中科院助力我國首次海域可燃冰成功試采

　　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，我國全球首次實現海域可燃冰試采成功。黨中央和國務院的賀電指出，中國人民又攀登上了世界科技的新高峰，將對能源生產和消費革命產生深遠影響。

　　“試采成功是產業化的關鍵一步。”中科院廣州能源所天然氣水合物研究中心首席科學家、中科院天然氣水合物重點實驗室主任李小森接受《中國科學報》專訪時表示，這只是一個開始，可燃冰從試采到商業開采仍然任重而道遠。

　　世界矚目的戰略資源

　　通俗地講，可燃冰是甲烷類天然氣被包進水分子中，在海底低溫與壓力下形成的一種類似冰的透明結晶。它主要分布在海底和永久凍土層內，資源量巨大，是全球煤炭、石油、天然氣資源總量的兩倍。

　　李小森告訴記者，可燃冰儲量巨大。世界可燃冰的儲量約為2×1016立方米，其有機碳約占全球有機碳的53.3%，而可燃冰蘊藏量約為現有地球化石燃料（石油、天然氣和煤）總碳量的2倍。南海海域是我國可燃冰主要的分布區。

　　和人們熟悉的海底石油、海底天然氣田相比，可燃冰是“高潛力”能源。1立方米的可燃冰分解后可釋放出約0.8立方米的水和164立方米的天然氣，燃燒產生的能量明顯高于煤炭、石油，燃燒污染卻又比煤、石油小，更加清潔環保。

　　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。不過，李小森坦言，可燃冰的開采是公認的世界性難題。

　　目前，除了中國以外，美國、日本、印度等國均通過國家級研發計劃取得了可燃冰樣品，加拿大、俄羅斯、德國、韓國、挪威等國也都在研究可燃冰問題。

　　“國家隊”的20年積累

　　中國科學院作為國家科學技術的“國家隊”，是最早從事可燃冰研究的機構之一。

　　中科院廣州能源所從上世紀90年代初即開始進行可燃冰的基礎研究，并于2003年組建中科院廣州天然氣水合物研究中心，聯合中科院南海海洋所、廣州地化所等兄弟單位，主要開展可燃冰的勘探、開采基礎理論和關鍵技術研究。

　　李小森介紹說，在中國地質調查局、科技部、國家自然科學基金委等項目的支持下，通過開展南海神狐海域可燃冰的富集規律和成藏機制的研究，指出了開采的有利靶區；建立了國際領先的中試規模的可燃冰開采綜合模擬技術系統，確立了基于模擬的水合物開采和安全控制方案，助力我國可燃冰的成功試采。

　　相對于美國和日本，中國的可燃冰研究要相對滯后。直到2007年，我們才在我國南海北部獲取了可燃冰樣品。經過十年攻關，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。

　　在李小森看來，這與前期多年的研究積累以及國外成功、失敗的經驗借鑒密不可分。

　　商業開采任重道遠

　　“試采成功是產業化的關鍵一步，但實現商業開采目標依然面臨諸多挑戰。”李小森表示，路還很長。

　　根據國土資源科技創新規劃，“十三五”期間，通過研制深遠海油氣及可燃冰勘探開發技術裝備，我國將推進大洋海底礦產勘探及海洋可燃冰試采工程，力爭2020年實現商業化試采，研制成功全海深潛水器和深遠海核動力浮動平臺技術；力爭2030年前進行可燃冰商業開發。

　　對此，李小森認為，需從開采技術優化、過程安全控制、地層穩定性及環境影響等方面開展深入研究。

　　“針對南海神狐海域可燃冰礦藏，首先還要從機理上進一步開展研究。”李小森說，“如果機理、本質沒有搞清楚，開采后期肯定會產生不良影響，比如開采不當會引發海底失穩、滑坡等情況。”

　　此外，可燃冰在海底1100-3000米左右，其所處的地質環境又非常復雜，因此開采過程中的能量損失很大。李小森表示，前期先把開采的方法和工藝掌握了，后期還要考慮方法的高效性，降低成本，為商業化開發打下基礎。

　　可燃冰從試采到商業開采仍然任重而道遠。“雖然難度很大，但是我們國家開發成功之后，它的廣泛利用更具意義。我們所有‘水合物人’都有緊迫感，正在持續努力中。”李小森說。