文章來源：人民(min)日報(bao)海外版(ban) 發(fa)布時間(jian)：2018-12-01
中(zhong)共十九大(da)(da)報告提出了(le)(le)(le)“加快(kuai)生態文(wen)明體制改(gai)革(ge)，建設(she)美(mei)麗中(zhong)國(guo)”的(de)(de)偉大(da)(da)目標，并把“構(gou)(gou)建清(qing)潔低(di)碳、安全高效的(de)(de)能(neng)源(yuan)體系(xi)”作為(wei)實(shi)(shi)現這一(yi)(yi)目標的(de)(de)重要手段之一(yi)(yi)。這無疑高度契合了(le)(le)(le)中(zhong)國(guo)當前(qian)環境保護和可(ke)持續(xu)發(fa)展面臨的(de)(de)真實(shi)(shi)狀況，抓住了(le)(le)(le)問題癥結所在。多年來，中(zhong)國(guo)受困于(yu)以(yi)煤(mei)炭為(wei)主的(de)(de)能(neng)源(yuan)結構(gou)(gou)。根據相關分析(xi)報告，2016年，中(zhong)國(guo)經過(guo)艱苦(ku)努(nu)力，雖然實(shi)(shi)現了(le)(le)(le)煤(mei)炭消(xiao)費量(liang)占能(neng)源(yuan)消(xiao)費總量(liang)比前(qian)一(yi)(yi)年下降了(le)(le)(le)4.7%，但比重仍(reng)然高達62%。這種長期(qi)形(xing)成的(de)(de)“以(yi)煤(mei)為(wei)主”的(de)(de)能(neng)源(yuan)結構(gou)(gou)，使得煤(mei)炭在開采、運輸(shu)和燃(ran)燒過(guo)程中(zhong)的(de)(de)污(wu)染日(ri)益累積，在很大(da)(da)程度上造(zao)成了(le)(le)(le)以(yi)“霧霾鎖城”為(wei)代表的(de)(de)一(yi)(yi)系(xi)列(lie)環境問題。
只有在加強環境治理的(de)同時，積極(ji)開發(fa)利用環保(bao)、高效的(de)替代能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)，大(da)幅降低煤(mei)炭的(de)使用量，從(cong)根本上(shang)變(bian)(bian)革中國能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)結構，才(cai)能(neng)(neng)確保(bao)“打贏(ying)藍天(tian)保(bao)衛(wei)戰”，切實增強民眾的(de)獲得感。而能(neng)(neng)量密度(du)高、儲(chu)量極(ji)其豐富(fu)的(de)清潔能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)天(tian)然氣水合(he)物“可(ke)燃冰”為推(tui)進中國能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)結構的(de)變(bian)(bian)革帶來(lai)了潛(qian)(qian)在機遇(yu)。而要把潛(qian)(qian)在機遇(yu)轉化為現實，就需(xu)要突破可(ke)燃冰開采技術(shu)并大(da)幅降低開采成(cheng)本，盡早實現可(ke)燃冰的(de)商(shang)業化開發(fa)。
困難重重 開采面臨瓶頸
自20世紀60年代以來，人們陸續在凍土帶(dai)和(he)(he)海(hai)洋深處(chu)發現(xian)了(le)可(ke)燃(ran)冰，對其(qi)物理和(he)(he)化學性質，特別是能(neng)量(liang)密度高、綠色(se)環保(bao)等特點有了(le)深入的認(ren)知，對其(qi)龐大的儲(chu)量(liang)進行(xing)了(le)準確預(yu)測和(he)(he)成功勘查、驗證(zheng)。在國際上，可(ke)燃(ran)冰早已被公認(ren)是煤、石油(you)等的替代能(neng)源(yuan)(yuan)，是世界重要的戰(zhan)略資源(yuan)(yuan)。然而40多年過去了(le)，今天，世界各國并沒有開(kai)采利(li)用可(ke)燃(ran)冰，甚至(zhi)進行(xing)試開(kai)采的國家也屈指(zhi)可(ke)數，這究竟是為(wei)什么呢？
