我國海域可燃冰勘查試采“趕超記” —— 文章正文2017-07-31

 國土資源部中國地質(zhì)調(diào)查局組織實(shí)施的我國南海天然氣水合物試采工程，第一口井的試開采經(jīng)過60天持續(xù)產(chǎn)氣和現(xiàn)場測試，已全面完成預(yù)期目標(biāo)，2017年7月9日實(shí)施關(guān)井作業(yè)，轉(zhuǎn)入后期工作。
60天的拼搏奮斗，我國海域天然氣水合物試開采工作取得了從海域天然氣水合物礦藏中持續(xù)產(chǎn)氣時(shí)間最長、產(chǎn)氣總量最大、氣流穩(wěn)定、環(huán)境安全等多項(xiàng)重大突破性成果，是我國首次也是世界首次成功實(shí)現(xiàn)資源量占全球90%以上、開發(fā)難度最大的海域泥質(zhì)粉砂型天然氣水合物的安全可控試采。
60天的科學(xué)嘗試，我國在海域天然氣水合物試開采涉及的防砂技術(shù)、舉升方式等多方面實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，持續(xù)有效發(fā)揮作用，調(diào)控產(chǎn)能平穩(wěn)有效，氣流穩(wěn)定，持續(xù)時(shí)間已達(dá)到生產(chǎn)性試開采要求，為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
60天的連續(xù)監(jiān)測，試采井附近海水及周邊大氣等甲烷濃度無異常，環(huán)境無污染。試采井壁和地層穩(wěn)定，未發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，實(shí)現(xiàn)了安全可持續(xù)生產(chǎn)。
60天的不斷探索，中國海域天然氣水合物試采理論、技術(shù)、工程和裝備領(lǐng)跑優(yōu)勢不斷擴(kuò)大，中國實(shí)力讓國際社會贊嘆不已。
60天試采歷程
2017年3月28日，經(jīng)過6年的準(zhǔn)備，中國地質(zhì)調(diào)查局“五大科技攻堅(jiān)戰(zhàn)”的頭號工程——水合物試采的第一口井在我國南海神狐海域正式開鉆了。
5月10日，在完成鉆完井、儲層改造及井下設(shè)備安裝作業(yè)后，試采井正式開始啟泵降壓。14時(shí)52分，氣路火炬臂一次點(diǎn)火成功，我國從南海神狐海域水深1266米海底以下203~277米的天然氣水合物礦藏中首次開采出天然氣。
5月18日，試采井連續(xù)產(chǎn)氣近8天，最高產(chǎn)量3.5萬立方米/天，平均日產(chǎn)超1.6萬立方米，累計(jì)產(chǎn)氣超12萬立方米，天然氣產(chǎn)量穩(wěn)定，甲烷含量最高達(dá)99.5%，超額完成了“日產(chǎn)萬方、持續(xù)一周”的預(yù)定目標(biāo)。
當(dāng)天上午10時(shí)，國土資源部部長姜大明在我國南海神狐海域天然氣水合物試采現(xiàn)場會上宣布：“中國首次海域可燃冰試采成功!” 這是我國天然氣水合物開發(fā)的歷史性突破，為實(shí)現(xiàn)天然氣水合物商業(yè)性開發(fā)利用提供了技術(shù)儲備，積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，對保障國家能源安全、推動綠色發(fā)展、建設(shè)海洋強(qiáng)國具有重要而深遠(yuǎn)的意義。
中國地質(zhì)調(diào)查局局長鐘自然表示，天然氣水合物是資源量豐富的高效清潔能源，是未來全球能源發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。試采成功打破了我國在能源勘查開發(fā)領(lǐng)域長期跟跑的局面，取得了理論、技術(shù)、工程和裝備的完全自主創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了在這一領(lǐng)域由“跟跑”到“領(lǐng)跑”的歷史性跨越!
