公元2017年5月10日,在中华人民共和国南海神狐海域,我国海域天然气水合物(可燃冰)试气点火,海底203米-277米深储藏层的可燃冰沿着试采管道经过气液分离后,从平台燃烧臂喷涌而出,巨大的火焰在蓝色的大海上格外显眼。
冲天而起的火焰标志着我国清洁能源可燃冰研发迈上了新台阶,从而揭开了人类探索和利用能源的新纪元,甚至将改写人类自钻木取火以来的文明历史进程。
在可燃冰试采点火持续燃烧的第八天,2017年5月18日,上午10点,中国国土资源部在距离珠江口320公里,我国南海北部神狐海域“蓝鲸一号”可燃冰试采钻井平台上,召开新闻发布会,姜大明部长庄严宣布:“我国首次海域天然气水合物(可燃冰)试采成功!”这是我国首次,也是世界首次成功实现资源量占全球90%以上、开发难度最大的泥质粉沙型天然气水合物(可燃冰)安全可控开采。
中共中央、国务院对我国南海天然气水合物试采成功发来贺电:
国土资源部、中国地质调查局并参加海域天然气水合物试采任务的各参研参试单位和全体同志:
在海域天然气水合物试采成功之际,中共中央、国务院向参加这次任务的全体参研参试单位和人员,表示热烈的祝贺!
天然气水合物是资源量丰富的高效清洁能源,是未来全球能源发展的战略制高点。经过近20年不懈努力,我国取得了天然气水合物勘查开发理论、技术、工程、装备的自主创新,实现了历史性突破。这是在以习近平同志为核心的党中央领导下,落实新发展理念,实施创新驱动发展战略,发挥我国社会主义制度可以集中力量办大事的政治优势,在掌握深海进入、深海探测、深海开发等关键技术方面取得的重大成果,是中国人民勇攀世界科技高峰的又一标志性成就,对推动能源生产和消费革命具有重要而深远的影响。
海域天然气水合物试采成功只是万里长征迈出的关键一步,后续任务依然艰巨繁重。希望你们紧密团结在以习近平同志为核心的党中央周围,深入学习贯彻习近平总书记系列重要讲话精神特别是关于向地球深部进军的重要指示精神,依靠科技进步,保护海洋生态,促进天然气水合物勘查开采产业化进程,为推进绿色发展、保障国家能源安全作出新的更大贡献,为实现“两个一百年”奋斗目标、实现中华民族伟大复兴的中国梦再立新功!
中共中央
国务院
2017年5月18日
多少个日日夜夜的艰辛探索,多少人翘首以盼的火焰在这一刻成为现实。
此刻,南海北部神狐:这颗镶嵌在广袤的南海中一个不为人们所知的璀璨明珠,瞬间发出了夺目的光芒,此时的中国南海可燃冰试采平台上的欢呼声响彻了整个海域,中国科技工作者勇攀世界科技高峰的成就,吸引了全世界的目光,来自中国、美国、英国、新加坡、阿拉伯、日本等国的2300家国内外媒体迅速报道了中国科技领域这一举世瞩目的消息和评论。
以“可上九天揽月,可下五洋采‘冰’,新华社当天12时34分以醒目标题报道了可燃冰试采成功盛况,同时配发评论:《中国正“向地球深部进军》。中国国土资源报发表评论:《中国可燃冰试采成功开启世界新能源勘探开发新纪元》。
人民日报、人民日报客户端、人民网、中央电视台、中央人民广播电台、光明日报、经济日报、科技日报、中新社等中央主流媒体均在第一时间,向外界传递了我国南海可燃冰试采成功的消息。
英国广播公司(BBC)赞许道:“相对于我们所了解的日本研究结果,中国宣称的突破可以说是成立的,经过努力,中国科学家成功的从可燃冰里提取出更多的气体,这确实是一个比较大的进步,而且(可燃冰相比传统能源)多10倍能量的说法,还是一个比较保守的估计。”
英国《每日邮报》(DailyMail)称:“北京取得了在南海四千英尺海底开采可燃冰的里程碑胜利”。
美国侨报网:“中国成功试采海域可燃冰,世界首次!”
