可燃冰商業化重塑能源格局

姚堯

只有商業化才能實現可燃冰對全球能源格局的重塑。

5月18日，我國成功試采可燃冰的消息瞬間引爆朋友圈。一直不溫不火的“可燃冰”秒變街頭焦點。

可燃冰無疑是一種儲量極為豐富的清潔能源，但果真具有改變世界能源格局的實力嗎？某業內人士告訴《中國經濟信息》記者，雖然我國在這一領域后發先至，實現了跨越式發展，但只有實現商業化開采，才可能實現在全球大規模生產和消費這一資源的苑景。而現在提及“重塑世界能源格局”顯然為時尚早。

“后來者”居上

6月2日，在國土資源部舉行的新聞發布會上，公布了我國南海神狐海域天然氣水合物試采的最新進展。截至5月26日，試采井連續產氣16天，平均日產超過1萬立方米。5月27日起，已展開溫度、壓力變化對儲層等影響的其他研究。至6月初，已連續產氣超過二十多天，平均日產8350立方米，氣壓氣流穩定，井底狀態良好。

對于一直廣受關注的環境問題，中國地質調查局有關負責人表示，在取得了穩定氣流的同時，保障了環境安全。目前，海底地層穩定，海水中和大氣里的甲烷含量也處于正常水平。

可燃冰，又稱“天然氣水合物”， 二十世紀六十年代才進入人類視野。這種由水和天然氣在高壓、低溫情況下形成的類冰狀結晶物質，被公認為將深刻影響人類能源的生產和消費。

自1999年我國開始對可燃冰資源進行調查研究以來，已經形成以生產平臺、海底挖溝埋管船、潛水作業船、卸油船、各類鉆井平臺、起重船等為主體的海洋工程裝備體系。據了解，在海洋石油工程裝備領域，一直是歐美國家的傳統優勢產業。但在可燃冰領域，我國僅用不到二十年的時間就實現了“后來者”居上。

自2017年3月28日起，國土資源部中國地質調查局開始在南海神狐海域開鉆第一口試采井。5月10日下午14時52分點火成功，從水深1266米海底以下203-277米的天然氣水合物礦藏開采出天然氣，超額完成了“日產萬方、持續一周”的預定目標，實屬世界首次。

特別值得一提的是，承擔此次試采任務的鉆井平臺“藍鯨1號”也是完全由我國自主設計建造的。平臺長117米，寬92.7米，高118米，最大作業水深3658米，最大鉆井深度15240米，是目前全球作業水深、鉆井深度最深的半潛式鉆井平臺，可在全球深海作業。設備制造商，中集集團CEO兼總裁麥伯良表示，“‘藍鯨1號代表了當今世界海洋鉆井平臺設計建造的最高水平，將我國深水油氣勘探開發能力帶入世界先進行列。”

點燃全球熱情

不僅中國，5月11日，美國能源部下屬的國家能源技術實驗室也宣布，在墨西哥灣深水區進行了首次鉆探。日本經濟產業省資源能源廳也在5月4日宣布，日本石油天然氣金屬礦物資源機構成功從日本近海海底埋藏的可燃冰中提取出了甲烷。

而早在2013年3月，日本就已在愛知縣海域進行了可燃冰開采作業。雖然，由于裝置混入了泥沙而不得不提前終止并宣告失敗。但依然成為世界上首個掌握海底可燃冰采掘技術的國家。

可燃冰一直被國際社會公認為煤、石油等能源的最佳替代者。目前，世界上有30多個國家和地區正在對可燃冰進行研究與調查勘探。

1960年，前蘇聯在西伯利亞首次發現可燃冰。美國在1969年就開始了可燃冰調查，現在每年用于可燃冰研究的財政撥款已達上千萬美元。日本雖然起步于九十年代，但已基本完成周邊海域的可燃冰調查與評價。此外，印度、韓國和加拿大等國也在實施可燃冰開采研究項目。雖然各國在可燃冰的探測、基礎研究和先導鉆探試驗等諸多方面都在加快推進，但各國均未能實現大規模開采。