難(nan)，可(ke)燃(ran)(ran)冰開采(cai)是一(yi)(yi)(yi)(yi)項世(shi)界性難(nan)題，這(zhe)是由其成礦原理(li)和物(wu)(wu)理(li)、化學性質決定的(de)。天(tian)然(ran)(ran)氣(qi)(qi)(qi)水(shui)合(he)物(wu)(wu)是在(zai)高壓(ya)、低溫的(de)條件下(xia)形成的(de)。一(yi)(yi)(yi)(yi)旦失壓(ya)，或者溫度升高，就會(hui)變(bian)成氣(qi)(qi)(qi)體，體積急劇增大(da)160多倍。在(zai)海(hai)底，天(tian)然(ran)(ran)氣(qi)(qi)(qi)水(shui)合(he)物(wu)(wu)賦存于(yu)泥(ni)質粉砂(sha)中。一(yi)(yi)(yi)(yi)旦鉆(zhan)孔(kong)密(mi)封不好，大(da)量海(hai)水(shui)灌入(ru)，可(ke)能造成更大(da)范圍(wei)內的(de)失穩，大(da)量的(de)溫室氣(qi)(qi)(qi)體逸出(chu)(chu)，甚至引發海(hai)底滑(hua)坡和更大(da)的(de)災(zai)害。在(zai)凍土(tu)、泥(ni)砂(sha)中，天(tian)然(ran)(ran)氣(qi)(qi)(qi)水(shui)合(he)物(wu)(wu)因(yin)為混合(he)了砂(sha)礫，開采(cai)過程中一(yi)(yi)(yi)(yi)旦出(chu)(chu)砂(sha)將很難(nan)處理(li)。天(tian)然(ran)(ran)氣(qi)(qi)(qi)水(shui)合(he)物(wu)(wu)一(yi)(yi)(yi)(yi)旦開采(cai)出(chu)(chu)來，如果管道密(mi)封保護不好，甲烷氣(qi)(qi)(qi)體就會(hui)逸出(chu)(chu)。可(ke)燃(ran)(ran)冰開采(cai)的(de)核(he)心難(nan)點在(zai)于(yu)有序、可(ke)控(kong)，不發生地質等次生災(zai)害。實踐上也印證了這(zhe)一(yi)(yi)(yi)(yi)點。2013年(nian)，日本(ben)在(zai)其南海(hai)海(hai)槽進行(xing)了海(hai)上可(ke)燃(ran)(ran)冰試采(cai)，但因(yin)出(chu)(chu)砂(sha)等技術問題而失敗。2017年(nian)，日本(ben)在(zai)同一(yi)(yi)(yi)(yi)海(hai)域進行(xing)第二次試采(cai)，很快又(you)因(yin)出(chu)(chu)砂(sha)問題而再(zai)次中止(zhi)產氣(qi)(qi)(qi)。
即(ji)使解決(jue)了(le)(le)開(kai)采技術性問題，可燃(ran)(ran)冰(bing)作為新型綠色能(neng)源(yuan)，其成(cheng)本的(de)相(xiang)對競爭力(li)也(ye)是制約開(kai)發利(li)用的(de)重(zhong)要因素，就(jiu)是說，相(xiang)對于煤炭、石油、天然氣等傳統化石能(neng)源(yuan)，可燃(ran)(ran)冰(bing)只有在解決(jue)了(le)(le)“大規模開(kai)采得出來”的(de)基(ji)礎上，將開(kai)采、運(yun)輸等綜合成(cheng)本降(jiang)到與(yu)傳統化石能(neng)源(yuan)相(xiang)當，才具有進(jin)入現有能(neng)源(yuan)體(ti)系，實現能(neng)源(yuan)結構變(bian)革。
后來居上 試采圓滿成功
5月(yue)中旬，中國(guo)南(nan)海(hai)(hai)神狐海(hai)(hai)域(yu)，碧海(hai)(hai)藍天下，橙黃色的(de)(de)(de)(de)藍鯨一(yi)號鉆井平臺高大的(de)(de)(de)(de)身姿巍(wei)然(ran)聳立，向海(hai)(hai)上(shang)(shang)伸出(chu)的(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)塔架(jia)末端(duan)跳動著熊熊燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒的(de)(de)(de)(de)火焰(yan)。這(zhe)火焰(yan)通過(guo)電視新聞畫面(mian)既點燃(ran)(ran)(ran)(ran)了全(quan)國(guo)人民(min)的(de)(de)(de)(de)熱情，又吸引了全(quan)世界(jie)的(de)(de)(de)(de)目(mu)光。經(jing)過(guo)20多年的(de)(de)(de)(de)努力，中國(guo)能源科技(ji)工(gong)作者和工(gong)程人員，不僅實(shi)現了可(ke)(ke)燃(ran)(ran)(ran)(ran)冰(bing)勘查技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)又一(yi)個(ge)突破，成功進行(xing)了海(hai)(hai)域(yu)和陸域(yu)可(ke)(ke)燃(ran)(ran)(ran)(ran)冰(bing)的(de)(de)(de)(de)取樣，而(er)且初步攻克海(hai)(hai)域(yu)可(ke)(ke)燃(ran)(ran)(ran)(ran)冰(bing)的(de)(de)(de)(de)開(kai)(kai)采難關(guan)，在南(nan)海(hai)(hai)上(shang)(shang)，將這(zhe)種“沉睡(shui)”上(shang)(shang)萬年的(de)(de)(de)(de)綠色能源用中國(guo)自主研發的(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)和裝(zhuang)備安全(quan)試開(kai)(kai)采出(chu)來。
