多种技术设备自主研发 ， 产业化进程迈出关键一步开采可燃冰 有望再提速（解码）
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日前 ， 我国海域可燃冰第二轮试采圆满成功 。 经过前期的理论研究和实验 ， 这次试采创新利用水平井钻采技术 ， 使用了多种自主研发的技术设备 ， 有效提高了产气规模、开采效率 。 从探索性试采到试验性试采 ， 我国的可燃冰产业化进程向前迈进了关键一步 ， 之后将继续加强资源勘查 ， 推动科技进步 ， 保护海洋生态 ， 让这一高效清洁能源早日服务经济社会发展 。
日前 ， 自然资源部宣布 ， 我国海域天然气水合物（又称可燃冰）第二轮试采取得圆满成功 。 最新数据显示 ， 2月17日至3月30日 ， 这次试采已持续产气42天 ， 累计产气总量149.86万立方米、日均产气量3.57万立方米 ， 是第一轮60天产气总量的4.8倍 ， 创造了产气总量、日均产气量两项世界纪录 。 这是继2017年我国首次海域可燃冰试采成功后 ， 取得的又一项重大成果 ， 其中有不少创新之处 。
从垂直井到水平井 ， 有效提高产气规模
“此次试采创新利用水平井开采可燃冰 。 ”自然资源部中国地质调查局副局长李金发介绍 ， 我国海域可燃冰第一轮试采采用垂直井钻采技术 ， 井筒垂直穿过天然气水合物储层 。 而此次采用的水平井钻采技术 ， 井筒可横向顺层穿越 ， 与可燃冰储层接触的面积更大 ， 能够有效提高产气规模 。
然而 ， 相较于垂直井 ， 水平井钻采对技术、工艺和装备的要求更高 ， 难度更大 ， 在深海浅软地层中尚无实施先例 。 由于深海浅部地层松软未固结 ， 天然气水合物矿藏埋深浅 ， 水平井建井面临着井口稳定、井壁稳定、造斜难度大等困难 ， 犹如“在豆腐上打铁 ， 用金刚钻绣花” ， 是世界性难题 。
为此 ， 在理论研究方面 ， 中国地质调查局总结分析了第一轮试采获取的647万组数据 ， 完善丰富了“系统成藏”和“三相控制”理论 ， 为本轮试采提供了全方位的理论支撑 。 另外 ， 通过大量的室内模拟实验和陆地、海上21口井的123次试验 ， 10余次的推演 ， 细化了3000多项施工环节 ， 实现了从垂直井向水平井钻采技术的升级换代 。
中国地质调查局试采科技团队经过两年多的集中攻关 ， 在多个方面取得了新突破 ， 掌握了以水平井为核心的32项关键技术 ， 自主研发了12项核心装备 ， 其中控制井口稳定的装置吸力锚打破了国外垄断 ， 帮助完成了第二轮试采目标任务 。
据介绍 ， 这些核心装备不仅可为推进可燃冰产业化提供有力保障 ， 而且还可在海洋资源开发、涉海工程建设等领域中广泛应用 ， 将带动形成新的深海技术装备产业链 ， 增强我国“深海进入、深海探测、深海开发”能力 。
李金发说 ， 我国2017年首次试采海域可燃冰 ， 抢占了国际天然气水合物勘查试采科技创新的制高点 ， 此次使用水平井钻采技术成功开采海域可燃冰 ， 国际“领跑”优势地位进一步增强 。 这次试采成功 ， 还进一步促进了我国天然气水合物科技团队建设 ， 形成了以中国地质调查局广州海洋地质调查局为核心层 ， 勘探技术所、油气调查中心等中国地质调查局直属单位为紧密层 ， 中国石油海洋工程公司、北京大学、中集集团等70余家单位为协作层的科技攻关团队 。
北京联盟小编了解到从探索性试采到试验性试采 ， 推进产业化
2017年我国海域天然气水合物第一轮试采完成了探索性试采 ， 解决了“能否安全、连续开采出来”的问题 。 而第二轮试采完成了试验性试采 ， 解决的是“如何提高产气规模”的问题 ， 这是天然气水合物产业化进程中极为关键的一步 。
我国海域可燃冰远景资源量约800亿吨油当量 ， 具有广阔的开发前景 。 目前通过地质勘查 ， 在我国海域已证实了有两个千亿立方米级的大型可燃冰矿藏 。 在此次试采的海域 ， 正在积极推进可燃冰勘查开采先导试验区建设 ， 力争建成具有规模产能的资源勘查开发示范基地 。
此次试采产气规模、开采效率的提升 ， 有望推动我国可燃冰勘查开采产业化驶入快车道 。 据中国地质调查局广州海洋地质调查局副局长秦绪文介绍 ， 实现天然气水合物产业化 ， 大致可分为理论研究与模拟试验、探索性试采、试验性试采、生产性试采、商业开采5个阶段 。
据了解 ， 目前第二轮试采仍在进行中 ， 围绕加快推进可燃冰勘查开采产业化和实施生产性试采 ， 正在进行一些必要可行的试验工作 ， 同时将对此次试采获得的数据和技术成果进行系统分析和总结 ， 有关成果将择机向社会发布 。 秦绪文坦言 ， 推进可燃冰勘查开采产业化的任务依然艰巨繁重 ， 下一步还要进行生产性试采攻关 ， 力争尽早实现天然气水合物商业开采 ， 实现产业化目标 。
从各个环节保护监测 ， 确保海洋环境安全
可燃冰 ， 是天然气和水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质 。 天然气水合物具有燃烧值高、污染小、储量大等特点 ， 多呈白色或浅灰色晶体 ， 外貌类似冰雪 ， 可以像酒精块一样被点燃 ， 所以被称为“可燃冰” 。
可燃冰像一个天然气的“压缩包” ， 1立方米的可燃冰分解后可释放出约160立方米以上的天然气和0.8立方米的水 。 而且它的燃烧不会释放出粉尘、硫氧化物、氮氧化物等环境污染物 ， 所以被誉为21世纪理想的清洁能源之一 。
有人担心 ， 海域可燃冰开采会不会破坏海底结构 ， 甚至引发地质灾害？会不会发生甲烷泄漏 ， 影响海洋生态环境？秦绪文说 ， 在工程施工过程中 ， 确保环境安全、生产安全是第一要务 。 此次试采 ， 从两方面做好了环境保护工作 。
一方面 ， 形成了覆盖全过程的环境保护技术 ， 包括压力调控、钻井安全、流动保障等技术 ， 应用到了试采的各个环节 ， 确保了地层的稳定和环境安全 。 以压力调控技术为例 ， 它能通过精确调节储层中的压力条件提高产气效率 。 压差大了 ， 就可能引发地层不稳定 ， 会对井筒安全带来风险 。 压差小了 ， 产气量就上不来 。
另一方面 ， 构建了大气、水体、海底、井下一体的环境监测体系 。 在试采井内布放了多组传感器 ， 在试采井周、水体和水面部署了监测设备 ， 重点监测储层温度压力、地层形变、甲烷含量等情况 ， 实现对试采全过程的各项环境指标实时监测和预警 。
监测结果表明 ， 此次试采过程中甲烷无泄漏 ， 未发生地质灾害 。 李金发说 ， 下一步将加强资源勘查 ， 推动科技进步 ， 保护海洋生态 ， 力争在2030年前实现产业化目标 ， 使这一高效清洁能源早日服务经济社会发展 。

稿源：(人民日报)

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标题：可燃冰▲多种技术设备自主研发 开采可燃冰有望再提速