當(dāng)日，中共中央、國務(wù)院發(fā)來賀電，盛贊“這是在以習(xí)近平同志為核心的黨中央領(lǐng)導(dǎo)下，落實(shí)新發(fā)展理念，實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，發(fā)揮我國社會主義制度可以集中力量辦大事的政治優(yōu)勢，在掌握深海進(jìn)入、深海探測、深海開發(fā)等關(guān)鍵技術(shù)方面取得的重大成果，是中國人民勇攀世界科技高峰的又一標(biāo)志性成就，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”。
為進(jìn)一步深化成果，至5月26日，試采井繼續(xù)按照科學(xué)目標(biāo)連續(xù)產(chǎn)氣16天，平均日產(chǎn)超過1萬立方米。
從5月27日開始，試采平臺按照施工方案，開展溫度、壓力變化對儲層、井底、井筒、氣體流量等影響展開了一系列科學(xué)研究工作。
6月2日，國土資源部在北京舉辦南海神狐海域天然氣水合物試采成功新聞發(fā)布會。中國地質(zhì)調(diào)查局副局長、天然氣水合物試采協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組副組長李金發(fā)宣布，我國海域天然氣水合物試采井已連續(xù)產(chǎn)氣超過22天，平均日產(chǎn)8350立方米，氣壓氣流穩(wěn)定，井底狀態(tài)良好。試采安全評估和環(huán)境監(jiān)測結(jié)果顯示，鉆井作業(yè)安全，海底地層穩(wěn)定，大氣和海水甲烷含量無異常變化。取得了持續(xù)產(chǎn)氣時(shí)間長、氣流穩(wěn)定、環(huán)境安全等多項(xiàng)重大突破性成果。
6月10日，至試采井點(diǎn)火測試“滿月”。至此，連續(xù)產(chǎn)氣達(dá)31天，總產(chǎn)氣量達(dá)21萬立方米，平均日產(chǎn)6800立方米，獲得各項(xiàng)測試數(shù)據(jù)264萬組，為下一步工作奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
6月12日，試采點(diǎn)火第33天。平臺遭遇今年第2號臺風(fēng)“苗柏”的正面襲擊，臺風(fēng)中心最大風(fēng)力11級、浪高6.5米。姜大明對試采平臺安全應(yīng)對臺風(fēng)作出重要指示，中國地質(zhì)調(diào)查局及時(shí)部署，試采平臺采取有力措施積極應(yīng)對，人員、設(shè)備安全，生產(chǎn)過程未受影響，產(chǎn)氣過程平穩(wěn)。
7月9日，南海神狐海域天然氣水合物試采連續(xù)產(chǎn)氣滿60天，累計(jì)產(chǎn)氣量達(dá)30.9萬立方米，平均日產(chǎn)超5000立方米，獲取科學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)647萬組，為后續(xù)的科學(xué)研究積累了大量的翔實(shí)可靠的數(shù)據(jù)資料。至此，全面完成預(yù)期目標(biāo)，第一口井的試開采產(chǎn)氣和現(xiàn)場測試研究工作取得圓滿成功。中國地質(zhì)調(diào)查局副總工程師、廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局局長兼試采現(xiàn)場指揮部指揮長葉建良在試采現(xiàn)場宣布“全面完成預(yù)期目標(biāo)，正式實(shí)施關(guān)井作業(yè)”。
從5月10日試采點(diǎn)火，到7月9日關(guān)井，這60天里，中國海域天然氣水合物試采工作，通過持續(xù)產(chǎn)氣等一系列試驗(yàn)，獲取到天然氣水合物相關(guān)的防砂、舉升方式、調(diào)控產(chǎn)能等生產(chǎn)技術(shù)，為早日實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這60天，是安全環(huán)保的60天，也是領(lǐng)跑世界的60天。
20年艱辛追趕
從試采、點(diǎn)火到完成預(yù)期目標(biāo)，實(shí)施關(guān)井作業(yè)，我國海域天然氣水合物試開采60天，創(chuàng)下了產(chǎn)氣時(shí)長和總量的世界紀(jì)錄。
