天然氣水合物資源發(fā)展歷程及產(chǎn)業(yè)化前景

楊 振許振強(qiáng)

1.廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局 廣州 510075

2.南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室（廣州） 廣州 511458

天然氣水合物（俗稱可燃冰），在自然界中是由甲烷為主的烴類氣體與水在高壓低溫條件下形成的似冰狀固態(tài)結(jié)晶物質(zhì)，高效清潔，能量密度高，1立方米天然氣水合物在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下分解可釋放160～180立方米甲烷氣體，其能量密度是煤炭或碳質(zhì)頁巖的10倍、常規(guī)天然氣的2倍。主要分布于水深大于300米、海底以下1 500米的松散沉積層中，在陸域凍土帶和內(nèi)陸湖的深水環(huán)境也有少量的分布。我國是世界上極少數(shù)既有海底天然氣水合物也有陸上凍土區(qū)天然氣水合物的國家之一。實(shí)現(xiàn)天然氣水合物產(chǎn)業(yè)化意義重大，世界各國競相角逐，積極搶占天然氣水合物產(chǎn)業(yè)化先機(jī)。美國政府顧問馬克認(rèn)為“可燃冰將可能改變現(xiàn)在的地緣政治模式，現(xiàn)存的世界能源市場將徹底改變”。

1 天然氣水合物產(chǎn)業(yè)化意義

天然氣水合物是資源量豐富的高效清潔能源，實(shí)現(xiàn)天然氣水合物產(chǎn)業(yè)化，對緩解能源資源短缺危機(jī)，提升社會綠色發(fā)展水平，保障國家能源戰(zhàn)略安全，以及孕育新藍(lán)色經(jīng)濟(jì)增長極等均具有重大意義。

1.1 緩解能源資源短缺危機(jī)

當(dāng)今世界石油資源日益緊缺，尋找其他可再生資源代替石油已是大勢所趨。美國地質(zhì)調(diào)查局經(jīng)過多年調(diào)查認(rèn)為，天然氣水合物將成為21世紀(jì)的主要能源之一，是能源之中的一個(gè)“新領(lǐng)域”。全球天然氣水合物地質(zhì)資源量達(dá)20萬億噸油當(dāng)量，大致相當(dāng)于全球煤炭、石油和天然氣等化石燃料總資源量的2倍，天然氣水合物作為21世紀(jì)的替代能源是世界能源發(fā)展的大趨勢。在探明的資源里即使其中15%能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)，按照目前的能源消費(fèi)水平也能夠滿足人類使用200年，極大地緩解了油氣資源緊缺的問題。

1.2 提升社會綠色發(fā)展水平

在新技術(shù)變革、氣候變化以及碳排放壓力等多重因素影響下，未來能源結(jié)構(gòu)將會發(fā)生顯著變化，化石能源所占比重將不斷下降。天然氣水合物資源量豐富，是能量密度非常高的清潔能源。加強(qiáng)對天然氣水合物的開采利用研究，將進(jìn)一步推動開采成本降低，增強(qiáng)天然氣水合物取代煤炭成第二大燃料的可能性，有望逐步改變以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)，滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對清潔能源的需求，對構(gòu)建資源節(jié)約、環(huán)境友好的生產(chǎn)方式和消費(fèi)模式，增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力，提高生態(tài)文明水平，以及推進(jìn)綠色發(fā)展等均具有重大意義。

1.3 保障國家能源戰(zhàn)略安全

能源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步所不可或缺，穩(wěn)定的能源供給是國家競爭力的重要組成部分。我國海域天然氣水合物分布廣、類型多、資源量大，可用于民用、工業(yè)燃料、化工和發(fā)電等，是我國重要的戰(zhàn)略后備資源，初步預(yù)測我國海域天然氣水合物遠(yuǎn)景資源量約為800億噸油當(dāng)量。鑒于我國天然氣水合物資源潛力大，成功實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化開發(fā)，必將增強(qiáng)我國非常規(guī)油氣資源供給保障能力，對于緩解我國天然氣緊缺，減少能源對外依賴，提升我國能源外交和貿(mào)易話語權(quán)，以及促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展等均具有十分重要的意義。

