張洪濤, 張海啟, 許振強(qiáng)

(中國地質(zhì)調(diào)查局，北京 100037)

1 天然氣水合物：優(yōu)質(zhì)新能源

在人們憂慮石油天然氣資源被過度消耗的今天，關(guān)于“后石油時(shí)代”的研究成為人類生存發(fā)展的重大主題。在所有可能的接替能源中，天然氣水合物被公認(rèn)為最可能、最大宗的“候選者”。

天然氣水合物(gas hydrate)是由天然氣與水在低溫高壓條件下形成的類冰狀固體物質(zhì)，形似冰雪，可以像固體酒精一樣直接被點(diǎn)燃，亦稱“可燃冰”[1]。天然氣水合物形成于高壓(大于10 MPa)、低溫(0～10 ℃)環(huán)境，主要賦存于地球上的兩類地區(qū)：一類是水深大于300 m的海底及海底以下數(shù)百米的沉積物內(nèi)；另一類是陸地永久凍土帶[2]。天然氣水合物首次于1810年由英國科學(xué)家Davy在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)，其晶體為若干個(gè)水分子包裹著一個(gè)氣體分子(主要是甲烷分子)，呈“籠型多面體”結(jié)構(gòu)。其密度稍低于冰的密度，聲波傳播速度明顯高于含氣沉積物及飽和水沉積物。天然氣水合物具有分布廣、規(guī)模大、埋藏淺、能效高、污染低等特點(diǎn)，主要分布于世界各大洋邊緣海域的大陸坡、陸隆和盆地，以及一些內(nèi)陸海和深水湖泊，在這些區(qū)域，沉積物發(fā)育，有機(jī)質(zhì)豐富，以甲烷為主的烴類氣體來源充足，有利于天然氣水合物的形成。天然氣水合物的熱效率驚人，1 m3的天然氣水合物在常溫常壓狀態(tài)下分解后可以釋放出164 m3的天然氣，是一種優(yōu)質(zhì)的清潔能源[3]。

天然氣水合物是一種規(guī)模巨大的新型潛在能源，據(jù)測算，全球天然氣總資源量為(1.8～2.1)×1016m3的天然氣，其總有機(jī)碳含量相當(dāng)于全球已知煤、石油和天然氣等化石能源有機(jī)碳含量總和的2倍，是公認(rèn)的石油、天然氣之后最佳的接替能源[4]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全球已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的天然氣水合物共有157處，其中采獲實(shí)物樣品的有44處，分別由深海鉆探計(jì)劃(DSDP)、大洋鉆探計(jì)劃(ODP)、綜合大洋鉆探計(jì)劃(IODP)和各國天然氣水合物鉆探計(jì)劃通過鉆探予以證實(shí)，其余則是依據(jù)地質(zhì)、地球物理和地球化學(xué)等資料研究推斷的。美國東南部的Blake Sumarine Plateau天然氣水合物資源量高達(dá)350億噸油當(dāng)量，能夠滿足美國未來105年的需要。加拿大西海岸溫哥華外海的天然氣水合物資源量估計(jì)100億噸油當(dāng)量，可滿足加拿大未來200年的需要。日本僅四國島南部海域蘊(yùn)藏的天然氣水合物就有74億噸油當(dāng)量，可滿足日本未來140年的需要。中國海域和陸地凍土帶蘊(yùn)藏有豐富的天然氣水合物資源，中國臺灣主流媒體報(bào)道，臺灣西南海域約1萬km2海域內(nèi)的天然氣水合物，可供臺灣使用60年以上。

