度相對較小。

怕“海底滑坡”

在海底，有水有巖石，一些淤泥中有可燃冰，一些巖石層中也儲存有可燃冰。一旦鉆孔密封不好，大量海水灌入，可能造成更大范圍內的失穩，大量的溫室氣體逸出，甚至引發海底滑坡和更大的災害。

中國石油大學（華東）化學工程學院高大統發表的《可燃冰，離大規模開采還有多遠》一文中，引述相關學者的說法時，也提到“海底滑坡”這一陷阱。

鄭軍衛總結說，所以，可燃冰開采的關鍵技術還是鉆井技術，如果能保證有序、平穩、連續地出天然氣，就是大的突破。他初步估計，受技術因素和經濟因素的影響，商業開采可燃冰可能還需要10到20年時間。

怕“出砂”問題

2013年3月，日本深海鉆探船“地球號”（Chikyu）進行了全球首次近海可燃冰試采。但試采的第六天，作業人員觀察到產水率突然增加，井下壓力立刻升高，且產氣停止，并明顯出砂。由于很難處理這一出砂問題，開采工作中止，作業人員也無法回收井下生產設備。

特別容易分解

可燃冰的主要成分是甲烷，就是人們日常煮飯時用到的天然氣的主要成分。研究人員在實驗室用液氮創造低溫條件，人工合成的可燃冰純度較高，沒有砂礫，所以，呈雪白色。但在凍土、淤泥、巖石中，可燃冰因為混合了砂礫，其礦產資源外觀如同礦石。可以像固體酒精一樣被點燃。可燃冰一旦開采出來，如果不儲存在液氮中，它就會分解，甲烷氣體就會逸出。

可燃冰被各國視為未來石油、天然氣的戰略性替代能源，是世界矚目的戰略資源，對我國能源安全及經濟發展也有著重要意義。”

——試采現場指揮部總指揮葉建良

數說新聞

從5月10日起，源源不斷的天然氣從1200多米的深海底之下200多米的底層中開采上來，點燃了全球最大海上鉆探平臺“藍鯨一號”的噴火裝置。這是我國首次、也是全球首次對資源量占比90%以上、開發難度最大的泥質粉砂型儲層可燃冰成功實現試采。

南海海域是我國可燃冰最主要的分布區，全國可燃冰資源儲存量約相當于1000億噸油當量，其中有近800億噸在南海。

試采現場指揮部地質組組長陸敬安說，勘探顯示，神狐海域有11個礦體、面積128平方公里，資源儲存量1500億立方米，相當于1.5億噸石油儲量，“成功試采意味著這些儲量都有望轉化成可利用的寶貴能源”。

發展歷程

1998年

和國際上早在上個世紀60年代就開始勘探、研究可燃冰相比，我國的可燃冰研究起步要晚到1998年，但中國科技工作者只用了不到20年就完成了從空白到趕超的全過程。

2007年

在神狐海域鉆獲可燃冰，這使得我國成為繼美國、日本、印度之后，第四個通過國家級研發計劃在海底鉆獲可燃冰的國家。

2015年

我國科技工作者在神狐海域準確定位了兩個可燃冰礦體。

2016年

地質調查工作人員圍繞試采在神狐海域開展鉆探站位8個，全部發現可燃冰。

2017年

5月10日9時20分，神狐海域可燃冰試采開始，5小時32分鐘后，試采點火成功。截至18日，經試氣點火，本次試采已連續產氣超過一周，最高產量3.5萬立方米/天，平均日產超1.6萬立方米，累計產氣12萬立方米，天然氣產量穩定，甲烷含量最高達99.5%。

本組稿件綜合新華社、央視、澎湃新聞等