與日本的海底可燃冰開采相比，我國試采的神狐海域可燃冰礦屬于泥質粉砂型儲層，而這種類型的可燃冰占全球90%以上。由于砂細導致滲透率更差。“開采時好比在豆腐上打鐵，用金剛鉆繡花，稍有不慎就會導致大量砂石涌進管道，造成開采失敗。”試采現場指揮部首席科學家、中國地質調查局“李四光學者”盧海龍說。同時神狐海域的可燃冰水深大、儲層埋層淺，這都無形中加大了施工難度。

為此，我國科學家采用降壓法，將海底原本穩定的壓力降低，從而打破了可燃冰儲層的成藏條件，之后，再將分散在類似海綿空隙中一樣的可燃冰聚集，利用我國自主研發的一套水、沙、氣分離核心技術最終將天然氣取出。降壓方案是這次試采成功一個關鍵因素，也是從理論到技術方法的一次創新。

中國在這一領域的快速進展似乎在一夜間點燃了全球對可燃冰的熱情。外媒在報道中指出，此次“巨大進步”第一次讓世界看到了希望。

英國廣播公司說，“與之前日本的研究成果相比，中國科學家成功開采出更多的天然氣。這是第一次，人們終于開始相信大規模開采可燃冰前途光明。”CNN引用中國媒體的報道稱，中國實現了“歷史性突破，將會推動整個世界能源利用格局的改變”。

重朔能源格局？

中國是一個富煤、貧油、少氣的國家，對石油進口高度依賴。據中國海關總署數據顯示，今年3月，中國原油進口量升至每天近920萬桶高位，是全球第一大原油進口國。面對能源安全、大氣污染等亟待解決的問題，可燃冰不僅對中國具有戰略意義，也存在改變世界能源格局的可能。

前景雖然廣闊，但可燃冰也不是沒有問題。“失壓”、“海底滑坡”、“出砂”、“分解”等都是可燃冰開采過程中必須要面臨的難題。

可燃冰是在高壓、低溫的條件下形成的。一旦失壓，或者溫度升高，就會變成氣體，體積急劇增大160多倍。在海底，天然氣水合物賦存于泥質粉砂中。一旦鉆孔密封不好，大量海水灌入，可能造成更大范圍內的失穩，大量的溫室氣體逸出，甚至引發海底滑坡和更大的災害。在凍土、泥砂中，天然氣水合物因為混合了砂礫，開采過程中一旦出砂將很難處理。天然氣水合物一旦開采出來，如果管道密封保護不好，甲烷氣體就會逸出。所以，其開采的難點，不在于從海底或凍土中把它們采出來，難點在于有序、可控，不發生地質等次生災害。例如，地質學家就將8000年前的一場毀滅性崩塌歸因于天然氣水合物。當時，挪威海岸外出現了高達6米的海浪。研究人員推測，甲烷氣體在海底的爆炸性釋放引發了這場史前自然災難。

但可燃冰的巨大儲量的確誘人。可燃冰儲量究竟有多大，各方統計雖然存在差異。不過可以肯定的是，其儲量巨大，甚至可能超過其他所有已知化石燃料所含有的能源總量。以目前的能源消費速度，可燃冰可滿足約800年全球天然氣需求。而我國的可燃冰儲量也是相當豐富。

僅僅儲量豐富和技術突破就能帶來可燃冰的大規模使用嗎？答案是否定的。因為可燃冰的大規模應用離不開商業化開發。根據國土資源科技創新規劃，預計到2020年我國將實現可燃冰的商業化試采。

所謂成功的商業開采，必須有足夠的量且經濟可行，不能對環境造成太大影響。前述業內人士表示，這至少需要國際油價足夠高才能促使資本向這一領域流動。“與技術相比，更重要的是資金。” 廈門大學中國能源經濟研究中心所長林伯強在接受《中國經濟信息》記者采訪時曾經表示。

林伯強認為，“可燃冰開發面臨的最大問題是如何說服投資者，眼下大家都在觀望，等待時機，只有當上萬億的資金涌入這一行業，才能帶來翻天覆地的變化。” 也只有當可燃冰真正迎來投資高潮時，才可能重塑世界能源格局。