有關(guān)天然氣水合物的開發(fā)利用，是一道復(fù)雜的科學(xué)難題，一是天然氣水合物形成機(jī)制及控制因素復(fù)雜、難以鎖定目標(biāo)靶區(qū)、從而形成持續(xù)產(chǎn)能。二是開發(fā)利用天然氣水合物，必須解決與之相關(guān)的環(huán)境問題，甲烷的溫室效應(yīng)是CO2的數(shù)十倍，天然氣水合物中甲烷含量是大氣中甲烷含量的3 000倍，如果開發(fā)不當(dāng)，有可能引起海平面劇烈變化、海底地殼變形以及全球氣候變暖等負(fù)面效應(yīng)，有待人類及早研究對策。三是海底開采技術(shù)極為復(fù)雜，開發(fā)天然氣水合物的深海鉆探、海底運(yùn)輸、水下電纜技術(shù)以及與水合物有關(guān)的溫壓條件變化、海水氣化、海底生物物種保護(hù)等問題，構(gòu)成了一系列復(fù)雜的技術(shù)難題。四是開發(fā)技術(shù)和工藝尚不過關(guān)，目前正處于探索試驗(yàn)階段，缺乏有效的長期的商業(yè)化開發(fā)技術(shù)和工藝，也未進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)評價(jià)。

2 全球天然氣水合物勘探開發(fā)方興未艾

美國天然氣水合物的調(diào)查研究一直走在世界前列。1968年美國在布萊克海臺開展了天然氣水合物調(diào)查，1995年由ODP-164航次鉆探獲得了水合物樣品[5]；2000年美國參議院通過了天然氣水合物研究與開發(fā)法案，在前5年提供經(jīng)費(fèi) 4 750萬美元；美國能源部圍繞天然氣水合物的資源特征、開發(fā)、全球碳循環(huán)、安全及海底穩(wěn)定性4個(gè)主題，制定了長達(dá)10年(2001—2010年)的詳細(xì)計(jì)劃；2005年美國大幅度增加天然氣水合物調(diào)查研究和開發(fā)的資金投入。2012年美國在阿拉斯加北坡進(jìn)行CO2置換試開采，通過注入5 946.5 m3的N2和CO2混合氣體到甲烷水合物層，促使天然氣水合物分解，成功置換出2.4萬m3的天然氣；該次試開采進(jìn)入穩(wěn)定階段后，日均產(chǎn)氣量達(dá)560 ～1 300 m3[6]。目前，美國已將天然氣水合物的勘探與開發(fā)納入其國家發(fā)展計(jì)劃，在墨西哥灣深水油氣田的勘探開發(fā)也已提上日程。

加拿大在20世紀(jì)70年代開始陸地凍土帶天然氣水合物的調(diào)查研究，1992年在Beaufort Sea-Mackenzie Delta Basin凍土帶鉆探獲取天然氣水合物樣品；1998年與日本、美國合作在Beaufort Sea-Mackenzie Delta Basin鉆探Mallik 2L-38井，采集到了大量天然氣水合物樣品；2002年與日本、美國、德國、印度等合作，成功地在Beaufort Sea-Mackenzie Delta Basin進(jìn)行了天然氣水合物開采試驗(yàn)；2007年加拿大再次與日本合作，在Beaufort Sea-Mackenzie Delta Basin進(jìn)行第二次試開采，半天時(shí)間內(nèi)產(chǎn)氣830 m3，后因漏砂堵塞管道不得不終止試開采；2008年加拿大和日本再次運(yùn)用降壓法進(jìn)行第三次試開采，試開采連續(xù)進(jìn)行6天，共產(chǎn)天然氣1.3萬m3，日產(chǎn)氣量達(dá)2 000～4 000 m3，取得巨大成功[7]。

日本于1995—1999年投入6 400萬美元，對其東南海海槽(Eastern Nankai Trough)實(shí)施天然氣水合物的5年調(diào)查計(jì)劃；為獲得海底天然氣水合物鉆采經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，于1998年、2002年、2007年和2008年先后4次參與加拿大Beaufort Sea-Mackenzie Delta Basin天然氣水合物鉆探和試開采試驗(yàn)；1999年和2004年在其東南部海域兩度實(shí)施海底鉆探，獲得了天然氣水合物樣品。2000年開始實(shí)施 “21世紀(jì)天然氣水合物研究開發(fā)計(jì)劃(2001—2016年)”，已在日本海取到大量天然氣水合物樣品，計(jì)劃在2018年實(shí)現(xiàn)商業(yè)性開采。2013年，日本進(jìn)行了世界上首次海底天然氣水合物試開采[8]，并獲得成功，其具體位置位于愛知縣渥美半島以南約80 km處，水深約1 000 m；試開采井鉆進(jìn)330 m(天然氣水合物層位于海底之下270～330 m)，然后抽出井中的水來降低壓力(井底壓力由13.5 MPa降至4.5 MPa)，使天然氣水合物分解，釋放出天然氣；3月12—18日6天內(nèi)共采出約12萬m3的天然氣；后因孔中漏砂過多及天氣原因，提前結(jié)束本次試開采。

