【能源對(duì)于國(guó)家的發(fā)展十分重要,，可燃冰成為重要的戰(zhàn)略資源,，各國(guó)爭(zhēng)相研發(fā)其開采技術(shù)。此次中國(guó)的成功開采揭開了可燃冰應(yīng)用的新篇章】

□王治法

自2017年5月10日點(diǎn)火測(cè)試,，至6月10日14時(shí)52分，此次試采已連續(xù)產(chǎn)氣31天,，總產(chǎn)氣量達(dá)到21萬立方米,，平均日產(chǎn)6800立方米。最高產(chǎn)量3.5萬立方米/天,，甲烷含量最高達(dá)99.5%,，天然氣產(chǎn)量穩(wěn)定,，實(shí)現(xiàn)了預(yù)定目標(biāo)。隨著南海神狐海域可燃冰試采滿月,，這種過去“可望而不可及”的非常規(guī)能源被逐漸揭開神秘面紗,。人們距離開采一種儲(chǔ)量明顯超過常規(guī)石油和天然氣的資源更近一步。

認(rèn)識(shí)可燃冰

天然氣水合物是由天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀的結(jié)晶物質(zhì),。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,、固體瓦斯和氣冰。

可燃冰來之不易,，它的誕生至少要滿足三個(gè)條件：一是溫度不能太高,，如果溫度高于20℃，它就會(huì)“煙消云散”,，所以,，海底的溫度最適合可燃冰的形成；二是壓力要足夠大,，越深的海底壓力就越大,，可燃冰也就越穩(wěn)定；三是要有甲烷氣源,，古生物尸體的沉積物被細(xì)菌分解后會(huì)產(chǎn)生甲烷,。

可燃冰在全球主要分布在兩類地區(qū)：一類是水深300-3000米的海底；另一類是陸上凍土區(qū),，尤其是南北極凍土區(qū),。目前已發(fā)現(xiàn)的海底可燃冰多分布于環(huán)太平洋周邊、大西洋西岸,、印度洋北部,、南極近海及北冰洋周邊，地中海,、黑海,、里海等內(nèi)陸海，貝加爾湖等湖底也有零星分布,。陸上可燃冰則主要分布于環(huán)北冰洋的高緯度凍土區(qū)和中國(guó)青藏高原凍土區(qū),。

巨量新能源沉睡海底

可燃冰的最大特點(diǎn)就是占用體積小、能量密度高,、資源潛力大,。可燃冰的天然氣含量約為80%-99%,，比常規(guī)天然氣純凈度高出約10%,，1立方米可燃冰可以分解出160-180立方米的天然氣,。其燃燒后僅會(huì)生成少量的二氧化碳和水，污染比煤,、石油,、天然氣小很多，被譽(yù)為清潔能源,，而且能量高于煤,、石油、天然氣數(shù)倍,。舉個(gè)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（理想條件）。

科學(xué)家們認(rèn)為它是今后替代煤,、石油等傳統(tǒng)能源的首選,，被譽(yù)為21世紀(jì)最理想的潛在替代能源?？扇急鶅?chǔ)量究竟有多大,，各方統(tǒng)計(jì)存在差異。不過可以肯定的是,，其儲(chǔ)量巨大,，甚至可能超過了其他所有已知化石燃料所含有的能源總量。據(jù)美國(guó)地質(zhì)勘探局估測(cè),，全球可燃冰中蘊(yùn)藏著大約280萬億到2800萬億立方米甲烷,。這意味著，以目前的消費(fèi)速度,，可燃冰儲(chǔ)量可以滿足80年至800年的全球天然氣需求,。相比之下，2015年全球天然氣開采量約為35億立方米,，還不足天然氣水合物儲(chǔ)量的1‰,。據(jù)2016年發(fā)布的《中國(guó)能源礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查報(bào)告》的最新數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)可燃冰預(yù)測(cè)遠(yuǎn)景資源量超1000億噸油當(dāng)量,，具有廣闊的開發(fā)前景,。

然而對(duì)于人類而言，可燃冰卻似“鏡中花,、水中月”,。一是其賦存于尚未石化的海底、湖底等砂層中，賦存空間猶如用砂構(gòu)筑的蜂巢,，開采時(shí)可燃冰分解為天然氣和水后,，“蜂巢壁”極可能坍塌并被帶走，進(jìn)而堵塞采氣管道,。二是只要溫度,、壓力條件一變，可燃冰即揮發(fā)成氣體進(jìn)入大氣,，瞬間變成環(huán)境殺手,。因開采難度極大，故開采也一直無重大進(jìn)展,。

下一場(chǎng)頁巖氣革命

對(duì)于能源行業(yè)而言,，可燃冰戰(zhàn)略意義重大，其重要性可與美國(guó)的頁巖氣革命相媲美,?？扇急谌蚍植挤浅V,，資源量大,，所以世界各國(guó)都在關(guān)注這方面的研究和試開采工作，包括美國(guó),、加拿大,、日本、印度都在科研攻關(guān),，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)非常激烈,。日本是最早進(jìn)行可燃冰試開采的國(guó)家之一。2013年,，日本嘗試過開采海底可燃冰并提取了甲烷,，但由于海底砂流入開采井，試驗(yàn)僅6天就被迫中斷,。另一次試驗(yàn)持續(xù)12天后也因出砂問題被迫中斷,，未能完成連續(xù)三周穩(wěn)定生產(chǎn)的原計(jì)劃目標(biāo)，12天產(chǎn)氣量只有3.5萬立方米,。

中國(guó)是一個(gè)富煤,、貧油、少氣的國(guó)家,，對(duì)進(jìn)口石油依賴度高,。中國(guó)海關(guān)總署的數(shù)據(jù)顯示，2017年3月,，中國(guó)原油進(jìn)口量升至近920萬桶/日的紀(jì)錄高位,，遠(yuǎn)超預(yù)期。這一數(shù)據(jù)已經(jīng)超越美國(guó)，使中國(guó)成為全球第一大原油進(jìn)口國(guó),。所以,，對(duì)中國(guó)而言，開采可燃冰具有重要戰(zhàn)略意義,。

中國(guó)的突破,，對(duì)于全世界而言具有可參考和借鑒的價(jià)值。而且它將可能會(huì)是繼美國(guó)引領(lǐng)頁巖氣革命之后,，由中國(guó)引領(lǐng)的新一輪天然氣水合物革命,，將推動(dòng)整個(gè)世界能源利用格局的改變。

（作者為中國(guó)石化石油工程技術(shù)研究院工程師）