1.4 孕育新藍(lán)色經(jīng)濟(jì)增長極

天然氣水合物勘查開發(fā)是一項(xiàng)系統(tǒng)性、創(chuàng)新性工程，涉及核心儀器研發(fā)、高新材料研制、智能裝備制造、自動工程控制等深海戰(zhàn)略前沿科技。推動天然氣水合物勘查開發(fā)理論、技術(shù)、裝備的研究和創(chuàng)新力度，搭建科研到產(chǎn)業(yè)的“橋梁”，促進(jìn)科研成果的轉(zhuǎn)化，將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。不但能為傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級、提質(zhì)增效、降本減排提供優(yōu)質(zhì)能源，還可帶動形成從資源勘探、生產(chǎn)開發(fā)、裝備制造、物流運(yùn)輸?shù)焦I(yè)應(yīng)用的全產(chǎn)業(yè)鏈，成為沿海地區(qū)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。

2 世界各國加強(qiáng)能源戰(zhàn)略部署，競爭日趨激烈

鑒于天然氣水合物巨大的資源量與廣闊的應(yīng)用前景，20世紀(jì)80年代以來，天然氣水合物的研究得到快速發(fā)展，美國、日本、加拿大、韓國、印度、俄羅斯、歐盟等高度重視天然氣水合物產(chǎn)業(yè)化工作，紛紛投入巨資開展天然氣水合物資源調(diào)查、鉆探、試采及環(huán)境影響評價(jià)等系統(tǒng)研究，旨在加快搶占天然氣水合物開發(fā)利用的科技制高點(diǎn)。

2.1 世界天然氣水合物勘查工作取得重要進(jìn)展

美國是開展天然氣水合物調(diào)查研究最早的國家。1970年，深海鉆探計(jì)劃（DSDP）Leg10航次首次在墨西哥灣成功獲取含天然氣水合物巖心。1983年以來，由美國主導(dǎo)的大洋鉆探計(jì)劃（ODP）、綜合大洋鉆探計(jì)劃（IODP）先后完成了Legl64、Leg204和Leg311等天然氣水合物鉆探航次。1999年制定了“2000甲烷水合物調(diào)查研究和開發(fā)行動計(jì)劃”，2000年通過了《天然氣水合物研究與開發(fā)法案》，由能源部負(fù)責(zé)實(shí)施天然氣水合物開發(fā)基礎(chǔ)及應(yīng)用性研究國家計(jì)劃。2001年以來，由雪佛龍公司主導(dǎo)實(shí)施了天然氣水合物聯(lián)合工業(yè)項(xiàng)目（JIP），分兩階段在墨西哥灣海域?qū)嵤┿@探，評價(jià)天然氣水合物開采潛力。2012年，康菲石油公司在阿拉斯加北坡成功完成了二氧化碳置換甲烷水合物生產(chǎn)試驗(yàn)。2014年，美國能源部聯(lián)合日本石油、天然氣和金屬礦產(chǎn)資源研究所推進(jìn)阿拉斯加陸域天然氣水合物試采。2015年，美國能源部牽頭成立基于美國聯(lián)邦部門間的水合物技術(shù)合作組（TCT），協(xié)調(diào)推進(jìn)美國天然氣水合物基礎(chǔ)研究及勘查開發(fā)工作，實(shí)施新一輪天然氣水合物研究開發(fā)計(jì)劃。美國計(jì)劃聯(lián)合日本于2018—2024年在阿拉斯加凍土帶開展長期陸域試采，2019年1月實(shí)施監(jiān)測井鉆探，正式啟動了試采工程。另外，美國計(jì)劃從2020年開始在墨西哥灣實(shí)施科學(xué)鉆探和取心來評估天然氣水合物開發(fā)的可行性與經(jīng)濟(jì)性。