印度于2001年啟動了天然氣水合物研究開發(fā)5年國家計(jì)劃[9]，2001—2005年投資5 600萬美元。2006年開展天然氣水合物鉆探，實(shí)際完成32個(gè)站位，在1個(gè)站位取到了天然氣水合物樣品。印度官方宣布，其近海天然氣水合物預(yù)計(jì)儲量為1 894萬億m3，是印度現(xiàn)有天然氣資源的1 900倍。

韓國在2000—2004年設(shè)立了聯(lián)合研究項(xiàng)目，開展了天然氣水合物第一階段調(diào)查研究，證實(shí)東海海域(日本海)存在天然氣水合物資源，并圈定了可能存在的區(qū)域[10]；2005年啟動了“天然氣水合物開發(fā)10年計(jì)劃”， 2007年6月韓國官方宣布，在中國之后成功采集到天然氣水合物實(shí)物樣品，計(jì)劃在2015年實(shí)現(xiàn)商業(yè)性試開采。該計(jì)劃預(yù)計(jì)天然氣水合物的成功開發(fā)可以為韓國帶來30年的天然氣100%自給，可以節(jié)約1 500～2 100億美元的天然氣進(jìn)口資金。同時(shí)，韓國進(jìn)行了多孔介質(zhì)中天然氣水合物合成和降壓、加熱、注化學(xué)劑等各種分解實(shí)驗(yàn)研究，在CO2置換開采海底天然氣水合物方面開展了大量數(shù)值模擬，并積極參加美國阿拉斯加天然氣水合物試開采項(xiàng)目。

近期美國的“頁巖氣革命”使得部分能源短缺國家的能源自給程度有所提高，美國、加拿大等國對天然氣水合物的關(guān)注度有所下降，但從能源可持續(xù)供應(yīng)的戰(zhàn)略基點(diǎn)出發(fā)，世界各國特別是能源短缺國家對天然氣水合物仍非常重視，各國政府、高校、科研機(jī)構(gòu)、油公司不斷加大支持力度，開展天然氣水合物基礎(chǔ)研究、資源勘查、試開采、環(huán)境效應(yīng)和流動安全研究，研究領(lǐng)域不斷拓寬，模擬技術(shù)取得長足進(jìn)步。2014年7月28日—8月1日在北京召開的“第八屆國際天然氣水合物大會”確定了“機(jī)遇與挑戰(zhàn)——天然氣水合物開發(fā)和利用”的主題，分成5個(gè)專題：①天然氣水合物基礎(chǔ)——微觀、宏觀測量、模擬；②天然系統(tǒng)——區(qū)域研究、天然氣水合物飽和度、資源量；③能源——勘探、開采、新技術(shù)；④環(huán)境——?dú)夂蜃兓?、?zāi)害、碳存儲；⑤流動安全——防止、堵塞、修復(fù)、新技術(shù)等。加拿大、中國、德國、印度、日本、俄羅斯、韓國、美國等28個(gè)國家和地區(qū)的736位專家、學(xué)者參會，收到論文620篇，是至今規(guī)模最大的天然氣水合物大會，掀起了天然氣水合物領(lǐng)域理論研究和技術(shù)研發(fā)的高潮。