美国有线电视新闻网(CNN)认为中国这场大火革了能源的命“它可能与美国的页岩革命一样重要”。
《今日俄罗斯》把可燃冰试采成功和中国顶层战略“一带一路”联系起来,“中国将帮助海上丝绸之路国家的可燃冰能源开采,解决他们的能源问题,发展他们的经济”。
俄罗斯其他媒体还提到“中国在这一领域的理论框架和技术的发展已经达到了‘空前的成功’。中国已经在世界上开采“可燃冰”占据了领先地位”。
曾经在可燃冰试采研究走在中国前面的日本,这次媒体也不无嫉妒地提到“日本曾在2013年在世界上首次实现了该能源的成功采出,但并没有建立稳定的天然气生产技术。”
日本曾在海域天然气试采过两次都因出砂而被迫中止,对于中国这次可燃冰试采成功,日本网民对此更是一针见血犀利地发出惊叹:“中国貌似每周都在所有的技术领域发展、进化”,“这种新能源将严重打击石油和天然气出产国。”
全世界的赞誉向雪片一样飞向中国南海,2017年5月18日,熊熊燃烧的冰与火的场景,给国人,给全世界烙上了深深的印记。
一、飞赴南海神狐
当人们的兴奋点都在关注中国南海深蓝的天空中跃然而起的火焰时,没有多少人去关注这束冲天火焰的背后,凝聚了多少人的艰苦付出和锲而不舍的探索与追求。为此,我们要去采访他们,把这火焰背后,我国科技工作者创造奇迹的故事,告诉给国人和世界。
7月19日上午,我们在南方航空公司位于珠海的九洲机场国防交通飞行保障基地,登上直升机。伴随着震耳欲聋轰鸣声,直升机从停机坪上一跃而起,飞向茫茫大海中的可燃冰试采一线平台——蓝鲸一号。
飞机渐渐爬上了两千多米高度,珠江口岸边醒目的渔女塑像消失了。从空中俯瞰,而码头上整齐停放的庞大轮船,犹如一只只黑色的蚂蚁。不多久,天空落下的雨滴开始加速拍打着机窗外的玻璃,眼前一片模糊。
半小时后,海上的天空开始放晴,窗外深蓝色广袤的大海显得非常平静,而谁能想到这蓝色的海底深处蕴藏的是被日本媒体称为“21世纪的梦幻资源”的巨量可燃冰呢!
直升机在空中飞行了1小时35分后,我们终于看见在蓝色海洋上伫立的钢铁巨人,伸展着两个擎天巨臂高达100多米,这就是已经闻名全球的“蓝鲸一号”可燃冰试采平台。
直升飞机平稳地降落在平台甲板上,我们在现场指挥部负责人陆敬安博士和现场指挥部综合组女工程师于哲引导下,从巨大炎热的甲板上进入凉爽的平台舱内。
首先映入眼帘的,就是“蓝鲸一号”几个蓝色的字体显示在指挥部大屏幕上,从天空中不同方位航拍的照片显示,蓝鲸一号就像一头巨大的鲸鱼镶嵌在蓝色大海里。
这天,恰好是可燃冰试采平台工作人员一月一次的交接班时间,从美国、瑞典、挪威、立陶宛等十几个国家招聘来的专业技术人员正在有条不紊地交换救生衣等设备,不时地交流着工作岗位上的注意事项,并进行岗前安全知识培训。陆敬安博士笑着称:“这里就是个小联合国,过去我们的专家为国外公司打工,而今在可燃冰试采中,这些世界一流的工程技术专家在为我们打工。”
现场指挥部里,我们看到各种设备正在有条不紊的运行着,各种数据源源不断地从海底采集传输上来,虽然四周很安静,但我们明显感受到了可燃冰试采团队紧张、专注、有序的工作氛围。随着采访的深入,我们深刻的体验到了一种团队精神。几乎每个成员每天的工作时间都在十七八个小时。
时值中午,我们在干净、整洁、中西餐各类菜品丰富的食堂快速用餐后。换上橘红色的安全服、戴上安全帽,在陆敬安博士和黄芳飞工程师引导下,一起走上试采平台的巨型甲板。