日本十分重視天然氣水合物資源開發(fā)利用。1995年，原日本石油工團(tuán)（JNOC）負(fù)責(zé)實(shí)施南海海槽天然氣水合物鉆探項(xiàng)目，1999年11月至2000年2月在南海海槽完成了6口鉆探井，確認(rèn)了4個(gè)具有高飽和度天然氣水合物的富砂層段。2001年，成立“21世紀(jì)甲烷水合物資源開發(fā)研究聯(lián)盟（MH21）”，正式啟動為期18年的日本天然氣水合物開發(fā)計(jì)劃，該計(jì)劃分三期實(shí)施。2004年，在南海海槽完成了32口井鉆探作業(yè)，確定了天然氣水合物類型、分布及資源潛力。2013年，正式立項(xiàng)對日本海天然氣水合物進(jìn)行系統(tǒng)勘查。2012—2013年，首次在南海海槽實(shí)施天然氣水合物試采。2017年實(shí)施了第二次試采，對開采技術(shù)工藝進(jìn)行了驗(yàn)證。2018年，日本政府明確提出在2023—2027年期間實(shí)現(xiàn)天然氣水合物商業(yè)化開采目標(biāo)。2019年，發(fā)布了新的“海洋能源與礦物資源開發(fā)計(jì)劃”，進(jìn)一步明確了天然氣水合物商業(yè)開發(fā)路線圖。

加拿大于1972年在麥肯齊三角洲發(fā)現(xiàn)天然氣水合物，1994年通過ODP146航次在喀斯卡迪亞海域發(fā)現(xiàn)天然氣水合物。1998年與日本、美國等合作，在麥肯齊三角洲的馬立克凍土區(qū)實(shí)施了天然氣水合物鉆探。2002年與日本、美國、德國、印度等合作，實(shí)施“馬立克天然氣水合物試生產(chǎn)井”項(xiàng)目，鉆探Mallik 5L-38井，進(jìn)行了加熱法試開采。2007年和2008年，在馬立克地區(qū)再次進(jìn)行了降壓與加熱聯(lián)合開采試驗(yàn)，證明通過注熱和降壓法實(shí)現(xiàn)陸域天然氣水合物開發(fā)可行。

俄羅斯陸域凍土區(qū)天然氣水合物資源十分豐富，主要分布在雅庫特地區(qū)和西伯利亞地區(qū)，據(jù)統(tǒng)計(jì)已發(fā)現(xiàn)超過30個(gè)含天然氣水合物的氣田。1969年12月，麥索亞哈氣田投入開發(fā)，該氣田生產(chǎn)近30年，進(jìn)入生產(chǎn)后期，地層壓力降低誘發(fā)天然氣水合物分解，產(chǎn)出了天然氣。1972年，蘇聯(lián)天然氣研究所科研人員在黑海深水區(qū)海底獲取了天然氣水合物樣品。1984年，蘇聯(lián)開展鄂霍茨海天然氣水合物研究，指出在該海域存在大量天然氣水合物。2001年，國際科研項(xiàng)目“貝加爾湖鉆探”證實(shí)湖底存在大量天然氣水合物。2007—2009年，俄羅斯與日本、比利時(shí)等國家合作，在貝加爾湖進(jìn)行了天然氣水合物開采技術(shù)工藝試驗(yàn)。

韓國于2005年啟動“天然氣水合物開發(fā)十年計(jì)劃”，2007年和2010年先后成功實(shí)施天然氣水合物鉆探航次，原計(jì)劃2018年實(shí)施天然氣水合物試采，但由于技術(shù)原因暫緩實(shí)施試采。印度于1997年啟動國家天然氣水合物計(jì)劃（NGPH），先后于2006年和2016年成功實(shí)施天然氣水合物鉆探航次，正在積極與美國、日本等國家合作，開展試采準(zhǔn)備工作。澳大利亞、法國、德國、挪威、阿根廷等國家也開展了天然氣水合物資源調(diào)查、環(huán)境安全和開采技術(shù)研究等工作。

