1.發(fā)現(xiàn)可燃冰
提起可燃冰，相信很多人都對有所耳聞。它是一種高效的清潔能源，1立方米可燃冰可以分解出164立方米的天然氣。而且同等條件下，它燃燒產(chǎn)生的能量比煤、石油、天然氣要多出十倍，還不產(chǎn)生殘渣和廢氣。那么，人類是怎樣發(fā)現(xiàn)這樣一種物質(zhì)的呢?實際上，早在1778年，英國化學家普德斯特就開始研究氣可燃冰形成的溫度和壓力條件，但沒有引起足夠的重視，1810年首次在戴維的實驗室發(fā)現(xiàn)可燃冰;后來在1934年，可燃冰作為一種災害現(xiàn)象在美國天然氣管道中被發(fā)現(xiàn)。當時人們在油氣管道和加工設備中發(fā)現(xiàn)了冰狀固體堵塞現(xiàn)象，其實這些固體不是冰，而是人們現(xiàn)在所說的可燃冰。
世界上首個可燃冰氣藏商業(yè)開采最成功的案例，是西伯利亞凍土區(qū)的麥索雅哈氣田，1969年其試采總產(chǎn)氣量中約47%為可燃冰。目前世界上已有多個國家和地區(qū)發(fā)現(xiàn)了可燃冰。它的儲量巨大，僅我國海域預測遠景資源量就達到800億噸油當量，世界資源量約為2100萬億立方，可供人類使用1000年。
那么，可燃冰究竟在哪里才能找到呢?要回答這個問題，我們就必須清楚可燃冰形成需具備的基本條件——
一是低溫，可燃冰在0-10℃時生成，超過20℃便會分解;
二是高壓，可燃冰在0℃，只需30個大氣壓即可生成，并且氣壓越大，可燃冰就越不容易分解;
三是氣源，海底的有機物沉淀中有豐富的碳，經(jīng)過生物轉(zhuǎn)化，可產(chǎn)生充足的氣源;
四是適量的水，這也是可燃冰不可或缺的成分。
基于這樣的形成條件，可燃冰只分布于特定的地理位置和地質(zhì)構造單元內(nèi)。97%的可燃冰深藏于300-3000米海洋的海底沉積物中，剩余3%分布于極地、凍土帶、內(nèi)陸海及湖泊之中。所以，尋找可燃冰絕不是一件容易的事情。
2.開采可燃冰
盡管尋找可燃冰有些困難，但人們探尋和利用可燃冰的腳步從未停止。自可燃冰首次在實驗室被發(fā)現(xiàn)以來，各國先后開始進行這一領域的研究。從本世紀開始，可燃冰的研究進入試開采及為商業(yè)開采進行儲備的階段，世界各國都相應地制訂了各種的研發(fā)計劃。目前，全球已有試開采區(qū)主要包括：前蘇聯(lián)麥索雅哈凍土區(qū)、加拿大麥肯齊三角洲凍土區(qū)、美國阿拉斯加北坡凍土區(qū)、中國南海神狐海域、日本南海海槽。那么，當前已經(jīng)進行開采的地區(qū)是采用了什么樣的試采技術呢?目前，可燃冰開采技術大體能夠歸納為四類：降壓開采法、注熱開采法、注化學劑開采法、其他開采方法。除了開采技術之外，開采設備的建造也是一個重要環(huán)節(jié)。值得一提的是我國制造的海上鉆井平臺“藍鯨1號”，它是全球最大、作業(yè)水深最深、鉆井深度最深的海上鉆井平臺。整個鉆井平臺足足有37層樓高，7萬噸排水量比“遼寧艦”航母的滿載排水量還要大。它的最大鉆井深度達到15240米，代表了目前人類在海洋工程領域的最高水平?；?ldquo;藍鯨1號”，中國實現(xiàn)了在可燃冰開采領域“零”的突破?？梢?，要實現(xiàn)可燃冰的商業(yè)開采，不僅需要可燃冰富集理論與開采技術的不斷推進，也需要設備制造能力的不斷提升。
3.我國最新進展