此次試(shi)(shi)(shi)開采(cai)(cai)經過60天(tian)持續產(chan)(chan)氣(qi)和(he)現場測試(shi)(shi)(shi)，累計產(chan)(chan)氣(qi)量近(jin)31萬(wan)立方米(mi)(mi)，平(ping)均日(ri)產(chan)(chan)超5000立方米(mi)(mi)，甲烷含量最(zui)高(gao)達99.5%，創(chuang)下了產(chan)(chan)氣(qi)時長和(he)總量的兩(liang)項(xiang)世(shi)界(jie)紀(ji)錄。特別(bie)值得一(yi)提的是，試(shi)(shi)(shi)開采(cai)(cai)經受住了今(jin)年(nian)第(di)2號臺風(feng)“苗(miao)柏”的嚴峻考驗，在臺風(feng)中(zhong)(zhong)心最(zui)大(da)風(feng)力(li)11級(ji)、浪高(gao)6.5米(mi)(mi)的惡劣環境(jing)下，試(shi)(shi)(shi)采(cai)(cai)團隊(dui)采(cai)(cai)取有力(li)措(cuo)施積極應對，生(sheng)產(chan)(chan)過程未受影響(xiang)，產(chan)(chan)氣(qi)過程平(ping)穩。試(shi)(shi)(shi)采(cai)(cai)的成(cheng)功一(yi)舉(ju)把中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)可燃(ran)(ran)冰開采(cai)(cai)技術和(he)能力(li)推向當今(jin)世(shi)界(jie)最(zui)先進水平(ping)。在本次南海可燃(ran)(ran)冰試(shi)(shi)(shi)采(cai)(cai)成(cheng)功之際，中(zhong)(zhong)共中(zhong)(zhong)央(yang)、國(guo)(guo)務院向全體參研參試(shi)(shi)(shi)單位和(he)人(ren)員發去賀電(dian)，稱贊我(wo)國(guo)(guo)在可燃(ran)(ran)冰領(ling)域實現了歷史性(xing)突破，試(shi)(shi)(shi)開采(cai)(cai)成(cheng)功是中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)人(ren)民勇攀(pan)世(shi)界(jie)科技高(gao)峰的又一(yi)標志(zhi)性(xing)成(cheng)就，對推動能源生(sheng)產(chan)(chan)和(he)消費革命具有重要而深遠的影響(xiang)。
據中國(guo)地質(zhi)調(diao)查局副(fu)總工程(cheng)師、南海可(ke)燃冰(bing)試采(cai)現場指揮(hui)部指揮(hui)長葉建良介紹(shao)，為(wei)保障(zhang)試采(cai)可(ke)燃冰(bing)成功(gong)，試采(cai)團隊實現了6大技(ji)術體(ti)系、20項關(guan)鍵(jian)技(ji)術自(zi)主(zhu)創新。其中，“地層流(liu)體(ti)抽取法”是最重要的(de)創新技(ji)術之(zhi)一，該技(ji)術由本次(ci)可(ke)燃冰(bing)試采(cai)工程(cheng)首(shou)席(xi)科學家盧海龍(long)在國(guo)際上提出并實施。地層流(liu)體(ti)抽取法以可(ke)燃冰(bing)的(de)物性和在自(zi)然(ran)界(jie)的(de)產出特(te)征為(wei)基(ji)礎(chu)，針對可(ke)燃冰(bing)開發面臨的(de)儲層沉積物易出砂、低滲等問(wen)題(ti)提出，在儲層和井壁穩定允許的(de)降(jiang)壓幅(fu)度(du)下，通過儲層改造等方法，加大儲層流(liu)體(ti)抽取量，從(cong)而達到長期、高效、安(an)全開采(cai)可(ke)燃冰(bing)的(de)目(mu)的(de)。
綠(lv)色(se)(se)能(neng)源還須綠(lv)色(se)(se)開(kai)采。南海(hai)可(ke)燃(ran)冰(bing)(bing)試(shi)開(kai)采的(de)歷(li)程同時也是全面(mian)實(shi)施環境(jing)檢測的(de)過程，試(shi)采團隊針對可(ke)燃(ran)冰(bing)(bing)開(kai)采開(kai)發了(le)(le)相應(ying)的(de)海(hai)洋環境(jing)監(jian)測技術，包括多(duo)學科多(duo)手段環境(jing)評(ping)價、立體環境(jing)監(jian)測和井下原位實(shi)時測量(liang)技術。此(ci)外，在(zai)試(shi)采環境(jing)安全防控方面(mian)，團隊建(jian)立了(le)(le)可(ke)燃(ran)冰(bing)(bing)環境(jing)效應(ying)評(ping)價技術方法，獲得試(shi)采前環境(jing)本底數據；構(gou)建(jian)了(le)(le)大氣、海(hai)水、海(hai)底、井下“四位一體”的(de)立體環境(jing)監(jian)測網，實(shi)現了(le)(le)對溫度(du)、壓力、甲(jia)烷濃度(du)及(ji)海(hai)底穩定性參(can)數實(shi)時監(jian)測及(ji)安全預警。