總體上，國際天然氣水合物勘查開發(fā)呈現(xiàn)出以下趨勢：一是紛紛制定天然氣水合物開發(fā)計(jì)劃。圍繞國家能源安全、國家經(jīng)濟(jì)安全、戰(zhàn)略科技創(chuàng)新等角度出發(fā)，美國、日本、印度、韓國等國家制定了國家級天然氣水合物勘查開發(fā)計(jì)劃，加大投入、加快推進(jìn)。二是從主要國家天然氣水合物產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程看，已從資源勘查發(fā)現(xiàn)向試采技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)業(yè)化開發(fā)轉(zhuǎn)變。

2.2 試采取得積極進(jìn)展，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加快

天然氣水合物儲層類型可歸納為金字塔分布（圖1），位于金字塔頂端的儲層由于滲透性高最具資源開發(fā)潛力，而金字塔底端的天然氣水合物儲層泥質(zhì)含量高、滲透率極低，其開采難度最大，自然界中這部分天然氣水合物儲層類型占比最大，我國南海天然氣水合物儲層主要以這種類型為主。實(shí)現(xiàn)天然氣水合物產(chǎn)業(yè)化大致可分為理論研究與模擬試驗(yàn)、探索性試采、試驗(yàn)性試采、生產(chǎn)性試采、商業(yè)開采5個(gè)階段。全球多個(gè)區(qū)域組織實(shí)施了天然氣水合物試采。目前已在兩個(gè)陸域凍土區(qū)和兩個(gè)海域進(jìn)行了開采試驗(yàn)（表1）。一是2002、2007、2008年在加拿大馬立克凍土區(qū)采用了降壓法和加熱法進(jìn)行開采試驗(yàn)，但是由于效率低和出砂問題被迫中止。二是2012年在美國阿拉斯加北坡運(yùn)用降壓法和CO2置換法進(jìn)行開采試驗(yàn)，同樣效率不高。三是2013年、2017年在日本南海海槽的開采試驗(yàn)，2013年日本在南海海槽首次實(shí)施天然氣水合物試采，維持了6天因出砂問題而被迫中止；2017年實(shí)施第二次試采，第一口井再次因出砂問題而停產(chǎn)，第二口井產(chǎn)氣24天，產(chǎn)氣量約20萬立方米，兩口井的產(chǎn)量都未獲有效提高，表明生產(chǎn)技術(shù)仍有待改進(jìn)。

圖1 天然氣水合物資源金字塔

表1 全球天然氣水合物試采情況

在我國2017年天然氣水合物首次試采成功后，美國加大資金投入開展墨西哥灣天然氣水合物資源調(diào)查，并計(jì)劃在阿拉斯加北部開展長期試采。美國能源部甲烷水合物咨詢委員會在致美國能源部部長的信中提到， “盡管美國在天然氣水合物相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，但正面臨著來自中國、日本、印度的挑戰(zhàn)”。日本致力于實(shí)現(xiàn)天然氣水合物的商業(yè)開采，但許多技術(shù)問題尚待解決，正積極尋求與其他國家合作，提出了在2023—2027年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化開發(fā)目標(biāo)。印度聯(lián)合美國、日本在印度洋開展資源調(diào)查工作，計(jì)劃于2020年前后實(shí)施試采。美國康菲石油公司和雪佛龍公司、英國石油公司、韓國國家石油公司以及印度石油和天然氣公司等能源企業(yè)參與熱情也空前高漲。由此可見，在天然氣水合物勘查開發(fā)這一領(lǐng)域的國際競爭日趨激烈，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程將進(jìn)一步加快。

從目前發(fā)展趨勢看，美歐日等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)圍繞海洋科技和海洋經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步加強(qiáng)科技創(chuàng)新部署，從海底測繪技術(shù)及模型、基于大數(shù)據(jù)的海洋監(jiān)測等技術(shù)領(lǐng)域，為海域天然氣水合物相關(guān)研究、勘查、開發(fā)等提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。且隨著天然氣水合物產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的加快，國際能源企業(yè)參與的熱情空前高漲，目前國外已開展的天然氣水合物試采項(xiàng)目均有企業(yè)的參與，旨在聯(lián)合多方力量，加快搶占天然氣水合物開發(fā)利用的科技制高點(diǎn)。

