我国海域可燃冰试采再传捷报！

2017年，一个新奇的名字——“天然气水合物”闯入了人们的视线。它还有一个更容易理解的名字，可燃冰。今年5月18日，自然资源部(原国土资源部)宣布，中国海域首次试生产天然气水合物取得成功。此次试生产是中国首次也是世界首次成功实现泥质砂岩天然气水合物的安全可控生产，泥质砂岩天然气水合物占世界资源的90%以上，是最难开发的。

将近三年后，好消息又来了！

2020年3月26日，由自然资源部中国地质调查局组织实施的第二轮中国海域天然气水合物试生产取得成功。

第二轮试采平台“蓝鲸二号”的火焰(图片来源:新华社广州海洋地质调查局)

在水深1225米的南海深沪海域，第二轮试生产创造了“总产气量861.4万立方米，平均日产气量2.87万立方米”的两项新世界纪录。它攻克了深海浅软地层水平井钻井和生产的核心技术，实现了从“探索性试采”到“实验性试采”的重大跨越，向产业化迈出了关键一步。

我们为什么要探索和开发可燃冰？

如前所述，可燃冰只是一个普通的名字。它的学名是天然气水合物。它是一种固态结晶物质，由天然气和水在高压和低温条件下形成。分解成气体后，甲烷含量一般在80%以上，最高可达99.9%。因此，有人称天然气水合物为甲烷水合物。此外，由于天然气水合物大多是白色或浅灰色晶体，看起来像冰和雪，可以像酒精块一样点燃，它们也被称为“可燃冰”

根据理论计算，在标准条件下，1立方米可燃冰可以释放160-180立方米的甲烷气体和0.8立方米的水。可以说，可燃冰就像天然气的“压缩袋”。燃烧后，它会产生二氧化碳和水，不会释放灰尘、硫氧化物、氮氧化物和其他环境污染物。因此，它被认为是21世纪理想的清洁能源之一。此外，据专家预测，可燃冰资源量巨大，是未来国际公认的重要战略替代能源。

能源对经济发展和国家安全的重要性不言而喻。1999年，中国开始研究天然气水合物。2002年，成立了天然气水合物专项勘探项目，正式启动了天然气水合物资源多学科、多手段调查的艰巨进程。现在，由于地质学家的共同努力，这一领域取得了丰硕的成果。

第二次测试的结果是什么？

3月26日，在自然资源部举行的第二轮中国海域天然气水合物试生产成果视频会议上，我们了解到，经过两年多的集中研究，中国地质调查局会同中国石油天然气集团公司、北京大学等70多个国内外单位近千名企业领导，于2019年10月正式启动第二轮海上试生产作业。试验采矿队克服了前所未有的困难和恶劣的海况，特别是在施工的关键时期，当时新的皇冠流行病的预防和控制正处于最有力的阶段。试采现场指挥部已全面、准确地落实各项防控措施，确保生产正常运行。测试挖掘将于2020年2月17日开始，并将持续到3月18日，以完成预定的目标任务。

第二轮试采平台“蓝鲸二号”(照片来源:新华社广州海洋地质调查局)

据报道，这次试验取得了一系列重大突破。

一是创造了“总产气量和平均日产气量”两项世界纪录，实现了从“探索性试生产”到“实验性试生产”的重大跨越。本轮试生产一个月产气量861.44万立方米，日均产气量2.87万立方米，是第一轮60天总产气量的2.8倍。试生产克服了深海浅软地层水平井钻井和生产的关键核心技术，极大地提高了天然气生产规模。它为生产性试生产和商业开发奠定了技术基础，也使中国成为世界上第一个采用水平井钻井和生产技术在海域测试天然气水合物产量的国家。

二是自主开发了一套实现天然气水合物勘探开发产业化的关键技术和设备系统，大大提高了深海勘探开发能力。试采形成了6大类32项关键技术，其中6项具有明显的领先优势。开发了12项核心设备，其中控制井口稳定性的吸力锚打破了国外垄断。这些技术和设备不仅为促进天然气水合物的产业化提供了有力保障，而且在海洋资源开发、海洋工程等领域具有广阔的应用前景。