瞄準目標 形成產業鏈條
試(shi)采成功(gong)，國(guo)產裝備(bei)功(gong)不可(ke)沒(mei)。據(ju)葉建良介紹，由于(yu)可(ke)燃冰開采的(de)(de)(de)特殊性，常規海洋(yang)開發(fa)裝備(bei)材(cai)(cai)料無(wu)法直接應用(yong)，這就要求試(shi)采團(tuan)隊自(zi)(zi)主(zhu)研發(fa)可(ke)燃冰專用(yong)的(de)(de)(de)裝備(bei)、管(guan)材(cai)(cai)、特殊材(cai)(cai)料等(deng)。據(ju)國(guo)土資源(yuan)部中國(guo)地質調(diao)查局副局長(chang)李(li)金發(fa)介紹，此(ci)次試(shi)采實(shi)(shi)現(xian)了(le)諸多(duo)重(zhong)大(da)技術裝備(bei)自(zi)(zi)主(zhu)創(chuang)新，包括(kuo)適(shi)合試(shi)采儲層特點(dian)的(de)(de)(de)防砂(sha)篩管(guan)及(ji)適(shi)用(yong)于(yu)實(shi)(shi)時(shi)監測(ce)海底形變的(de)(de)(de)地震監測(ce)儀，還研發(fa)了(le)可(ke)燃冰保溫保壓取樣器(qi)、海底可(ke)控源(yuan)電(dian)磁探測(ce)系(xi)統、天然(ran)氣(qi)水(shui)合物試(shi)采大(da)型模(mo)擬實(shi)(shi)驗(yan)裝置(zhi)。其中特別值得一提的(de)(de)(de)是(shi)(shi)自(zi)(zi)主(zhu)設計建造的(de)(de)(de)超深水(shui)半潛式(shi)鉆(zhan)井(jing)平(ping)臺(tai)(tai)藍鯨一號，它(ta)是(shi)(shi)中國(guo)研制成功(gong)的(de)(de)(de)世界(jie)最大(da)、鉆(zhan)井(jing)深度(du)最深的(de)(de)(de)海上鉆(zhan)井(jing)平(ping)臺(tai)(tai)之一，擁有高(gao)效的(de)(de)(de)雙鉆(zhan)塔(ta)系(xi)統。該(gai)平(ping)臺(tai)(tai)當仁不讓地承擔(dan)了(le)中國(guo)可(ke)燃冰首次試(shi)采重(zhong)擔(dan)，并表現(xian)出優異的(de)(de)(de)性能，尤(you)其在對抗臺(tai)(tai)風等(deng)海上惡劣氣(qi)象(xiang)條件的(de)(de)(de)環境下。
在李金(jin)發(fa)(fa)看來，試采(cai)成功(gong)表明，中(zhong)國(guo)(guo)實現(xian)了(le)海域可燃冰開(kai)發(fa)(fa)理論、技術(shu)、工(gong)程和裝備的自主創(chuang)新(xin)，但這(zhe)只是一個新(xin)的開(kai)始。下一步(bu)(bu)，不同類型天然氣水合物試采(cai)工(gong)作將逐步(bu)(bu)展開(kai)，這(zhe)就(jiu)要求研發(fa)(fa)適應不同類型特點(dian)的試采(cai)工(gong)藝(yi)和技術(shu)裝備，建立適合中(zhong)國(guo)(guo)資源特點(dian)的開(kai)發(fa)(fa)技術(shu)體系。
試(shi)采(cai)成功之后，中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)可(ke)燃冰(bing)開(kai)(kai)發(fa)呈現加快(kuai)發(fa)展勢頭(tou)。就在南海可(ke)燃冰(bing)試(shi)采(cai)焰火(huo)緩緩熄滅(mie)，第一(yi)(yi)口試(shi)開(kai)(kai)采(cai)井封井之后約1個月，藍鯨一(yi)(yi)號(hao)姊妹船藍鯨二號(hao)建造完成，并成功進行了首航。該船刷新(xin)了藍鯨一(yi)(yi)號(hao)保(bao)持的(de)(de)多(duo)項性能(neng)紀(ji)錄，無疑將(jiang)成為中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)可(ke)燃冰(bing)開(kai)(kai)發(fa)的(de)(de)又一(yi)(yi)利(li)器(qi)。近日，國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)務院(yuan)批準可(ke)燃冰(bing)為我國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)第173個獨立礦(kuang)種(zhong)。