○ 文／魯東侯

可燃冰，離成功還差很遠(yuǎn)

○ 文／魯東侯

我國天然氣水合物實(shí)現(xiàn)商業(yè)化開發(fā)還很難，在短期內(nèi)無法對(duì)油氣市場(chǎng)產(chǎn)生沖擊。

● 天然氣水合物儲(chǔ)量豐富，全球儲(chǔ)量足夠人類使用1000年。

日前，在距離祖國大陸300多公里的我國南海北部神狐海域“藍(lán)鯨一號(hào)”海上鉆井平臺(tái)，國土資源部宣布，我國進(jìn)行的首次可燃冰（天然氣水合物）試采取得歷史性突破。

截至6月21日14時(shí)，我國南海神狐海域天然氣水合物試采已連續(xù)試采達(dá)42天，累計(jì)產(chǎn)量超過23.5萬立方米。實(shí)現(xiàn)連續(xù)42天試采成功在國內(nèi)能源界乃至整個(gè)社會(huì)中都產(chǎn)生了較大的影響。本文通過對(duì)現(xiàn)階段國內(nèi)外天然氣水合物的研究進(jìn)展及開發(fā)現(xiàn)狀進(jìn)行梳理，認(rèn)為該資源發(fā)展利用中仍存在的諸多問題，在短期內(nèi)難以商業(yè)化發(fā)展利用。但從中長(zhǎng)期看，如果天然氣水合物實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化發(fā)展，必將對(duì)我國油氣市場(chǎng)產(chǎn)生重大沖擊。

取得世界領(lǐng)先的試采突破

國外研究天然氣水合物早在1810年就開始，共經(jīng)歷了三個(gè)階段。目前在西伯利亞、北斯洛普、墨西哥灣、日本海、日本南海海槽、孟加拉灣、印度大陸邊緣、南中國海北坡等地相繼發(fā)現(xiàn)了天然氣水合物。

相較于南海神狐海海域取試采突破，國外在此之前已完成的六次成功試采活動(dòng)。包括前蘇聯(lián)在西伯利亞的麥索雅哈氣田進(jìn)行試采；1998年加拿大與日本合作進(jìn)行試采；2002年，加拿大、美國、日本、印度、德國等5個(gè)國家聯(lián)合在加拿大麥肯齊凍土三角洲進(jìn)行試采；2007—2008年，日本和加拿大重返Mallik 2L-38 井進(jìn)行試采；2012年，美國在阿拉斯加北坡永凍帶的Ignik Sikumi 1井進(jìn)行試采；2013年，日本在日本南海海槽海域第一次運(yùn)用減壓法采獲水合物試得成功。相較于采氣數(shù)量，日本在日本的南海采氣數(shù)量最多，不到7天的時(shí)間內(nèi)采氣12萬立方米。

相比于國外，我國在2002年啟動(dòng)天然氣水合物資源調(diào)查項(xiàng)目，即118專項(xiàng)。從試采情況上看，5月18日是我國的首次試采，采氣點(diǎn)位于水深1266米海底以下203～277米的海床中，距香港約285公里，使用了全球最先進(jìn)的雙井架半潛式鉆井平臺(tái)“藍(lán)鯨一號(hào)”。其中，5月10日至5月17日，試采已累計(jì)產(chǎn)出天然氣超12萬立方米，最高產(chǎn)量達(dá)3.5萬立方米/日，平均產(chǎn)量超1.6萬立方米/日，甲烷含量達(dá)99.5%。試采同時(shí)達(dá)到了日均產(chǎn)氣1萬立方米以上，以及截至目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)一個(gè)多月不間斷產(chǎn)氣的國際公認(rèn)指標(biāo)，標(biāo)志著我國在天然氣水合物探索階段達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。

國外已形成的主要試采技術(shù)

傳統(tǒng)的水合物開發(fā)方法主要包括熱采法、減壓法和抑制劑注入法三種。熱采法見效快且可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)注熱，但熱效率低、有效面積小；減壓法的成本相對(duì)較低，且可以用于大面積開采，但對(duì)水合物藏有特殊要求，應(yīng)用范圍有限。抑制劑法所需要的化學(xué)試劑費(fèi)用成本較高，作用時(shí)間長(zhǎng)，商業(yè)價(jià)值低，水合物分解產(chǎn)生的水還會(huì)稀釋試劑，影響效果，而且還可能產(chǎn)生環(huán)境污染，因此對(duì)該方法的研究和試驗(yàn)較少。

相比于國外的開采方法，我國此次開采的是在世界上占比超過90%的泥質(zhì)粉砂型儲(chǔ)層，這也是我國主要的儲(chǔ)集類型，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。日本、美國、加拿大、韓國、印度瞄準(zhǔn)的天然氣水合物試采均為砂質(zhì)類型，該類型資源占世界資源量5%左右，其孔隙條件、穩(wěn)定條件均較好，開采難度是所有類型中最低的。