3 我國天然氣水合物研究進(jìn)展

我國自1999年開始天然氣水合物調(diào)查，初步查清了我國海域天然氣水合物資源量，鉆探調(diào)查取得了重要突破，2014年我國正式啟動實(shí)施海域天然氣水合物試采工程。在起步晚、起點(diǎn)低、無經(jīng)驗(yàn)可循的條件下，用較短的時(shí)間掌握了粉砂質(zhì)儲層水合物試采的核心技術(shù)，于2017年實(shí)施海域天然氣水合物首次試采，取得探索性試采成功，實(shí)現(xiàn)了歷史性突破，搶占了國際天然氣水合物科技創(chuàng)新制高點(diǎn)，趕上了國外近60年的勘查水平。2020年，組織實(shí)施的天然氣水合物第二次試采，取得實(shí)驗(yàn)性試采成功，國際領(lǐng)先優(yōu)勢進(jìn)一步增強(qiáng)。

3.1 初步摸清天然氣水合物資源家底

我國天然氣水合物勘查研究始于1999年，廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局首次在南海北部西沙海槽，勘查發(fā)現(xiàn)了天然氣水合物重要地球物理標(biāo)志—似海底反射層（BSR）。南海早期天然氣水合物海洋地質(zhì)調(diào)查及地質(zhì)評價(jià)，主要根據(jù)海洋地質(zhì)調(diào)查及大洋鉆探計(jì)劃項(xiàng)目（ODP）所獲酸解氣/吸附氣信息以及地球物理資料分析解釋，圈定烴類顯示異常區(qū)。其后綜合利用地質(zhì)、地球物理和地球化學(xué)等多種調(diào)查技術(shù)手段，分層次開展了南海北部海域天然氣水合物資源調(diào)查，開展了南海北部天然氣水合物資源普查和重點(diǎn)海域詳查。通過天然氣水合物成藏地質(zhì)條件分析及綜合評價(jià)預(yù)測，在南海北部陸坡深水區(qū)判識確定了兩大天然氣水合物成藏富集帶（以2 000 m水深為界）和三大水合物富集區(qū)[1]。通過對天然氣水合物資源分析評價(jià)，在南海北部多處海域系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了深層-淺層-表層的地球物理、地球化學(xué)、地質(zhì)和生物等指示水合物存在的異常標(biāo)志，圈定了6個(gè)資源遠(yuǎn)景區(qū)、29個(gè)區(qū)帶、25個(gè)區(qū)塊[2-3]，初步預(yù)測南海天然氣水合物資源規(guī)模達(dá)744億噸油當(dāng)量，取得了該區(qū)天然氣水合物勘查的階段性重大成果[4]。

3.2 鉆探調(diào)查取得了重大突破

在持續(xù)開展南海海域天然氣水合物資源勘查評價(jià)的基礎(chǔ)上，圍繞有利成礦帶選定鉆探井位，經(jīng)過精心部署，多方論證，先后在南海北部海域?qū)嵤┝?次水合物鉆探計(jì)劃。2007年在南海北部神狐海域首次實(shí)施水合物鉆探，鉆獲具有高甲烷含量、高飽和度等特點(diǎn)的水合物實(shí)物樣品，使得我國成為繼美國、日本、印度之后，第4個(gè)通過國家級研發(fā)計(jì)劃在海底鉆獲天然氣水合物實(shí)物樣品的國家（圖2）。此次鉆探獲取了海量多學(xué)科地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)，鉆探證實(shí)了2個(gè)千億方級的天然氣水合物礦藏，在南海北部海域發(fā)現(xiàn)了多種類型的高品位水合物儲層，實(shí)現(xiàn)了海域找礦的重大突破。