跨出舱门的那一刻,我们真切感受到这个由我国自主研发、设计、制造的全球最先进的深水平台散发出的科技魅力,这是个净重超过43000吨、近40层楼高的庞然大物,今年2月刚刚“诞生”,就从烟台起航驶抵南海,投入了可燃冰试采任务,虽然这座半潜式平台像艘巨轮一样浮在大海上,但就像定海神针一样,我们感觉不到一点晃动,即使在6月中旬正面遭遇11级台风时,整个平台也仅仅位移了不到十米,我们有足够理由为我国自主设计、研发和制造的全球先进平台而自豪。
“先进的液压井喷防控技术、实时监控海底的水下机器人”。现场技术工程师黄芳飞向我们介绍正在钻进的第二口监测井,“通过监测井得到的数据分析,目前井底地质环境稳定,没有发生可燃冰泄漏的情况”。
我们进入位于平台南端的监控室,令人惊讶的是,我们在屏幕上能够清楚地看到伸到海底1266米的钻杆旋转的情况。当测井监控室的韩增强工程师介绍:“海底正在进行饱和度和不同岩层的技术测试,这项技术是我国自主研发的”时,脸上充满了自信。.
负责井下机器人监控的姚康潮工程师一边给我们展示井下机器人如何向海底井口注入防冻液的视频,一边给我们介绍声呐、机械手、摄像头、重力仪器如何在井底工作,同样,这也是由我国自主研发的技术,在试采平台上,我国科技工作者创造了一项项令人惊叹的世界先进技术。
不远处中方科技人员正与外国科技人员就平台技术和操作问题认真交流着。在平台上我们走了四十分钟,深深地被这高科技武装的钢铁巨人折服了,在这四周泛着蓝色光芒的大海上,可燃冰试采运用的各项先进技术,在平台上实现了中国科技在世界领跑的目标。
夜晚,从太空向地球俯瞰,目光聚焦在亚洲地区,在灯火通明的中国东北和韩国之间你会发现一片漆黑,而这漆黑之地就是缺少能源的朝鲜。
而中国的能源形势也非常严峻。
中国能源消费量从2009年超过美国后,一直成为全球第一的能源消费大国,2016年中国消费的能源已经占世界能源消费总量的23%,而且已经连续16年成为全球能源消费增速最快的国家。
2016年我国全年原油消费量5.778亿吨,原油进口量3.81亿吨,同比增长13.6%,原油对外依存度快速升至68.0%,远超过50%的国际警戒线标准。2016年我国天然气消费量为2058亿立方米,全年进口天然气量721亿立方米,同比增长17.4%,对外依存度约为35.0%,为历史最高水平,也超过国际公认的30%能源安全警戒线。
据推测,在2020年~2050年,中国石油对外依存度将要达到65%~75%,天然气对外依存度将要达到40%-52%,中国能源形势越来越严峻,引发的地缘政治和能源独立问题越来越受到决策层关注。
根据2017年最新英国石油公司发布《BP世界能源统计年鉴》,中国石油储产比17.5(油气田剩余可采储量与当年产量之比),全球平均储产比50.6。中国天然气储产比38.8,全球平均储产比52.5,即使污染非常严重的煤炭储产比中国也仅仅是72,而世界平均储产比是153。
如果中国海洋石油运输咽喉一旦被某些国家扼住,入境中国的天然气管道一旦被某些国家关停,在国内传统能源储量没有大的增加且没有其他能源替代的情况下,也许很多年后中国的夜晚也将漆黑一片。那时,我们将无法开锅做饭,所有汽车将停运,很多地方的冬天,即使在室内也是天寒地冻。
而且,中国的能源消费结构非常独特,第一大能源并非石油而是煤炭,而且煤炭在一次能源消费中的占比高达62%,石油能源占比只为19%,水电能源占比为9%,天然气能源占比6%,可再生能源占比为3%,核电能源占比仅仅为1%。
