海底一千多米深的黑暗里,藏着一种看上去像冰、点火就着的怪家伙。

折算成石油,南海海底这堆东西大约相当于650亿吨,够整个中国烧上一百三十年——这个说法在能源圈流传已久,那到底什么时候才能真派上用场?

眼下这个答案还没那么痛快。你有没有发现,近些年可燃冰似乎不再被人们经常提及。

要知道,可燃冰被看作是石油最有力的替代品,而中国可燃冰的储量又是全球第一。按理说我们应该非常重视可燃冰的研究和开发,为什么会发生这样的情况呢?

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可燃冰又称天然气水合物,是一种由气体与水形成的、并且具有笼状结构的似冰状结晶化合物,它的主要成分是甲烷。简单点说就是天然气分子被水分子包裹,在压力下形成了一种全新的化合物,其密度与普通冰块类似,但不同于冰块的是,可燃冰具有极强的燃烧性。

由于甲烷被锁定在水分子中,一旦点燃可燃冰,这些甲烷分子就会迸发出巨大的能量。换句话说,零度上下、几十个大气压,是它安身立命的门槛,深海泥沙或者永久冻土层是它常待的地方。

一立方米的可燃冰燃烧可释放出相当于164立方米天然气的热量,而且难能可贵的是,可燃冰在燃烧时只释放二氧化碳和水,没有固态废气残渣,而且相比石油、煤炭,同等单位可燃冰的二氧化碳排放量仅为前者的40%。

这一特性使得可燃冰在这个资源日益枯竭、环境日益恶化的现代社会被寄予了厚望。放眼全球能源转型的大棋盘,这块牌确实诱人。

同时,可燃冰的储量也十分丰富。世界上绝大多数可燃冰都存储在海底500到1000米的大陆架和大陆边缘的海洋盆地中,还有约3%的可燃冰位于极地冻土之下,而且位置多处于地下1500米以内。

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目前世界上现存的可燃冰大约有2100万亿立方米,而我国更是探明了超 1000 亿吨油当量的可燃冰。南海北部约有800亿吨,青藏高原和东北冻土区约有350亿吨,这也使我国成为世界上可燃冰储量最大的国家。

如果能够得到合理的开发和利用,我国的能源危机将会得到巨大的缓解,减少对于外国石油的依赖。650亿吨石油当量这笔账是怎么算的?

主要依据来自中国地质调查局在南海北部陆坡神狐、琼东南等海域做的多轮勘探评估。要注意,这是资源量的粗估,不等于能拿到手的可采储量。

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除了南海,青海祁连山的木里冻土带也钻到过可燃冰岩心,属于陆域冻土型样品。不过资源体量和商业价值上,海底才是主战场,南海也顺理成章成了主攻方向。

既然可燃冰具备如此优秀的性质,为什么不加大力度进行开采?反而这些年,可燃冰渐渐被人们所遗忘了呢?

由于可燃冰多存储在海底冻土层,就现有技术而言,开采一立方米的可燃冰,其成本甚至能够达到2000美元,这种成本的开采使其尚不具备商业利用的价值。问题恰恰出在"海底"这两个字。

可燃冰不像油田,插根管子抽就行。井一钻下去,压力温度全变了,它自己就先"发脾气"分解,气体乱窜、砂粒往上涌,稍不留神海床还可能垮一块。

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同时,人们对于可燃冰的开采还面临着风险,一般可燃冰处在温压状态下,一旦破坏了其原有的温度和压力,可燃冰内的甲烷就会直接挥发出来。

甲烷是强温室气体,百年尺度增温效应约为二氧化碳的 28 倍,如果开采发生大规模泄漏,会带来严重气候与海洋生态风险,因此,全球就可燃冰开采问题一直在争论不休。日本的例子最能说明难度。

爱知县外海的南海海槽试采项目,前后搞了两轮,第一轮才第六天管道就被砂堵死,第二轮情况有所改善但也没撑到预定时长。中国这边的进展倒是让人眼前一亮。

神狐海域两轮海试,一次拿下连续产气六十天、累计超三十万立方米的成绩,第二轮改用水平井,日均产气量翻到近三万立方米。数据一公布,国际同行都盯着看。

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目前,各国也在尝试采用各种办法来安全开采可燃冰。例如固态流化法,即通过大型机械在海底将可燃冰打碎,再将其运输到海水进行加工,但是这些方法都依旧停留在实验阶段,真正的应用依旧是遥遥无期。

也正因为如此,可燃冰现在已经很少被人再次提及了。眼下走到哪一步?还停在试采向试验性开发过渡的阶段。

距离真正拉起管道往岸上稳定送气,中间还差好几个台阶。深海高压把设备逼到极限,出砂问题反复折腾研究人员,储层松软容易变形,任何一环没考虑周全都可能功亏一篑。

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科研端也有新动静。中国石油大学(华东)孙金声院士团队曾在《实验技术与管理》上发过一项成果,做出一种能控温的微胶囊抑制剂,让水合物在钻井时"少乱跑",减少非计划的分解。

吉林大学许天福教授团队在《石油科学通报》上也梳理了水合物开采数值模拟的最新方法,把热、流、力多种因素放在一起算。

中国地质调查局青岛海洋地质研究所还联合几家单位,用机器学习去预测神狐海域水合物的富集位置,2026年年中在《海洋地质与第四纪地质》上见刊。

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那么什么时候能用上?

中海油研究总院之前给的时间窗口是2028年到2030年前后,在南海先建先导性试验区,如果技术、成本、环保三关都过得去,才谈得上小规模商业供气。就算2030年前后开出第一口商业气井,可燃冰在能源大盘子里也占不了太大分量。

中国一年的天然气消费已经过了四千亿立方米,从水合物里挤出几亿立方米是个起点,离"替代石油"这种说法还差着量级。真正走进千家万户的燃气灶,估计要到2035年往后。

"蓝鲸1号""蓝鲸2号"两艘半潜式钻井平台,就是当年扛下神狐试采的主力,现在也在南海油气田服役。海底那块能烧的冰安静躺了几百万年,慢一点、稳一点,把环保和安全的账算明白,比抢时间重要。

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