第八屆天然氣水合物大會交流的突出重點(diǎn)，集中在天然氣水合物勘探開發(fā)技術(shù)和高效率裝備，涵蓋了天然氣水合物調(diào)查新技術(shù)、新儀器、新方法，天然氣水合物動力學(xué)與熱動力學(xué)基礎(chǔ)研究、分子模擬、開采實(shí)驗(yàn)及模擬，以及油氣儲運(yùn)，油氣開發(fā)過程中的天然氣水合物處理方法及技術(shù)，捕集與封存、置換開采等新技術(shù)研究，涉及地質(zhì)、地球物理和地球化學(xué)、石油工程、熱能工程、化學(xué)工程等多個(gè)學(xué)科。在天然氣水合物成礦機(jī)理、成礦條件、深部構(gòu)造、資源勘查、儲量評價(jià)、開發(fā)試驗(yàn)、環(huán)境評估和保護(hù)等方面都取得了重要進(jìn)展。本次會議上有專家提出了“天然氣水合物含油氣系統(tǒng)”成礦理論，認(rèn)為天然氣水合物成礦系統(tǒng)是含油氣系統(tǒng)的一部分，建議將天然氣水合物調(diào)查與常規(guī)油氣勘探結(jié)合起來。在勘查技術(shù)上，利用安裝在自動潛水器(AUV)和遙控操作潛水器(ROV)上的原位激光拉曼系統(tǒng)開展天然氣水合物及油氣滲漏原位調(diào)查，可實(shí)現(xiàn)海底天然氣水合物結(jié)構(gòu)(如I型、II型水合物)的原位檢測，天然氣水合物的核磁共振(NMR)、激光拉曼、XRD、CT測試分析技術(shù)也有重要進(jìn)展。

3 中國天然氣水合物資源勘探開發(fā)取得重大進(jìn)展

20世紀(jì)80年代中后期，原地質(zhì)礦產(chǎn)部及有關(guān)科研院所、大專院校開始天然氣水合物信息搜集、前期研究及合成試驗(yàn)，迄今在資源勘查等方面取得重大進(jìn)展與突破。總體上分為三個(gè)階段：

第一階段：研究預(yù)查階段(1985—2001年)。1985年開始，中國部分刊物陸續(xù)有天然氣水合物的信息介紹。1995年中國大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)協(xié)會設(shè)立了“西太平洋氣體水合物找礦前景與方法的調(diào)研”課題。1997年原地質(zhì)礦產(chǎn)部設(shè)立“中國海域天然氣水合物勘測研究調(diào)研”課題。1998年國家“863”計(jì)劃設(shè)立了“海底氣體水合物資源勘查的關(guān)鍵技術(shù)”課題，中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所、廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局、中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所等單位對中國近海天然氣水合物的成礦條件、調(diào)查方法、遠(yuǎn)景預(yù)測等方面進(jìn)行了前期研究，為中國的水合物資源調(diào)查做好準(zhǔn)備。

1999年國土資源部啟動“新一輪國土資源大調(diào)查”計(jì)劃，廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局“奮斗五號”調(diào)查船首次在南海北部開展高分辨率多道地震調(diào)查，證實(shí)存在似海底反射層(BSR)等地震識別標(biāo)志。2000年廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局“海洋四號”調(diào)查船對該海域開展地質(zhì)地球化學(xué)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)了一系列與天然氣水合物有關(guān)的地質(zhì)地球化學(xué)異常標(biāo)志。2001年中國第一個(gè)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的“天然氣水合物模擬實(shí)驗(yàn)室”在青島建成，并成功合成樣品。

第二階段：調(diào)查突破階段(2002—2010年)。2002年中國政府設(shè)立天然氣水合物調(diào)查評價(jià)國家專項(xiàng)，廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局先后派出“海洋四號”、“探寶號”、“奮斗四號”、“奮斗五號”等調(diào)查船，開展了18個(gè)航次調(diào)查工作，進(jìn)一步確認(rèn)了南海北部陸坡具有天然氣水合物的賦存條件，并取得了一系列地球物理、地球化學(xué)、地質(zhì)、生物等第一手證據(jù)。2002年國家“863”計(jì)劃設(shè)立“天然氣水合物探測技術(shù)”課題，開展天然氣水合物地震、地球化學(xué)、采樣技術(shù)研發(fā)；2004年與德國基爾海洋中心合作，開展“南海北部陸坡甲烷和天然氣水合物分布形成及其對環(huán)境的影響研究”，與德國進(jìn)行政府間合作，德國“SONNE”調(diào)查船首次赴中國南海海域，實(shí)施中德合作的SO-177航次[11]，首次在南海發(fā)現(xiàn)了大規(guī)模自生碳酸鹽巖區(qū)、甲烷氣體噴溢形成的菌席、雙殼類生物及與之伴生的管狀蠕蟲，預(yù)測南海北部陸坡具有良好的資源遠(yuǎn)景，初步圈定天然氣水合物找礦重點(diǎn)目標(biāo)區(qū)。

