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可燃冰革命时代加速来临(下)
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作者:LH


【能源对于国家的发展十分重要,可燃冰成为重要的战略资源,各国争相研发其开采技术。此次中国的成功开采揭开了可燃冰应用的新篇章】

□王治法

中国的开采历史

中国对可燃冰的研究从1995年开始,并于2007年5月成功获取了可燃冰实物样品,成为世界上第四个通过国家级开发项目发现可燃冰的国家。中国开展可燃冰试采技术研究储备始于2011年。南海神狐海域的可燃冰属于泥质粉砂型储层类型,该类型资源量在世界上占比超过90%,是中国主要的储集类型。此类储层的开采难度非常大。在此之前,对海域可燃冰的试采仅在日本实施过。与日本试采区相比,中国南海的试采区具有储层水深、埋藏浅、渗透性差、饱和度低、储层粒度更细、水合物类型更复杂等特点。所以,中国较日本的开采难度更高,可以借鉴的经验不多。

针对中国水合物储层主要为泥质粉砂,并且渗透性差的情况,此次试采,采用了水力割缝的方法进行储层改造。连续几天的测试表明,割缝效果良好,大大提高了地层渗透性。中国海域天然气水合物试采使用深水半潜式平台通过降压进行开采。

此次水合物试采作业,首先要点赞的是试采作业最重要的“大国重器”——中国最新研制成功世界最大、钻井深度最深的海上钻井平台“蓝鲸一号”。这是目前世界唯一的、两座第七代超深水钻井平台,钻井深度已达到海面以下15公里,面对12级飓风仍可保持岿然不动,可适用于全球任何深海作业。

其次,掌握了钻井核心技术,研发了特殊的平衡钻井、井口稳定性增强等技术,构建了深水浅层钻完井技术体系等。大量拥有自主知识产权工具的成功应用表明,中国已具有深水工艺及设备研发能力,如防砂完井工艺,已远远超过石油工业的防砂极限。本次试采成功打破了中国在可燃冰勘查开发领域长期跟跑的局面,实现了理论、技术、工程和装备的完全自主创新,推动可燃冰的地质勘探、钻井、开采工艺、试采平台等20余项关键技术取得突破,为相关技术的进一步发展完善奠定了坚实的基础,为中国水合物开发研究提供了科学数据。

产业化任重道远

可燃冰试采虽然已获成功,但仍面临许多难题需要攻克,市场化之路还有很多坎要过。想要实现可燃冰开采产业化,前面还有巨大的障碍。在受到扰动时,该物质反应极其敏感。如果水分子形成的晶格结构被破坏,其中包含的甲烷极易逸出。这种反应机制隐藏着风险。而且,虽然天然气比煤炭更清洁,但是依然会排放二氧化碳。

想要促进可燃冰的产业化进程要进行三方面工作:一是借鉴页岩气开发经验,建议将天然气水合物设立为中国新矿种;二是将天然气水合物纳入新兴战略产业目录,制定相关产业政策,鼓励和引导企业参与勘探开发,推动天然气水合物开发利用进程;三是加强矿产资源管理,由国土资源部审批并颁发天然气水合物勘探开发审批许可证、采矿许可证,划定勘探区块,做好矿权登记。

可燃冰或许是地球上最后一种碳基燃料,各国都在使出浑身解数使其开采变得既安全又有利可图。中国让可燃冰的开采之路终于看到了光明,但或许最早也要到2025年我们才有可能见到其真正的商业开发。

(作者为中国石化石油工程技术研究院工程师)



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