可以看出，地質(zhì)不同，技術(shù)不能照搬，也無成熟經(jīng)驗(yàn)可循。由此，我國實(shí)現(xiàn)了六大技術(shù)體系二十項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)自主創(chuàng)新。包括儲(chǔ)層改造技術(shù)、鉆完井技術(shù)、勘查技術(shù)等。在防砂技術(shù)上，我國實(shí)現(xiàn)了包括“地層流體抽取”、未成巖超細(xì)儲(chǔ)層防砂和天然氣水合物二次生成預(yù)防技術(shù)在內(nèi)的3項(xiàng)創(chuàng)新。

發(fā)展中存在的問題

雖然國內(nèi)外在天然氣水合物試采方面獲得了不同程度的突破，但依舊有諸多問題存在。

具體資源條件、技術(shù)限制進(jìn)一步開發(fā)

從現(xiàn)有研究成果看，不同研究機(jī)構(gòu)和人員普遍對(duì)于天然氣水合物的總體資源情況持樂觀態(tài)度，但對(duì)具體地質(zhì)和資源情況的認(rèn)識(shí)還非常有限，由此限制了開發(fā)活動(dòng)。天然氣水合物在儲(chǔ)層中的賦存形式包括地層型、透鏡型、巖脈型、細(xì)紋理型、結(jié)核型、彌散性以及大量型等多種類型，不同類型水合物的地質(zhì)特征、溫壓條件和變化各異，必須根據(jù)具體條件制定開采方案，因此需要針對(duì)不同類型的水合物藏特征進(jìn)行評(píng)價(jià)。

在技術(shù)方面，雖然全球已采用不同的技術(shù)方法進(jìn)行了7次成功的天然氣水合物試采，但這些方法都是處于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試階段，還存在不同程度的缺陷，實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用的路還很長(zhǎng)。減壓法是經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較好的一種方法，但其對(duì)天然氣水合物藏的性質(zhì)有特殊的要求，只有當(dāng)天然氣水合物位于溫度與壓力平衡邊界附近時(shí)，減壓開發(fā)才具有可行性。熱力法至今尚未很好地解決熱利用效率低的問題，且只能局部加熱，因此有待進(jìn)一步完善。抑制劑法則因很容易造成嚴(yán)重的環(huán)境問題而不能長(zhǎng)時(shí)間、大規(guī)模使用。置換法和固體開采法的提出和測(cè)試時(shí)間尚短，相關(guān)測(cè)試極少，有待于進(jìn)一步研究和優(yōu)化。

存在較高的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

根據(jù)現(xiàn)有資料和研究成果，天然氣水合物開發(fā)過程中存在巨大的安全與環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。一方面，從資源賦存方式看，天然氣水合物結(jié)構(gòu)嵌入在海底,成為該區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的一部分，但當(dāng)前尚不能完全了解天然氣水合物在深海低溫高壓條件下保持穩(wěn)定的條件和結(jié)構(gòu)。在天然氣水合物的開發(fā)過程中，極有可能導(dǎo)致其在海洋中發(fā)生液化而破壞現(xiàn)有海洋生態(tài)系統(tǒng)，也可能改變海底及大陸架的地質(zhì)構(gòu)造，誘發(fā)地震乃至大規(guī)模海嘯。另一方面，在天然氣水合物開發(fā)的過程中不可避免的會(huì)伴有一定量的甲烷等氣體釋放，將對(duì)海洋環(huán)境和大氣環(huán)境產(chǎn)生不利影響。有學(xué)者在對(duì)天然氣和天然氣水合物開采過程中的排放物進(jìn)行研究后指出，天然氣水合物開采過程中排放的甲烷是常規(guī)天然氣生產(chǎn)的近2倍，而單位體積的甲烷在空氣中釋放后，產(chǎn)生的溫室效應(yīng)將是等體積二氧化碳的30倍，能夠極大的加劇全球氣候變暖，可能對(duì)全球生態(tài)環(huán)境造成災(zāi)難性的后果。而且天然氣水合物開采過程中產(chǎn)生的氮、硫和碳氧化物的排放量也是常規(guī)天然氣的2～3倍不等，由此可見在現(xiàn)行技術(shù)條件下進(jìn)行天然氣水合物開發(fā)勢(shì)必面臨巨大的環(huán)境壓力。