2006年，中國地質(zhì)調(diào)查局兩次邀請包括IODP-311航次、印度洋鉆探航次首席科學(xué)家 Riedel博士、德國著名科學(xué)家Susse博士在內(nèi)的美國、加拿大、荷蘭等國科學(xué)家，利用網(wǎng)絡(luò)會議討論了南海北部陸坡的天然氣水合物鉆井方案。2007年BAVENT號工程船進(jìn)入現(xiàn)場，分兩個(gè)航段對南海北部實(shí)施鉆探取心工作，5月1日在第1個(gè)鉆探站位成功取心，獲得了中國第一件天然氣水合物實(shí)物樣品，樣品取自海底以下183～201 m，水深1 245 m處，天然氣水合物豐度為20%，含天然氣水合物層總厚度18 m，并在現(xiàn)場對巖心進(jìn)行X-射線照像、紅外掃描和18項(xiàng)測試分析工作。5月15日在第4個(gè)站位再次獲得實(shí)物樣品，氣體中甲烷含量高達(dá)99.8%[12]。南海北部發(fā)現(xiàn)的天然氣水合物礦層厚度之大、豐度之高、甲烷含量之純，都是世界上其他地區(qū)分散浸染狀天然氣水合物中非常罕見的，是一種新類型。這一重大發(fā)現(xiàn)，使中國成為繼美國、日本、印度之后，第4個(gè)通過國家級研發(fā)計(jì)劃在海底鉆探采到天然氣水合物實(shí)物樣品的國家。

在海域天然氣水合物調(diào)查啟動同期，中國地質(zhì)調(diào)查局部署了陸域永久凍土區(qū)天然氣水合物調(diào)查，初步圈定我國東北、青藏高原永久凍土層分布范圍與厚度，編制我國第一份天然氣水合物找礦遠(yuǎn)景區(qū)分布圖，并先后發(fā)現(xiàn)了一系列地質(zhì)、地球物理和地球化學(xué)異常標(biāo)志；2008年10月18日中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所、勘探技術(shù)研究所在祁連山南緣永久凍土區(qū)實(shí)施鉆探驗(yàn)證，于11月5日首次鉆獲天然氣水合物樣品，次年6月再次鉆獲一批樣品，經(jīng)激光拉曼光譜儀檢測，其光譜曲線與加拿大的樣品完全一致。是繼加拿大1992年在北美Beaufort Sea-Mackenzie Delta Basin、美國2007年在Alaska North Slope發(fā)現(xiàn)天然氣水合物之后，在陸域凍土區(qū)通過鉆探獲得天然氣水合物樣品的第三個(gè)國家。

2010年國家開發(fā)銀行與中國地質(zhì)調(diào)查局共同完成《我國天然氣水合物中長期規(guī)劃(2010—2030)》，國家開發(fā)銀行董事長陳元親自擔(dān)任領(lǐng)導(dǎo)小組組長，胡本鋼、張洪濤兩位國務(wù)院參事?lián)胃苯M長，這一規(guī)劃送達(dá)國家最高層，并促成了國家新一輪天然氣水合物專項(xiàng)的確立并實(shí)施。