中国作为严格落实《巴黎协定》的国家,同时也是为了减少二氧化碳的排放量,降低环境污染的压力,还老百姓一片蓝天、洁净的水,正在不断降低煤炭使用量,提高石油、天然气能源使比例。目前,中国的二氧化碳排放量已经连续两年出现下降,由于中国的石油和天然气储量少,储产比低,其结果就是对外依存度不断攀高。
作为全球负责的大国,无论是履行国际关于应对气候变化的《巴黎协定》,还是切实解决中国的能源需求和环境污染问题,中国能源结构向低碳环保的新清洁能源转型的战略任务异常艰巨。
二、没有的硝烟战场
中国能源全面告急,世界能源同样也不容乐观,大多数国家能源存储难以熬过两百年。在人类发展史上,为了能源问题,国与国之间不仅仅从经济上、政治上、外交上较劲,甚至不惜开动战争机器。
在战争史上,地球曾经历过两次史无前例的世界大战,尤其是为了争夺石油资源而发生的历时八年的两次海湾战争,因为石油最大储量仍然在沙特阿拉伯、伊朗、伊拉克、科威特等中东国家,他们石油储量占全球总量的47.7%,而中国所在的亚太地区石油探明储量只有484亿桶,只占全球总量的2.8%。
在经济上,最明显的是上个世纪二三十年代,由石油危机引发而波及全球的经济危机,让人们胆颤心惊。
在政治上,世界各国为了攫取能源,不断进行着博弈,某些霸权国家为了更好的控制能源,幕后操纵一些资源丰富国家的政权更替。
无论是从政治、军事、外交还是经济上,考量最终所有问题都汇集到一个焦点上就是:解决经济、社会发展的能源问题。
有没有一种安全、量大、环保的新型能源帮助人类改变目前能源状况,同时也改变人们高碳生活模式呢?多少年来,各国的科学家,政治家不懈努力,苦苦探索思考后石油时代,替代能源是何物的时候,一种名为天然气水合物又称可燃冰的新型清洁能源横空出世。
作为一种低碳环保的清洁能源,可燃冰研究与开发已为越来越多的国家所重视。近年来,油价暴跌让传统石油输出国苦不堪言,石油消费大国利用油价低迷时期,积极地调整能源结构,这就给清洁能源的开发提供了发展契机。中东地区原油和天然气占主导地位,而清洁能源所占份额极低,而中南美洲的清洁能源所占比例最高,其原由是水力发电所占份额高;而欧洲和欧亚地区再生能源份额高,其原因是光伏、生物质资源利用率较高。
由于各国所处的地理位置,资源赋存方式不同,经济社会发展状况各异,因此各国能源使用差异很大,但总体朝着向清洁能源发展,对于油气能源储备少,以高污染煤炭资源储量比重大的亚太国家发展可燃冰清洁能源尤其重要。
美国海军战略思想家、历史学家,海上实力论的创始人马汉在十九世纪就发出“谁拥有了海洋,谁就拥有了未来世界”的震耳发聩的警戒之声。
如今各个国家的海洋争夺战已经不仅仅是曾经坚船利炮的方式,更是看不见的海底能源之战,尤其在全球多个海域发现了可以代替传统石油、天然气、煤炭的可燃冰之后,这场没有硝烟的战争已经持续了半个世纪。
可燃冰是由天然气和水在高压低温状态下形成的固体结晶物质,学名是天然气水合物,纯净的可燃冰呈白色,形似冰雪,能像固体酒精一样被直接点燃,故形象地被人们称之为“可燃冰”。
可燃冰在陆域和海域均有分布,而海底可燃冰的分布范围要比陆地大很多,据科学家估计,可燃冰分布的陆海比例为1:100,大约27%的陆地,包括极地冰川冻土带和冰雪高山冻结岩,以及90%的大洋水域是可燃冰的潜在区。