作為全球能源消費的第一大國，我國在可燃冰項目起步較晚。國土資源部于1999年開始啟動可燃冰資源調(diào)查，2007年成功獲取可燃冰的實物樣品，我國由此成為繼美國、日本、印度之后第4個采集到可燃冰實物樣品的國家。2017年中國地質(zhì)調(diào)查局在南海神狐海域成功試采，實現(xiàn)了歷史性突破。2020年我國海域可燃冰第二輪試采點火成功。在南海神狐海域，試采創(chuàng)造了“產(chǎn)氣總量86.14萬立方米，日均產(chǎn)氣量2.87萬立方米”兩項新的世界紀錄，實現(xiàn)了從“探索性試采”向“試驗性試采”的重大跨越。我國用20年跑完了其他國家60年跑過的里程，且后來者居上，一躍成為天然氣水合物勘查試采科技領域的佼佼者。
近年來，我國科研人員和工程技術人員，仍在持續(xù)攻堅可燃冰開采關鍵技術。2021年7月，“國產(chǎn)自主天然氣水合物鉆探和測井技術裝備海試任務”，在我國南海海域順利完成新一輪海試作業(yè)。本次海試成功使中國海油在深水-超深水天然氣水合物鉆探取樣領域，具備了船舶-鉆探-測井-取芯-在線分析檢測全套國產(chǎn)化技術水平和全過程作業(yè)能力，這也標志著我國成為世界上第三個自主掌握該項技術的國家!目前，我國對可燃冰的勘探開采研究正進入關鍵突破階段。去年7月，天然氣水合物勘查開發(fā)國家工程研究中心正式開建，該中心的建設將著力解決可燃冰勘查開采產(chǎn)業(yè)化各方面的工程技術難題。
此前，國家能源局、科學技術部印發(fā)的《“十四五”能源領域科技創(chuàng)新規(guī)劃》中也提出，要集中攻關建立天然氣水合物資源評價、富集區(qū)地球物理預測、地質(zhì)建模與開發(fā)潛力評價技術體系，研發(fā)水合物儲層-井筒輸送全流程優(yōu)化設計軟件平臺，突破海域天然氣水合物水平井開發(fā)、流動保障、試采管柱與舉升、脫水凈化等關鍵技術，完善試采設計方案，支撐海域天然氣水合物單井日產(chǎn)氣量提升至3萬-5萬立方米。
此外，具備可燃冰資源的省份例如廣東、海南，也都紛紛提出了支持可燃冰開發(fā)的相關計劃?！稄V東省培育新能源戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群行動計劃(2021-2025年)》中提出，要加強天然氣及其水合物關鍵技術攻關，推動天然氣水合物商業(yè)化開采加速工程?！逗Ｄ鲜窠?jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標綱要》提出，積極推動重點海域天然氣水合物勘查開發(fā)先導試驗區(qū)建設。 深入?yún)⑴c國家天然氣水合物勘查開采，加大天然氣水合物勘察力度，設置天然氣水合物勘察區(qū)塊競爭性出讓，將天然氣水合物一并納入南海油氣勘察開采管理改革試點，堅持油氣、天然氣水合物“同勘同采”，推進天然氣水合物商業(yè)化開發(fā)進程。隨著國家在可燃冰勘探開發(fā)領域支持力度的不斷加大，相信可燃冰的開采技術也將獲得很大程度的提升。按照此前國家對可燃冰的開發(fā)計劃，2006年-2020年是調(diào)查階段，2020年-2030年是開發(fā)試生產(chǎn)階段，從2030年起，可燃冰的開發(fā)則會進入商業(yè)生產(chǎn)階段。而無論是目前的試開采，還是將來通過技術進步，實現(xiàn)大規(guī)模的商業(yè)化應用，相信都會有“三桶油”的身影。
在未來，可燃冰或?qū)⒊蔀楦魇凸靖傁鄵屨嫉馁Y源。