第三階段：勘查試開采階段(2011—2020年)。2011年，中國政府設(shè)立新一輪的天然氣水合物國家重大專項(xiàng)，同時(shí)國家“973”、“863”計(jì)劃設(shè)立配套的研發(fā)項(xiàng)目，擬在10年內(nèi)初步摸清天然氣水合物資源家底，同時(shí)開展開發(fā)試驗(yàn)，掌握天然氣水合物試開采的核心技術(shù)，研發(fā)關(guān)鍵設(shè)備，為商業(yè)化開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。2011年9—10月，中國地質(zhì)調(diào)查局在祁連山開展凍土區(qū)天然氣水合物的首次試開采試驗(yàn)，運(yùn)用降壓法和加熱法成功將地下130～400 m處的天然氣水合物分解出天然氣，并在101小時(shí)內(nèi)回收到95 m3的天然氣，同期進(jìn)行的環(huán)境監(jiān)測結(jié)果顯示，本次試開采并未出現(xiàn)甲烷泄漏。2012年，中國第一艘自行設(shè)計(jì)的天然氣水合物綜合調(diào)查船“海洋六號” 再次深入南海東北部海域，利用深水多波束、海底電磁儀等，布設(shè)海底攝像、ROV海底機(jī)器人等，進(jìn)一步調(diào)查天然氣水合物分布情況。2013年，中國地質(zhì)調(diào)查局再度在南海北部珠江口東部鉆獲高純度天然氣水合物樣品，此次發(fā)現(xiàn)的天然氣水合物具有埋藏淺、厚度大、類型多、含礦率高、甲烷純度高等特點(diǎn)，呈層狀、塊狀、結(jié)核狀、脈狀等多種類型產(chǎn)出，含礦率為45%～55%，甲烷含量最高達(dá)到99%，該次23口鉆井所控制的天然氣水合物分布面積約55 km2，其資源量折算成天然氣達(dá)1 000億～1 500 億m3，相當(dāng)于一特大型常規(guī)天然氣田[13]。2013年，在祁連山凍土區(qū)再次鉆獲天然氣水合物樣品，取得擴(kuò)邊勘查重要進(jìn)展。目前，中國天然氣水合物專項(xiàng)計(jì)劃正在順利推進(jìn)，擬在2017年實(shí)施首次海底水合物試開采。

4 中國天然氣水合物勘查開發(fā)展望

4.1 天然氣水合物開發(fā)利用是后石油時(shí)代的最佳機(jī)遇，稍縱即逝

目前，全球能源生產(chǎn)與消費(fèi)處于一個(gè)非常重要的時(shí)間轉(zhuǎn)折結(jié)點(diǎn)，全球石油產(chǎn)量已經(jīng)處于高峰平臺期，其表現(xiàn)是油價(jià)在高位劇烈震蕩，各種非常規(guī)油氣勘探開發(fā)方興未艾。很多國家和跨國油公司都在采取相應(yīng)行動以應(yīng)對后石油時(shí)代，正如美國前總統(tǒng)助理、銀行家Maise Simmons指出“世界石油開采高峰已經(jīng)臨近，我們有充分理由要盡快探尋后石油時(shí)代的能源，并為此尋找可替代傳統(tǒng)能源的來源”。天然氣水合物因其具有分布廣、規(guī)模大、埋藏淺、能效高、污染低等特點(diǎn)，是后石油時(shí)代的最佳接替能源之一。近期以美國為代表的“頁巖氣革命”使得能源供應(yīng)形勢有所緩解，將是天然氣水合物研究、開發(fā)、利用的最佳發(fā)展機(jī)遇。

4.2 天然氣水合物開發(fā)技術(shù)走向成熟，商業(yè)性開發(fā)指日可待

近年來，國際上非常重視天然氣水合物的開發(fā)利用研究，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前已有30多個(gè)國家和地區(qū)開展了該項(xiàng)研究工作，天然氣水合物的研發(fā)重點(diǎn)已從資源勘查逐漸向開發(fā)利用方面轉(zhuǎn)移。自2002年在加拿大西北部Beaufort Sea-Mackenzie Delta Basin Mallik凍土區(qū)開始試開采以來，到2013年在日本東南部海域?qū)嵤┑暮５滋烊粴馑衔镌囬_采，短短十余年時(shí)間進(jìn)展可觀。在試開采方法方面，先后進(jìn)行了加熱法、降壓法、注入化學(xué)試劑法、驅(qū)替法等方法的試驗(yàn)；在試開采地域上，已從早期的陸域凍土區(qū)推廣到近期的深海底；在試開采規(guī)模上，日產(chǎn)量也從早期的幾十立方米到近期的2萬m3，增速巨大?？梢哉f，天然氣水合物開發(fā)已露曙光，突破技術(shù)瓶頸希望在即，大規(guī)模生產(chǎn)指日可待。