据理论计算,1立方米的可燃冰可释放出164立方米的甲烷气和0.8立方米的水。而且燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水,不像煤炭和石油燃烧时释放出粉尘、硫化物、氮氧化物等环境污染物,所以被誉为21世纪最理想的清洁能源。
据推算全球可燃冰资源量约为2.1×1016立方米,可以满足人类1000年的能源需求,而且可燃冰主要储存于海洋之中,所以这场争夺海洋之冰的战争已经在全球展开,虽然没有飞机大炮,看不见电光火花,但是这场科技之战、能源之战,其结果影响着每个国家的未来发展和强大。
国际上很多国家已经认识到可燃冰能源的重要性,对可燃冰调查研究和开发准备工作日益重视,并正在加速推进对可燃冰物化性质、产出条件、分布规律、勘查技术、开采工艺、经济评价及开采可能造成的环境影响等进行了广泛而深入的研究。
自20世纪80年代开始,已经有30个国家和地区相继投入巨资开展可燃冰勘查开发及科学研究。近年来,日本、美国、德国、印度、韩国等国家还从能源战略储备、国家经济安全以及生态环境角度出发,制定了可燃冰勘查开发的国家计划,并将其纳入国家能源中长期发展规划,尤其是日本,在可燃冰研究领域已取得了重要进展。
全球对可燃冰资源研究开发的竞争可谓日趋激烈,形势咄咄逼人。
印度对其周边海域的可燃冰资源十分重视。1995年印度科学和工业委员会设立“全国气体水合物研究计划”,计划在1996年~2000年由国家投资5600万美元对其周边海域的可燃冰进行前期调查研究。在此基础上,印度科学和工业委员会于2001年~2005年投资5600万美元,启动了国家可燃冰研究与开发5年计划,对其周边海域的可燃冰进行前期调查研究,发现印度东、西海岸均分布有可燃冰, 2006年4月28日至8月19日,印度实施了历时113天的可燃冰钻探,实际完成32个站位,39个钻孔,在1个站位取到了可燃冰样品。
美国开展海洋可燃冰调查一直走在世界前列,至今已耗资近3亿美元。1981年,美国制订了可燃冰十年研究计划(1982~1992),投入800万美元开展了可燃冰基础知识的调查研究。1998年美国参议院通过决议,每年投入2000万美元研究“甲烷水合物研究与资源开发利用”。2005年美国决定大幅度增加可燃冰调查研究和开发的资金投入,目前已经把可燃冰勘探与开发纳入了国家战略发展计划。
俄罗斯(前苏联)1969年在西伯利亚利用降压法和注剂法成功开采了世界上第一个可燃冰气藏——麦索亚哈,连续生产了17年。80年代以来,俄罗斯通过海底表层取样和地震调查等手段相继在黑海、里海、贝加尔湖、鄂霍茨克海、白令海、千的岛海沟等海域发现了可燃冰矿藏和矿点并进行了区域评价。即使近年来经济比较困难,俄罗斯仍坚持在巴伦支海和鄂霍茨克海等海域进行可燃冰的调查与研究工作。
日本油气能源短缺,促成日本政府开始关注可燃冰,各大专院校、科研院所也借此契机推动日本政府支持立项研究。虽然日本海洋可燃冰工作开展较晚,但发展极为迅速,短短几年就处于国际领先水平。2001年,日本颁布《日本可燃冰开采研发计划》后,日本可燃冰研究全面提速,2013年和2017年,日本分别在日本南海海槽进行可燃冰试采工作。