資源開發(fā)成本居高

日本是迄今為止在天然氣水合物方面做過最多嘗試的國家，根據(jù)日本油氣與金屬礦藏機(jī)構(gòu)的估算，從海底天然氣水合物中開采天然氣的成本在0.4美元～1.6美元/立方米（為11.3～45.3美元/百萬英熱單位），而受近年來油氣價(jià)格疲軟影響，2016年日本的LNG現(xiàn)貨進(jìn)口價(jià)格只有約7美元/百萬英熱單位。根據(jù)費(fèi)氏全球能源公司的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)，日本現(xiàn)有的LNG長(zhǎng)期供貨合同在2030年前的平均價(jià)格不到11美元/百萬英熱單位，該國2030年之前的現(xiàn)貨LNG采購價(jià)格只有約8美元/百萬英熱單位，未來新增的LNG長(zhǎng)期供應(yīng)合同的價(jià)格在6～11美元/百萬英熱單位，天然氣水合物與之相比完全沒有成本優(yōu)勢(shì)。除成本外，無法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)生產(chǎn)也是天然氣水合物經(jīng)濟(jì)開發(fā)需要解決的問題。從目前已經(jīng)進(jìn)行的天然氣水合物試采來看，雖然已取得了多次成功，但都無法和常規(guī)天然氣一樣實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)生產(chǎn)，多數(shù)測(cè)試都是因?yàn)橛龅搅顺錾暗葐栴}后被迫停止的。

對(duì)我國石油企業(yè)的啟示

現(xiàn)階段難以商業(yè)化利用，但潛在影響巨大

天然氣水合物資源的開發(fā)利用在資源、技術(shù)、環(huán)境與成本等方面存在諸多問題，現(xiàn)階段實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化開發(fā)利用難度較大，在短期內(nèi)無法對(duì)我國油氣市場(chǎng)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性沖擊。

但從中長(zhǎng)期發(fā)展看，一旦天然氣水合物資源的開發(fā)與利用達(dá)到商業(yè)化水平，必將對(duì)我國能源市場(chǎng)產(chǎn)生重大影響。一是將擴(kuò)大國內(nèi)天然氣供給規(guī)模，降低能源對(duì)外依存度。2016年，我國天然氣進(jìn)口量超過700億立方米，對(duì)外依存度已達(dá)36.6%；如果天然氣水合物資源開發(fā)取得實(shí)質(zhì)性突破，能夠快速提高國內(nèi)天然氣供給，替代進(jìn)口天然氣的需求規(guī)模。二是將從供給側(cè)引導(dǎo)天然氣在國內(nèi)一次能源消費(fèi)中的比例持續(xù)提高。2016年，天然氣在我國一次能源消費(fèi)中的占比僅為6.2%，遠(yuǎn)低于原油的18.1%，更低于煤炭的62.4%。如果天然氣水合物資源開發(fā)取得實(shí)質(zhì)性突破，將擴(kuò)大天然氣供應(yīng)規(guī)模、降低天然氣市場(chǎng)價(jià)格，最終從供給側(cè)引導(dǎo)我國消費(fèi)結(jié)構(gòu)積極調(diào)整，天然氣在一次能源消費(fèi)中的比例將持續(xù)提升。三是將影響國際油氣資源價(jià)格走勢(shì)。我國當(dāng)前是全球第一大原油進(jìn)口國和第三大天然氣進(jìn)口國，如果天然氣水合物資源開發(fā)取得實(shí)質(zhì)性突破，最終將減少我國油氣資源包括LNG資源的進(jìn)口規(guī)模，使國際油氣市場(chǎng)上“供大于求”的形勢(shì)進(jìn)一步惡化，進(jìn)而大幅降低世界油氣資源價(jià)格。

石油企業(yè)要大力拓展天然氣消費(fèi)市場(chǎng)

從本質(zhì)上看，天然氣水合物資源在完成開采和加工后，最終是以天然氣的形式向能源消費(fèi)市場(chǎng)輸出。因此，我國石油企業(yè)提前謀劃、積極應(yīng)對(duì)未來中長(zhǎng)期天然氣水合物資源可能對(duì)傳統(tǒng)油氣業(yè)務(wù)的沖擊，并有效把握其可能帶來的發(fā)展機(jī)遇，在現(xiàn)階段必須要大力拓展天然氣市場(chǎng)業(yè)務(wù)，這也與當(dāng)前公司天然氣下游板塊的發(fā)展目標(biāo)高度吻合。

