中国可燃冰之梦悄然起航

□《中国国土资源报》记者 周飞飞 陈惠玲

中国可燃冰之梦悄然起航

□《中国国土资源报》记者 周飞飞 陈惠玲

3月8～14日，“十一五”国家重大科技成就展在北京国家会议中心隆重亮相。作为海洋技术领域的一项重要内容，由广州海洋地质调查局领衔承担的国家“863”计划《海域天然气水合物勘探开发关键技术》重大项目的丰厚成果，伴随着人们对新能源的渴望，也在展览中精彩现身。

展览现场，记者见到了广州海洋地质调查局局长马申达和副局长温宁，听他们谈起了中国可燃冰勘探开发的过去和未来。

未来能源之梦

蔚蓝的大海、纯净的冰雪、跳动的火焰。谁能想到，这三个看似矛盾的事物，竟然被同一种特殊的物体联系到了一起，成为与其密不可分的关键词。这个特殊的物体，就是被誉为“21世纪新能源”的可燃冰。

可燃冰是天然气水合物最为形象而通俗的别称，是水和天然气在高压、低温条件下混合而成的一种固态物质。纯净的可燃冰外观呈白色，形似冰雪，可以像固体酒精一样直接点燃，具有使用方便、燃烧值高、清洁无污染等特点，是石油、天然气、煤等传统能源最理想的替代品，被公认为“后石油时代”最有希望的战略性能源资源。

在世界石油短缺和供给瓶颈制约问题日益突出的背景下，可燃冰之所以会举世瞩目，应该源于两个“超乎寻常”。一是它的能量：1立方米的可燃冰可在常温常压下释放164立方米的天然气及0.8立方米的淡水，同等条件下，可燃冰燃烧产生的能量比煤、石油、天然气要多出数10倍。二是它在地球上巨大的蕴藏量：据估算，世界上可燃冰所含有机碳的总资源量相当于全球已知煤、石油和天然气的2倍，是世界尚未开发的已知的最大的接替能源，也是地球上正待开发的最大化石能源。

可燃冰从1810年在实验室合成，距今已有200年。上个世纪30年代，苏联科学家首先在冻土内发现这种新的沉积物。20世纪70年代，世界发达国家开始将可燃冰视为新型能源，对它展开了广泛深入的研究，并在世界各地展开钻探，不断获得新的成果和研究进展。

显然，任何一个世界大国发展能源、推进能源转型都无法忽视可燃冰，无法忽视对这种新型能源的勘探与开发。可燃冰，已经站在了世界能源战略的前沿，吸引着各国政府及其领导人的目光，吸引着各国在资金、科技、人员等方面战略性地大规模投入。“加强天然气水合物调查评价是我国实施可持续发展战略的重要措施，也是开发我国21世纪接替能源、改善能源结构、增强综合国力及国际竞争力和保证经济安全的重要途径！”广州海洋地质调查局局长马申达的话语铿锵有力。

那么，可燃冰在哪里？

科学家给了人们答案：一部分藏身于广袤的冻土，另一部分，则静静地栖身于神秘的海洋深处。在广州海洋地质调查局副局长温宁的引导讲解下，我们将目光投向深邃的海洋。

可燃冰的形成主要依赖于两个条件。一是高压低温的环境条件，二是有充足的天然气体来源。在环境条件方面，世界海域中水深大于300米的广袤海底大部分具备这一条件。而对于天然气体来源，则主要由深部石油天然气热解成气体后沿一定通道往上渗漏或者在该环境条件的生物化学作用后扩散形成，也就是需要有较丰富的有机物质作为其来源。

深海是有机物质沉积、发育、富集之地，分布范围广泛，分布面积巨大，为可燃冰的生成提供了充足的以甲烷为主的烃类气体来源。目前，据多国科学家推算，世界海底可燃冰分布范围占海洋总面积的10%，相当于4000万平方公里。

温宁告诉记者，就在不久前，广州海洋地质调查局完成了《南海北部神狐海域天然气水合物钻探成果报告》。地质工作者在我国南海北部神狐海域钻探目标区内圈定了11个可燃冰矿体，探知天然气储量约为194亿立方米。“南海北部陆坡神狐海域钻探目标区范围为22平方公里，即在22平方公里的范围内的可燃冰蕴藏了194亿立方米的天然气。可以说，这一成果仅仅使南海乃至中国海域的可燃冰资源露出‘冰山一角’，我国海域可燃冰的家底远远没有摸清。”

点燃深海火种

2007年5月1日，世界可燃冰开发历史永远镌刻下了这个时刻。

这一天，中国科学家在南海首次成功钻获天然气水合物岩心样品，这使我国成为继美国、日本、印度之后的第4个通过国家级研发计划在海底钻探获得可燃冰实物样品的国家。

“中国可燃冰实质性勘探开发可以分为三个阶段。作为中国地质调查局下属的海洋地质综合调查与研究机构，广州海洋地质调查局始终是行进在中国可燃冰研究最前列的重要力量，这也与我们‘主要从事国家基础性、综合性、公益性海洋地质和战略性矿产资源的调查与研究工作任务’的职责密不可分。”在温宁的介绍下，一幅在高科技支撑下的中国可燃冰探索的宏伟画卷徐徐展开：

第一个阶段为1999年到2001年。 1999年10月，在国土资源部中国地质调查局新启动的地质大调查经费支持下，广州海洋地质调查局完成了500公里深水高分辨率多道地震调查，首次在我国南海北部西沙海槽区发现天然气水合物矿层存在的有力证据——似海底反射（BSR），第一次初步发现了我国海域天然气水合物资源存在的踪影。