德国没有自己的深海,但对可燃冰的研究非常重视,而且对可燃冰研究处于世界领先水平。2004年~2007年设立了“地质-生物系统中的甲烷”项目,下设黑海和墨西哥湾海底甲烷喷溢研究、可燃冰特征研究、可燃冰中微生物的循环和代谢作用等项目,投入经费3000万欧元。并于2008年又设立进一步的勘探开发项目——海底天然气水合物:勘探与开发(SUGAR计划,Submarine Gas hydrate Reservoirs:Exploration & Exploitation),项目周期为2008年-2017年,在水合物地球物理勘探、水合物钻探技术、水合物开采技术及环境监测技术与策略等四个方面开展调查研究工作。
韩国的石油消费绝大部分依赖进口,作为全球第四大石油进口国的韩国来说,在原料进口、产品出口和国内消费等多个方面都存在能源危机。为此,韩国政府将视线转向周围海域,寄希望在海底发现更多资源。根据韩国产业资源部制订的《可燃冰开发10年计划》,韩国政府在2005年至2014年10年期间投入总计2257亿韩元,用以研究开发深海勘探和商业生产技术。
目前,全球直接或间接发现可燃冰的矿点已达到234处, 在49处获得了可燃冰样品。在5个矿点开展了试开采或开采,其中海域有两个矿点:中国1个、日本1个,陆域有三个矿点,美国1个、加拿大1个、俄罗斯1个。
由于可燃冰具有重大战略资源意义,近年来世界各国可燃冰的争夺战已经进入白热化阶段,尤其是中国可燃冰试采成功,更是将全世界的目光聚焦在中国南海。
三、艰难的追赶
2017年5月18日,在全球海洋可燃冰争夺战中,中国在南海神狐海域创造了产气时间最长、产气总量最高的世界纪录。实现在可燃冰这场新型能源竞争中从跟跑、并行到领跑的超越。
“可燃冰就像我亲儿子一样”,广州海洋地质调查局副局长、原可燃冰国家专项第二负责人张光学是我国可燃冰研究起步阶段的主要参与研究人员之一。
在上世纪九十年代未,这个说起话来语速像机关枪一样快,每两三年就出一本专著的学者张光学就开始了可燃冰的前期研究,当时国内还没有可燃冰的资料,他就查阅国外文献资料,开始关注可燃冰发展情况。
当时张光学在第二海洋地质调查大队担任大队副总工程师、总工办主任,他认真查看了单位资料室的21000公里地震资料,发现了我国可能存在可燃冰的证迹。
当时,可燃冰在中国还是一个陌生领域,关注的人不多,张光学仅凭自己的兴趣爱好,在资料室一遍又一遍翻阅地球物理资料,广州的夏天又非常炎热,资料室没有空调,为了能找到可能存在可燃冰标志的似海底反射BSR,他经常汗流浃背地逐条翻阅地震剖面,资料室的管理员对这位年轻的小伙子印象深刻,这么热的天气,这么高的频率来往资料室,而且一来就是一整天的技术人员没几个。
张光学对可燃冰的兴趣,起源于俄罗斯麦索雅哈可燃冰的发现,当时麦索雅哈气田是开采下面游离气时,偶然发现了游离气上面存在着可燃冰。这种可燃冰和游离气的关系很多人搞不太明白,尤其是后来国内很多人对可燃冰经过降压开采产生怀疑就是缘于很不理解可燃冰储层之间的关系,张光学形象地给我们打了个比方,“这就像五花肉、大火一烤,油就出来了。”
1997年3月6日,地质矿产部在北京十三陵培训中心召开国家重点基础研究项目立项论证会议,张光学在会议上做了题为《南海甲烷水合物成藏标志和找矿前景研究项目建议书》报告,尽管当时会议上每个人的发言时间只有二十分钟,因张光学的选题新鲜,被破例延长了发言时间,虽然这次会议之后,可燃冰因为过于“新颖”或许对很多人来说过于陌生,没有被列入国家重点研究项目,但为后面国土资源大调查立项奠定了基础。
