中科院助力我国首次海域可燃冰成功试采

　　5月18日，我国南海神狐海域天然气水合物（又称“可燃冰”）试采实现连续187个小时的稳定产气，我国全球首次实现海域可燃冰试采成功。党中央和国务院的贺电指出，中国人民又攀登上了世界科技的新高峰，将对能源生产和消费革命产生深远影响。

　　“试采成功是产业化的关键一步。”中科院广州能源所天然气水合物研究中心首席科学家、中科院天然气水合物重点实验室主任李小森接受《中国科学报》专访时表示，这只是一个开始，可燃冰从试采到商业开采仍然任重而道远。

　　世界瞩目的战略资源

　　通俗地讲，可燃冰是甲烷类天然气被包进水分子中，在海底低温与压力下形成的一种类似冰的透明结晶。它主要分布在海底和永久冻土层内，资源量巨大，是全球煤炭、石油、天然气资源总量的两倍。

　　李小森告诉记者，可燃冰储量巨大。世界可燃冰的储量约为2×1016立方米，其有机碳约占全球有机碳的53.3%，而可燃冰蕴藏量约为现有地球化石燃料（石油、天然气和煤）总碳量的2倍。南海海域是我国可燃冰主要的分布区。

　　和人们熟悉的海底石油、海底天然气田相比，可燃冰是“高潜力”能源。1立方米的可燃冰分解后可释放出约0.8立方米的水和164立方米的天然气，燃烧产生的能量明显高于煤炭、石油，燃烧污染却又比煤、石油小，更加清洁环保。

　　可燃冰被各国视为未来石油、天然气的战略性替代能源，是世界瞩目的战略资源。不过，李小森坦言，可燃冰的开采是公认的世界性难题。

　　目前，除了中国以外，美国、日本、印度等国均通过国家级研发计划取得了可燃冰样品，加拿大、俄罗斯、德国、韩国、挪威等国也都在研究可燃冰问题。

　　“国家队”的20年积累

　　中国科学院作为国家科学技术的“国家队”，是最早从事可燃冰研究的机构之一。

　　中科院广州能源所从上世纪90年代初即开始进行可燃冰的基础研究，并于2003年组建中科院广州天然气水合物研究中心，联合中科院南海海洋所、广州地化所等兄弟单位，主要开展可燃冰的勘探、开采基础理论和关键技术研究。

　　李小森介绍说，在中国地质调查局、科技部、国家自然科学基金委等项目的支持下，通过开展南海神狐海域可燃冰的富集规律和成藏机制的研究，指出了开采的有利靶区；建立了国际领先的中试规模的可燃冰开采综合模拟技术系统，确立了基于模拟的水合物开采和安全控制方案，助力我国可燃冰的成功试采。

　　相对于美国和日本，中国的可燃冰研究要相对滞后。直到2007年，我们才在我国南海北部获取了可燃冰样品。经过十年攻关，我国首次、也是全球首次对资源量占比90%以上、开发难度最大的泥质粉砂型储层可燃冰成功实现试采。

　　在李小森看来，这与前期多年的研究积累以及国外成功、失败的经验借鉴密不可分。

　　商业开采任重道远

　　“试采成功是产业化的关键一步，但实现商业开采目标依然面临诸多挑战。”李小森表示，路还很长。

　　根据国土资源科技创新规划，“十三五”期间，通过研制深远海油气及可燃冰勘探开发技术装备，我国将推进大洋海底矿产勘探及海洋可燃冰试采工程，力争2020年实现商业化试采，研制成功全海深潜水器和深远海核动力浮动平台技术；力争2030年前进行可燃冰商业开发。

　　对此，李小森认为，需从开采技术优化、过程安全控制、地层稳定性及环境影响等方面开展深入研究。

　　“针对南海神狐海域可燃冰矿藏，首先还要从机理上进一步开展研究。”李小森说，“如果机理、本质没有搞清楚，开采后期肯定会产生不良影响，比如开采不当会引发海底失稳、滑坡等情况。”

　　此外，可燃冰在海底1100-3000米左右，其所处的地质环境又非常复杂，因此开采过程中的能量损失很大。李小森表示，前期先把开采的方法和工艺掌握了，后期还要考虑方法的高效性，降低成本，为商业化开发打下基础。

　　可燃冰从试采到商业开采仍然任重而道远。“虽然难度很大，但是我们国家开发成功之后，它的广泛利用更具意义。我们所有‘水合物人’都有紧迫感，正在持续努力中。”李小森说。