圖2 南海北部海域鉆獲的天然氣水合物樣品

3.3 基礎(chǔ)理論研究與技術(shù)裝備研發(fā)實(shí)現(xiàn)重大創(chuàng)新

3.3.1 系統(tǒng)形成了海域天然氣水合物成礦新理論

從天然氣水合物形成的氣體來源、氣體運(yùn)移、儲集條件、溫壓穩(wěn)定域及其在地質(zhì)時(shí)空下的演化匹配關(guān)系出發(fā)，對南海北部天然氣水合物成藏地質(zhì)條件和系統(tǒng)成藏特征進(jìn)行了深入分析。依托海域天然氣水合物試采工程實(shí)施，揭示了天然氣水合物成藏控礦機(jī)制、天然氣水合物異常特征及響應(yīng)機(jī)理、天然氣水合物富集特征及分布規(guī)律，初步形成了適合我國南海海域天然氣水合物“系統(tǒng)成藏”理論，創(chuàng)新形成了南海北部天然氣水合物區(qū)帶富集成藏理論[5]。在此基礎(chǔ)上發(fā)展完善了海域天然氣水合物的多學(xué)科找礦方法，有效指導(dǎo)了南海天然氣水合物勘查部署和找礦突破，在天然氣水合物試采目標(biāo)優(yōu)選、水合物資源勘查突破中發(fā)揮了重要作用，為天然氣水合物產(chǎn)業(yè)化提供了有力支撐。

3.3.2 建立了服務(wù)于天然氣水合物勘查試采的環(huán)境評價(jià)體系

圍繞試采平臺建立了井下、海底、海水及海表大氣“四位一體”環(huán)境監(jiān)測體系。針對試采區(qū)海洋環(huán)境變化，利用水合物儲層溫壓監(jiān)測、海底沉積物土力學(xué)參數(shù)監(jiān)測、海底甲烷泄漏及海底地層穩(wěn)定性監(jiān)測（沉降、滑坡）、全剖面海水環(huán)境監(jiān)測、試采平臺及周邊區(qū)域水氣甲烷交換通量監(jiān)測等多種技術(shù)手段，進(jìn)行自海床至中層海水達(dá)海平面的自下而上、從點(diǎn)至面的全方位立體監(jiān)測，為客觀評價(jià)試采的環(huán)境影響提供了技術(shù)裝備支撐，有力保障了天然氣水合物資源的綠色開發(fā)。

3.3.3 天然氣水合物調(diào)查裝備和技術(shù)研發(fā)能力得到大幅提升

成功自主研制“海馬”號4 500米作業(yè)級深海非載人遙控探測潛水器，國產(chǎn)化率超過90%，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，為我國天然氣水合物勘查及深海礦產(chǎn)資源調(diào)查增添了新利器。高分辨率小道距多道地震、海洋可控源電磁探測、保壓取心鉆具等關(guān)鍵核心技術(shù)裝置均取得突破，并在天然氣水合物勘查中逐步應(yīng)用。使用“海馬”號在珠江口盆地西部海域發(fā)現(xiàn)了活動“冷泉”標(biāo)志，隨后利用大型重力活塞取樣器獲取了天然氣水合物實(shí)物樣品，凸顯了科技創(chuàng)新的強(qiáng)大力量。

3.4 成功實(shí)施兩次海域天然氣水合物試采

3.4.1 探索性試采

2017年，由中國地質(zhì)調(diào)查局組織實(shí)施的我國首次海域天然氣水合物試開采取得圓滿成功。此次試采從正式開鉆、成功點(diǎn)火至關(guān)井，連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)氣60天，累計(jì)產(chǎn)氣超過了3.0×105立方米，平均日產(chǎn)氣量超過5 000立方米，甲烷含量最高達(dá)99.5%[6]。這次試采是世界首次成功實(shí)現(xiàn)對資源量占全球90%以上、開發(fā)難度最大的泥質(zhì)粉砂型天然氣水合物的安全可控開采，標(biāo)志著我國實(shí)現(xiàn)了天然氣水合物勘查開發(fā)理論、技術(shù)、工程、裝備的自主創(chuàng)新的歷史突破，對推動能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命具有重要而深遠(yuǎn)的影響。