第二个阶段从2002年到2010年。2002年1月，经国家正式批准，我国正式全面启动了对我国海域可燃冰资源调查与研究工作，重点聚焦我国海域可燃冰资源调查与评价、勘探开发技术、环境效应等。项目由国土资源部负责，中国地质调查局组织实施，广州海洋地质调查局、青岛海洋地质研究所、国家海洋局共同负责承担。

第三个阶段将从今年开始。温宁透露，“通过10余年的艰难工作，我们已经找到可燃冰样品并对其资源有了初步的认识，下一步要做的就是找到它的分布、弄清其成因、探明其储量，最终探求如何把它开采出来安全、环保地为人类所用。”

科技冲破樊篱

可燃冰与石油、天然气等传统能源有着截然不同的物理特性，甚至，我国取自深海的可燃冰样品也与美国得到的不一样。美国的样品为白色块状物体，如固体燃料，中国采集到的是分散浸染状的，整个样品就像泥巴一样，只不过其中甲烷气含量很高。显然，可燃冰的勘查开发带给科学工作者的，不仅仅是期望与梦想，还有来自科学技术方面的无数难题。

温宁告诉记者，这是一个全新的领域，中国人没有经验。一方面，我们积极与国外科研力量合作，吸取经验，但因多重壁垒许多关键技术无法获得；另一方面，就要依靠自身的力量，进行自主研发。可以说，中国的可燃冰研究与科技部“863”、“973”计划密不可分的，这也是我国高度重视、大力支持可燃冰探测技术发展的重要体现。

在这次规模宏大的“十一五”国家重大科技成就展上，“863”计划重大项目—— “海域天然气水合物勘探开发关键技术”成为其中的一个亮点，以沙盘、三维成像演示、电视专题片、电子相册以及宣传展板等多种形式相结合，全面展示了“十一五”期间我国具有自主知识产权的可燃冰综合探测技术：

——研发了天然气水合物矿体的三维与海底高频地震联合探测技术，依托技术获得天然气水合物矿体外形及内部结构资料，从而为矿体探测优选提供关键技术支持；

——研发了天然气水合物矿藏的原位及流体地球化学示踪技术，为水合物成矿区带目标的地球化学高效勘探提供技术服务；

——研制了天然气水合物钻探保真取样（心）器及配套技术，为水合物钻探工程化及采获天然气水合物样品提供技术支撑；

——研发了国内首套、具有自主知识产权的海洋可控源电磁探测仪器系统、海底热流原位探测系统、三维可视天然气水合物开采过程物理模拟实验系统，以及三维四相沉积物中天然气水合物开采数值模拟技术，提出海洋天然气水合物试采概念方案等。

梦想刚刚起航

在展会沙盘上，四艘轮船模型特别引人注目。“海洋六号”、“探宝号”记者轻轻地读出了它们的名字。

“海洋六号”因可燃冰调查而生，是依据我国海域特点和海洋地质需要，由我国自主设计、建造的，它以海底可燃冰资源调查为主，兼顾其他海洋地质、海洋矿产资源调查工作，是一艘配置较完善的综合地质地球物理调查船。它首次集长缆大容量地震为主的地球物理、地质、地球化学调查等多项调查功能于一体，采用电力推进系统、动力定位、全回转舵桨等国际先进技术及设备，配置有4000米级深海水下机器人“海狮号”、深水多波束测深系统、深水浅地层剖面系统、长排列大容量高分辨率地震采集系统等。

可燃冰的物质形态和储藏地域都极其特殊，对开发技术的要求非常高。国务院参事、国土资源部总工程师张洪涛就曾表示，从地下开采1立方米的可燃冰，将在地下形成164立方米左右的压力空缺，对环境的影响极大，海底可燃冰开采最大的难题在于防止海底压力骤减后破坏海底环境，并可能引发海啸。此外，如果控制不好的话，大量的可燃冰可能会释放出无数的甲烷气体，产生温室效应，加剧全球变暖。还有专家推测，神秘的“百慕大失踪之谜”就与可燃冰的释放有关。

目前，国际上已经提出的天然气水合物开采方法主要有热解法、减压法、化学试剂法、二氧化碳置换法和固体开采法等，从技术角度看，天然气水合物开采已具可行性，但迄今仍然没有真正实现经济、高效、安全、可靠的开采方法。因而，如何对现有的开采技术进行完善并开发新技术，寻找较为理想的开采方法将是一个非常重要的任务。

温宁告诉记者，可燃冰的开采阶段分为勘探阶段、实验性开采阶段、商业性试开采阶段和商业开采阶段。只有根据商业性试开采阶段的结果作出可行性判断之后，才能决定某一地区的天然气水合物是否具有商业性开采的价值。“目前，我国的试开采刚刚进入酝酿和论证，现阶段，我们必须加强这一方面的预研究，在全面研究国外可燃冰勘探开发技术的前提下，针对我国的地质特色和可燃冰赋存条件，筛选出最适合的方法。此外，我们还必须加强对可燃冰的理论研究，逐步摸清我国可燃冰资源家底。”

就在展览会现场，记者获知了一个消息,“海洋六号”正在为今年6～10月间赶赴太平洋海域执行中国大洋第23航次科学考察任务作积极的准备。虽然本航次没有承担有关可燃冰勘查开发的任务，但这艘“可燃冰之船”即将乘风破浪，恰恰预示了中国可燃冰研究的未来。

中国的可燃冰之梦，刚刚起航。