國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)土資(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)部(bu)礦(kuang)產資(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)儲量(liang)司司長鞠建華表(biao)示，此舉將(jiang)極大地促使中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)天然氣水合(he)物勘(kan)探開(kai)(kai)發(fa)工作(zuo)進入新(xin)的(de)(de)發(fa)展階段(duan)。國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)土資(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)部(bu)將(jiang)研究制定可(ke)燃冰(bing)資(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)勘(kan)查開(kai)(kai)發(fa)規(gui)劃(hua)，建立技(ji)術標準規(gui)范(fan)體系，加強資(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)管理(li)和政策支持，推動可(ke)燃冰(bing)資(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)勘(kan)查開(kai)(kai)采(cai)工作(zuo)快(kuai)速發(fa)展。
值得(de)注意的(de)(de)是，鞠建(jian)華透露(lu)的(de)(de)政策(ce)方向直(zhi)指可燃(ran)冰商(shang)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)化開(kai)發。比如，將(jiang)可燃(ran)冰開(kai)發納入戰(zhan)略新興產(chan)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)目錄，會同有(you)關(guan)部門(men)在(zai)稅收優惠、價格補貼等方面制定(ding)出臺扶持政策(ce)，提升企(qi)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)積極性，鼓勵和引導企(qi)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)有(you)序進入天(tian)然(ran)(ran)氣水合物勘(kan)查開(kai)發領域(yu)。此舉將(jiang)增(zeng)強可燃(ran)冰作(zuo)為新能源的(de)(de)市(shi)場競爭能力，增(zeng)強市(shi)場主體進入該領域(yu)的(de)(de)商(shang)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)動(dong)力。再比如，加(jia)強與可燃(ran)冰有(you)關(guan)的(de)(de)重大科學問題研(yan)究和技術(shu)裝備(bei)(bei)研(yan)發，此舉有(you)利于(yu)推(tui)動(dong)鉆采裝備(bei)(bei)制造(zao)(zao)、管網建(jian)設、工程施工、液化天(tian)然(ran)(ran)氣船(chuan)、非常規天(tian)然(ran)(ran)氣勘(kan)探(tan)開(kai)發特種(zhong)技術(shu)及裝備(bei)(bei)制造(zao)(zao)，形成上游(you)(you)勘(kan)探(tan)開(kai)發、中游(you)(you)運(yun)輸儲備(bei)(bei)、下游(you)(you)綜合利用的(de)(de)完(wan)整產(chan)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)鏈。
“依靠科技進步，保護海(hai)洋生態，促(cu)進天然氣水合物勘(kan)查(cha)開采產(chan)業(ye)化進程，為推進綠(lv)(lv)色發(fa)展(zhan)、保障國(guo)家能源安全作出(chu)新的更(geng)大貢獻。”中(zhong)共中(zhong)央、國(guo)務院對海(hai)域(yu)可燃(ran)冰(bing)(bing)試(shi)采成(cheng)功的賀電(dian)指明了(le)我國(guo)可燃(ran)冰(bing)(bing)事業(ye)發(fa)展(zhan)的方向。只要我們瞄準這一方向，久(jiu)久(jiu)為功，就一定能率(lv)先實現(xian)可燃(ran)冰(bing)(bing)的開發(fa)利用，實現(xian)能源結構的根本變革，走出(chu)一條綠(lv)(lv)色能源之路。（張(zhang)保淑）