第三，建立了独特的环境保护和监测体系，进一步证实了天然气水合物绿色开发的可行性。自主创新形成了环境风险防控技术体系，建立了大气、水、海底和地下“四位一体”的环境监测体系。监测结果表明，在试开采过程中，未发生甲烷泄漏和地质灾害。

为什么在第一次测试挖掘成功之后会有第二轮测试挖掘？

这是关于天然气水合物的产业化。不管能源有多好，如果不能工业化，它将是镜中的月亮和水中的花朵。为了实现天然气水合物的产业化，一般需要经历五个阶段:理论研究和模拟试验、探索性试验开采、试验性试验开采、生产性试验开采和商业开采。

2017年，中国海域第一轮天然气水合物试采完成“试采”，解决了“安全连续生产”问题。2020年第二轮试生产完成了“实验性试生产”，解决了“如何扩大天然气生产规模”的问题，这是天然气水合物产业化进程中的关键一步。

在第一次试采之后，中国地质调查局对第二次试采做了什么？

第一次试采成功后，中国地质调查局于2017年5月18日落实了党*、国务院的贺电，积极为第二次试采做好理论技术研究和工程准备。建立第二轮现场指挥，统一指挥，收集情报，解决关键问题，形成以中国地质调查局广州海洋地质调查局为核心层，勘探技术研究所、油气资源调查中心等直属单位为紧密层，北京大学等科研单位为协作层的科技团队。

在试生产方面，创新性地提出了利用水平井开采天然气水合物的思路。由于水平井穿过储层的长度较长，与储层的接触面积较大，因此可以有效提高天然气生产规模。但是，水平井对技术、工艺和设备的要求较高，施工难度较大。特别是在深海浅层和松软地层中，水平井面临着井口稳定性、井筒稳定性和储层改造等一系列世界性问题。围绕这些问题，进行了有针对性的理论和技术研究。

在理论研究方面，对第一轮试采获得的647万个数据进行了总结和深入分析，丰富了“系统积累”和“三阶段控制”理论，为这一轮试采提供了全方位的理论支持。

在技术研究方面，充分发挥了中国地质调查局的整体业务优势。已经在陆地和海上建立了五个试验场。自主创新，联合研究，优化完善水平井钻井技术，细化技术细节，遵循认识、实践、再认识、再实践的科学探索规律。经过不懈的研究和努力，最终形成了以水平井为核心的32项关键技术，并自主开发了以吸力锚为代表的12项核心设备。

在项目准备方面，为了做好项目准备，试采研究团队通过反复研究、演绎和模拟演练，细化了施工细节。首选“蓝鲸二号”钻井平台作为测试生产平台，并建立前沿基地，完成长期大宗物资采购，落实海上作业保障条件。

在工程建设方面，试制科研团队克服了前所未有的困难和恶劣的海况。尤其是建设的关键时期，正处于新皇冠疫情防控的最活跃阶段。现场指挥部全面、准确地落实了各项防控措施，确保了海洋工程建设的安全顺利实施，完成了水平井、监测井等作业的钻完井。

在实施试采过程中，采用了自主开发的关键技术进行试采作业和环境监测。经过不懈努力，试生产持续30天，创造了总产气量861.44万立方米和平均日产气量2.87万立方米的两项新世界纪录，圆满完成了目标任务。

一个有待继续的故事

中国海域第二轮天然气水合物测试的成功，进一步巩固了中国在天然气水合物科技创新方面的国际“领先”地位。

目前，第二轮试生产仍在进行中，科技人员将围绕加快天然气水合物勘探和生产产业化，实施生产性试生产开展必要的实验工作。同时，我们也要认识到，推进天然气水合物勘探开发产业化的后续任务依然艰巨，下一步要解决生产性试生产的关键问题，争取尽快实现天然气水合物的商业化开发。让我们一起期待吧！