綜合近期的試開采進(jìn)程和發(fā)展趨勢，可以預(yù)料，隨著試開采成本的繼續(xù)下降，一旦達(dá)到商業(yè)化開發(fā)的臨界點(diǎn)，且其環(huán)境影響可控，就可實(shí)現(xiàn)天然氣水合物的大規(guī)模商業(yè)性開發(fā)。 2020年前后有可能實(shí)現(xiàn)陸域天然氣水合物的商業(yè)性開發(fā)，2030年前后有望實(shí)現(xiàn)海底天然氣水合物的商業(yè)性開發(fā)。

4.3 中國天然氣水合物資源具備地質(zhì)條件，潛力巨大

近期的勘查研究結(jié)果表明，中國天然氣水合物資源潛力巨大，其遠(yuǎn)景資源量達(dá)1 100億噸油當(dāng)量，約相當(dāng)于我國常規(guī)天然氣資源量的兩倍，其中海域800億噸、陸域300億噸。同時(shí)，我國海陸均有天然氣水合物產(chǎn)出，便于陸上先行試驗(yàn)，然后推廣到海域，可加快我國天然氣水合物的勘查開發(fā)進(jìn)程。此外，目前中國發(fā)現(xiàn)的天然氣水合物類型豐富，且純度高、埋藏淺，有希望在不遠(yuǎn)的將來成功找出一款便于開發(fā)、易于開發(fā)的天然氣水合物，提前實(shí)現(xiàn)商業(yè)性開發(fā)。

4.4 開發(fā)天然氣水合物符合中國國情，亟須提速

中國是能源短缺國家，也是能源消費(fèi)大國，石油、天然氣的對外依存度逐年提高，導(dǎo)致嚴(yán)重的能源安全問題，且能源消費(fèi)中以煤炭為主，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。能源安全和環(huán)境問題迫使我國政府在繼續(xù)加強(qiáng)常規(guī)油氣勘探開發(fā)的同時(shí)，加大力度開展頁巖氣、天然氣水合物等非常規(guī)能源的勘查開發(fā)。隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，環(huán)境保護(hù)意識增強(qiáng)，中國的能源結(jié)構(gòu)將向潔凈能源比例不斷增加的方向轉(zhuǎn)化，煤炭、石油所占份額將逐漸減小，天然氣份額逐漸加大。據(jù)預(yù)測，2050年前后，天然氣將成為中國的主要能源，而天然氣水合物將占據(jù)舉足輕重的地位。

綜上所述，中國開發(fā)利用天然氣水合物，前景固然樂觀，但不能低估商業(yè)性開發(fā)的難度，必須做到技術(shù)上切實(shí)可行、經(jīng)濟(jì)上有利可圖、環(huán)境上不能有害，故勘查開發(fā)路線圖上的一系列難題不可小覷，在前期需一系列政策扶持。一是中國政府應(yīng)注重戰(zhàn)略規(guī)劃，強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)，將天然氣水合物開發(fā)納入新能源或清潔能源開發(fā)規(guī)劃，給予科技支持，通過公益性項(xiàng)目引導(dǎo)，逐步培育市場主體。二是天然氣水合物主要分布于遠(yuǎn)離陸地的深海區(qū)，或是人煙稀少的凍土區(qū)，前期的資源勘查與評價(jià)、礦體圈定均需做大量的勘查工作，后期的開發(fā)需要大量的設(shè)備、儀器等投入，這均需要大量的資金支持，近期應(yīng)加強(qiáng)國家投入，吸引企業(yè)資金參與，開展國際合作。三是發(fā)揮市場在天然氣水合物資源配置中的決定性地位，盡早研究有利于天然氣水合物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的礦業(yè)權(quán)管理制度，并將天然氣水合物設(shè)立為獨(dú)立礦種，設(shè)計(jì)相關(guān)的特殊激勵政策，修改相關(guān)的法律、法規(guī)，降低天然氣水合物產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的準(zhǔn)入門檻。四是參照國外和中國有關(guān)行業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，國家盡快研究天然氣水合物產(chǎn)業(yè)化所需的產(chǎn)業(yè)、人才、財(cái)政、稅務(wù)、金融、法律、土地、海洋、生態(tài)、環(huán)保、安全、能源、裝備、準(zhǔn)入資質(zhì)等法規(guī)條例、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)政策。

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