60天的背后，是近20年的艱苦探索、追趕超越，到如今領(lǐng)跑世界的不凡歷程。與國外相比，我國天然氣水合物的資源調(diào)查與評價(jià)工作起步晚、起點(diǎn)低，中國地質(zhì)調(diào)查隊(duì)伍一步一個腳印，完成了對世界先進(jìn)水平的趕超。
1995年，原地質(zhì)礦產(chǎn)部開始組織相關(guān)科技人員從事水合物前期研究。
1998年，以新一輪國土資源大調(diào)查為契機(jī)，中國地質(zhì)調(diào)查局廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局率先提出開展南海北部陸坡甲烷水合物資源調(diào)查與評價(jià)。
1999～2001年，廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局通過高分辨率地震調(diào)查，在南海發(fā)現(xiàn)了水合物存在的重要標(biāo)志BSR。
2002年，我國批準(zhǔn)設(shè)立了天然氣水合物資源調(diào)查與評價(jià)專項(xiàng)，正式拉開了大規(guī)模、多學(xué)科、多手段開展海域水合物資源調(diào)查評價(jià)的大幕。
2007年，廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局實(shí)施了南海水合物首次鉆探，并在神狐海域首次鉆獲高甲烷含量的水合物實(shí)物樣品。
2011年，國家啟動天然氣水合物勘查與試采專項(xiàng)工作。
2013年，我國在珠江口盆地東部海域?qū)嵤┧衔镢@探，鉆獲了大量塊狀、脈狀、分散狀等多種類型的水合物樣品。
2015年，“海馬”號4500米級非載人遙控潛水器在珠江口盆地西部海域?qū)嵤┧衔镢@探，為海域天然氣水合物試采提供了重要參考靶區(qū)。
2016年，水合物試采現(xiàn)場指揮部在廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局成立，北京大學(xué)、中石油集團(tuán)等相關(guān)單位人員組成試采團(tuán)隊(duì)。至此，我國首次海域天然氣水合物試采工作正式啟動。在這關(guān)鍵的一年里，廣海局繼續(xù)實(shí)施鉆探，鎖定試采目標(biāo)，試采指揮部完成了試采井位優(yōu)選論證，開展了試采工程調(diào)查與地質(zhì)設(shè)計(jì)，制定了詳細(xì)的水合物試采實(shí)施方案，有序開展了鉆采設(shè)備、材料等各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。
2017年，中國地質(zhì)調(diào)查局將天然氣水合物試采列入年度重點(diǎn)工作，明確了實(shí)現(xiàn)天然氣“日產(chǎn)1萬立方米以上、持續(xù)時(shí)間1周、獲取完整有效科學(xué)數(shù)據(jù)”的試采目標(biāo)，并通過實(shí)踐實(shí)現(xiàn)了我國天然氣水合物開發(fā)的歷史性突破。
李金發(fā)介紹，在三項(xiàng)自主創(chuàng)新的重大理論指導(dǎo)下，我們在南海準(zhǔn)確圈定了找礦靶區(qū)，科學(xué)制定試采實(shí)施方案，精準(zhǔn)確定試采降壓區(qū)間和路徑。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了防砂技術(shù)等六大技術(shù)體系二十項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)自主創(chuàng)新，頂層設(shè)計(jì)系統(tǒng)等三項(xiàng)重大工程管理系統(tǒng)自主創(chuàng)新，并完成“海馬”號、天然氣水合物保溫保壓取樣器等七項(xiàng)重大技術(shù)裝備自主創(chuàng)新等。經(jīng)過近20年的不懈努力，中國地質(zhì)工作者取得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。
創(chuàng)新環(huán)保中國方案
我國天然氣水合物勘查和試采已從起步時(shí)被動依靠國外技術(shù)，經(jīng)過追趕到后來居上，如今站在了世界前列。