3.4.2 試驗(yàn)性試采

2020年，中國地質(zhì)調(diào)查局聯(lián)合中國石油天然氣集團(tuán)、北京大學(xué)等國內(nèi)外70余家單位近千名業(yè)務(wù)骨干，克服了無先例可循、惡劣海況、新冠肺炎疫情防控等困難，成功實(shí)施了中國海域水合物第二輪試采，并取得一系列重大突破[7]。一是創(chuàng)造了“產(chǎn)氣總量、日均產(chǎn)氣量”兩項(xiàng)世界紀(jì)錄，試采1個(gè)月產(chǎn)氣總量86.14萬立方米、日均產(chǎn)氣量2.87萬立方米，圓滿完成既定目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了從“探索性試采”向“試驗(yàn)性試采”的重大跨越。二是攻克了深海淺軟地層水平井鉆采核心關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)氣規(guī)模大幅提升。我國也成為全球首個(gè)采用水平井鉆采技術(shù)試采海域天然氣水合物的國家。三是自主研發(fā)了一套實(shí)現(xiàn)天然氣水合物勘查開采產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)裝備體系，大大提高了深海探測與開發(fā)能力。形成了6大類32項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)了12項(xiàng)核心裝備，其中控制井口穩(wěn)定的裝置吸力錨打破了國外壟斷，增強(qiáng)了我國“深海進(jìn)入、深海探測、深海開發(fā)”能力。四是創(chuàng)建了大氣、水體、海底、井下“四位一體”環(huán)境監(jiān)測體系，進(jìn)一步證實(shí)了天然氣水合物綠色開發(fā)的可行性。

綜上所述，目前我國已經(jīng)積累了豐富的海域天然氣水合物勘查和試采經(jīng)驗(yàn)，形成了國際先進(jìn)的勘查試采技術(shù)，形成了較強(qiáng)的協(xié)同創(chuàng)新合作凝聚力和行業(yè)引領(lǐng)能力，擁有優(yōu)勢領(lǐng)先、梯隊(duì)合理的科研及工程技術(shù)人才隊(duì)伍，具有良好的天然氣水合物產(chǎn)業(yè)化科技創(chuàng)新平臺?？傮w來看，我國天然氣水合物勘查試采處于國際領(lǐng)先水平。

4 存在問題與工作建議

實(shí)現(xiàn)天然氣水合物高效開發(fā)是一項(xiàng)極為復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，涉及理論、技術(shù)、工程、裝備研發(fā)等眾多方面，制約實(shí)現(xiàn)天然氣水合物高效開發(fā)之根本是關(guān)鍵技術(shù)尚未突破，尤其是高精度勘查、儲層產(chǎn)能模擬、開發(fā)工程技術(shù)、環(huán)境安全防護(hù)等方面亟待攻關(guān)。此外，天然氣水合物作為一個(gè)新興礦種，目前并沒有與之相匹配的礦業(yè)權(quán)管理制度，亟待相關(guān)部門盡快制定勘查開發(fā)管理的規(guī)范性文件及相關(guān)扶持政策，推動勘查開發(fā)理論技術(shù)、工程裝備和相關(guān)政策先行先試。

針對上述問題需重點(diǎn)開展4方面工作，一是加大天然氣水合物資源勘查與試采的投入力度，盡快掌握資源家底，提供一批具有開發(fā)前景的天然氣水合物資源戰(zhàn)略儲備區(qū)，促進(jìn)國家能源戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。二是制定天然氣水合物地質(zhì)勘查規(guī)范，明確不同資源量的分類及計(jì)算方法，同時(shí)制定天然氣水合物資源/儲量分類標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，為該行業(yè)的勘查提供指導(dǎo)和規(guī)范。三是構(gòu)建“政產(chǎn)學(xué)研用”合作創(chuàng)新機(jī)制，政府牽頭，科研院所、高校、企業(yè)、社會投資機(jī)構(gòu)組建創(chuàng)新聯(lián)合體，形成合力、協(xié)同攻關(guān)，全力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化工作。四是參照現(xiàn)行煤層氣、頁巖氣優(yōu)惠政策，探索制定天然氣水合物開發(fā)的財(cái)政補(bǔ)貼等優(yōu)惠政策，積極鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)化示范區(qū)先行先試。