● 7月9日，開采60天、累計(jì)產(chǎn)氣30萬立方米，天然氣水合物“藍(lán)鯨一號(hào)”試采鉆井平臺(tái)正式關(guān)井。

第一，要充分利用在天然氣上游板塊的資源優(yōu)勢(shì)，統(tǒng)籌國產(chǎn)氣和進(jìn)口氣的市場(chǎng)銷售渠道，既要實(shí)現(xiàn)“以資源換市場(chǎng)”擴(kuò)大市場(chǎng)份額，也要實(shí)現(xiàn)“就近銷售利用”降低供應(yīng)成本，做牢并做大現(xiàn)有天然氣銷售市場(chǎng)規(guī)模。第二，要優(yōu)化現(xiàn)有銷售渠道，探索構(gòu)建“專業(yè)分公司—區(qū)域分銷—省級(jí)銷售”三位一體的銷售網(wǎng)絡(luò)，增強(qiáng)市場(chǎng)開拓力度。第三，要加強(qiáng)合作，通過參股地方城市燃?xì)夤净蚺c其成立合資公司等形式，參與氣化城鎮(zhèn)建設(shè)，增加天然氣支線管網(wǎng)布局，擴(kuò)大對(duì)天然氣消費(fèi)終端的占用和影響。第四，要積極培育優(yōu)質(zhì)天然氣終端用戶，包括擴(kuò)大分布式天然氣利用技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模，以及探索對(duì)需求量較大的工業(yè)用戶實(shí)施“點(diǎn)供”和“直供”等。

密切關(guān)注天然氣水合物資源的開發(fā)活動(dòng)

盡管天然氣水合物短期內(nèi)無法對(duì)我國油氣市場(chǎng)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性沖擊，但從中長(zhǎng)期看，我國石油企業(yè)應(yīng)該密切關(guān)注并適時(shí)介入該資源的開發(fā)活動(dòng)。首先，我國“三大油”都是中央直屬企業(yè)，也是銷售規(guī)模巨大的國家石油公司，承擔(dān)著保障國家能源供給安全的責(zé)任與使命，有義務(wù)參與國家戰(zhàn)略性接替能源的發(fā)展；其次，本次天然氣水合物的試采活動(dòng)的成果表明，我國在此領(lǐng)域已實(shí)現(xiàn)了理論、技術(shù)、工程和裝備的完全自主創(chuàng)新，能夠?qū)ξ覈推髽I(yè)等能源公司未來實(shí)施天然氣水合物的商業(yè)性開采提供有效支撐；最后，我國石油企業(yè)長(zhǎng)期在陸上和海上從事對(duì)油氣資源的勘探開發(fā)活動(dòng)，形成了豐富的勘探、開發(fā)、運(yùn)輸?shù)确矫娴睦碚撆c技術(shù)，也能夠在未來天然氣水合物資源的開發(fā)活動(dòng)中發(fā)揮重要作用。因此，我國石油企業(yè)在現(xiàn)階段要密切關(guān)注天然氣水合物資源的發(fā)展動(dòng)態(tài)，結(jié)合現(xiàn)有理論基礎(chǔ)與技術(shù)實(shí)踐的優(yōu)勢(shì)，從中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略的高度重視對(duì)相關(guān)技術(shù)的研發(fā)與儲(chǔ)備，在條件成熟時(shí)再全面介入天然氣水合物的效益開發(fā)活動(dòng)。

積極探索與其他領(lǐng)先企業(yè)合作

從本次試采的實(shí)踐以及未來發(fā)展的趨勢(shì)看，天然氣水合物資源的開發(fā)和利用是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要在不同領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)通力合作才能安全、高效的實(shí)施完成。因此，我國石油企業(yè)在探索發(fā)展天然氣水合物資源的過程中，無論是在技術(shù)積累、資源開發(fā)還是商業(yè)利用等階段，都要結(jié)合現(xiàn)有業(yè)務(wù)的經(jīng)驗(yàn)與特長(zhǎng)，與其它領(lǐng)先企業(yè)的共同合作，取長(zhǎng)補(bǔ)短，分?jǐn)傦L(fēng)險(xiǎn)。

一是要結(jié)合上游油氣發(fā)展積累的地質(zhì)理論和勘探開發(fā)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，與國內(nèi)外領(lǐng)先的科研院所及能源企業(yè)合作，摸清天然氣水合物的富集特征與資源分布，同時(shí)大力發(fā)展海域、凍土等特殊區(qū)域天然氣水合物資源的開發(fā)技術(shù)；二是要結(jié)合油氣工程裝備制造優(yōu)勢(shì)，與領(lǐng)先的海洋工程裝備企業(yè)展開合作，完善天然氣水合物資源開發(fā)的裝備建設(shè)；三是要結(jié)合油氣資源運(yùn)輸和銷售等方面的經(jīng)驗(yàn)，與領(lǐng)先的船運(yùn)企業(yè)、管道公司及城市燃?xì)夤镜群献鳎卣骨?，完善從資源開發(fā)到利用的全產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)；四是要發(fā)揮公司的資本優(yōu)勢(shì)，與其它能源公司、金融公司等展開合作，在天然氣水合物資源發(fā)展初期探索實(shí)施聯(lián)合投資，利益共享、責(zé)任均擔(dān)，最大程度上降低新型資源開發(fā)中可能面臨的各類風(fēng)險(xiǎn)。

責(zé)任編輯：周志霞