葉建良介紹，目前世界上已實(shí)施天然氣水合物試采的主要有2002年加拿大陸域和2013年、2017年日本海域，其地質(zhì)條件與我國差異極大。日本、美國、加拿大等瞄準(zhǔn)的儲層類型均為砂質(zhì)，而我國試采的儲層類型為泥質(zhì)粉砂，該類型儲層資源量在世界上占比超過90%，具有特低孔隙度、特低滲透率等特點(diǎn)，同時(shí)深水區(qū)淺部地層松軟易垮塌，易發(fā)生井漏，鉆探風(fēng)險(xiǎn)極高，開采難度最大。在無成熟經(jīng)驗(yàn)，儲層開采難度最大，且沒有專用設(shè)備和材料等不利條件下，我國試采團(tuán)隊(duì)解放思想，攻堅(jiān)克難，實(shí)現(xiàn)了防砂技術(shù)、儲層改造技術(shù)、鉆完井技術(shù)、勘查技術(shù)、測試與模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)以及環(huán)境監(jiān)測技術(shù)等六大技術(shù)體系20項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)自主創(chuàng)新。
近4個月的試采工作顯示，中國海域天然氣水合物試采是一個環(huán)保安全可持續(xù)的過程。北京大學(xué)教授，中國地質(zhì)調(diào)查局“李四光學(xué)者”，天然氣水合物試采工程首席科學(xué)家盧海龍介紹，中國海域天然氣水合物試采工作樹立了環(huán)境保護(hù)優(yōu)先的理念，充分考慮各種環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素，進(jìn)行理論和技術(shù)攻關(guān)，制定了全流程的科學(xué)、安全、環(huán)保施工方案，并在施工過程中嚴(yán)格遵守。
盧海龍說，在試采前，我國專家已開展了10余個航次的環(huán)境基線調(diào)查，獲取了海洋地質(zhì)、海洋生物、海水化學(xué)等本底數(shù)據(jù)，以及海底地層力學(xué)參數(shù)等。在試采過程中，按照國際標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境管理體系、工藝安全風(fēng)險(xiǎn)管理等，采取嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)措施。利用大氣、海水、海底和井下四位一體監(jiān)測體系，對甲烷、二氧化碳等參數(shù)及海底沉降進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，與本底數(shù)據(jù)對比顯示，甲烷等參數(shù)無異常變化，海底地形無變化，沒有環(huán)境污染，未發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。試采結(jié)束后，將繼續(xù)進(jìn)行全方位的立體環(huán)境監(jiān)測，為制定天然氣水合物開采的環(huán)境保護(hù)方案提供科學(xué)依據(jù)。
李金發(fā)說，我國海域天然氣水合物資源量為800億噸油當(dāng)量，資源潛力巨大。下一步，中國地質(zhì)調(diào)查局加大天然氣水合物資源勘查力度，為產(chǎn)業(yè)化提供資源基礎(chǔ);加大理論、技術(shù)、工程、裝備研究力度，為產(chǎn)業(yè)化提供技術(shù)準(zhǔn)備;依靠科技進(jìn)步保護(hù)海洋生態(tài)，為產(chǎn)業(yè)化提供綠色開發(fā)基礎(chǔ);研究勘探開發(fā)管理規(guī)范性文件和產(chǎn)業(yè)政策，為產(chǎn)業(yè)化提供相關(guān)保障。加強(qiáng)依靠科技進(jìn)步，保護(hù)海洋生態(tài)，促進(jìn)天然氣水合物勘查開采產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，為推進(jìn)綠色發(fā)展、保障國家能源安全作出新的更大貢獻(xiàn)，為實(shí)現(xiàn)“兩個一百年”奮斗目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢再立新功!
中國海域天然氣水合物試采的成功嘗試，達(dá)到了安全、環(huán)保、可持續(xù)的預(yù)期目的，不僅對保障國家能源安全、推動綠色發(fā)展、建設(shè)海洋強(qiáng)國具有重要而深遠(yuǎn)的意義，更是為世界新能源開發(fā)提供了一份優(yōu)秀的“中國方案”。讓我們拭目以待!