“我们是做战略研究的,是历史的开拓者、见证者。”广州海洋地质调查局一直重视可燃冰的技术研究,从“十五”开始到“十一五”张光学一直担任可燃冰项目组长、课题组长。为了表彰他在可燃冰研究方面做出的贡献,时任广州海洋地质调查局主持工作的副局长马申达,特地从局长基金中奖励了他一万块钱,“那可是1998年啊,赶上一年的工资了”张光学说。
与张光学同期对可燃冰进行研究的还有广州海洋地质调查局副总工姚伯初教授,他在浏览了长达数千米的地震剖面后,发现了东沙群岛南部、西沙群岛南部、西沙海槽北部海底,都有似海底反射波BSR出现,以此为依据,姚伯初写就了《南海北部陆缘天然气水合物初探》一文,这篇文章在1999年“新一轮国土资源大调查”项目立项中起了重要作用。
随着可燃冰调查的不断深入,仅靠国土资源大调查费用是远远不够的,要想摸清楚我国南海可燃冰真实状况,还需要国家专项资金支持。
广州海洋地质调查局总工程师杨胜雄谈到上世纪九十年代末申请可燃冰国家专项时说可燃冰立项差点因为难以“眼见为实”被卡住,而机缘则来至于2000年初,联合国海底管理局在牙买加开会,我国驻牙买加大使在会上获得了一些国家正在积极寻找可燃冰的信息后,给国务院领导写了一个报告,建议我国关注可燃冰这个新资源。国务院领导很快批示给国土资源部和科技部。
国土资源部接到批示后,叶天竺立即指示广州海洋地质调查局尽快起草项目论证报告,广州海洋地质调查局迅速开展工作,对以前的地震资料进行了再次研究,编制了南海水合物调查报告。当年8月,由中国地质调查局起草完成的《天然气水合物调查与评价》报告,通过国土资源部分别呈报给国家计委(后称发改委)、财政部、国务院二局。
中国地质调查局在获得水合物初步成果后,叶天竺在一个星期日带着广州海洋地质调查局局长马申达,广州海洋地质调查局副总工程师姚伯初,项目负责人杨胜雄去国土资源部汇报,蒋承菘副部长和有关司局领导听取了汇报后,对中国地质调查局、广州海洋地质调查局所做的基础性、战略性、前瞻性工作给予了肯定。蒋承菘说:“没有能源国家就无法发展,可燃冰的研发要加大力度,国土资源部给予重点支持。”
随后,马申达一行带着可燃冰资料,扛着演示设备到分管财务工作的寿嘉华副部长办公室汇报,寿嘉华认为可燃冰研究很重要,应该申请一个专项。当时开展的国土资源大调查项目,财政部批了10个亿的总盘子,到账8.9个亿,可以通过可燃冰项目申请余下资金。
国土资源部科技司的负责同志与叶天竺一起到科技部进行了汇报,科技部非常支持申请专项,给予可燃冰地震识别技术研发项目优先支持。
不久,叶天竺召集了广州海洋地质调查局总工黄永样、副总工姚伯初等人来北京,先后到有关部委汇报,但当时作为新生事物,很多人都不知道可燃冰能源为何物,相关部门非常谨慎,所以,推进国家专项的工作进展缓慢。
转机出现在2001年,寿嘉华率团出访欧洲,在德国考察基尔大学可燃冰调查和研究情况时,与“天然气水合物之父”休斯教授见面,随团的财政部经建司司长胡华庭深刻地认识到可燃冰在我国研究的重要意义。在向国土资源部、科技部汇报后,中国地质调查局很快启动了可燃冰国家专项申请工作,并在继国土资源大调查成功立项后,2002年申请到了8.1亿元国家专项资金,我国可燃冰的研发工作,有了稳定的国家资金支持。
为加速推进可燃冰的研发工作,2002年4月,经中国地质调查局批准,广州海洋地质调查局组建了可燃冰工程技术中心。2002年3月,有过辉煌海洋勘探历史的“海洋四号”出征,依靠海底摄像在海底发现陡坎等地貌特征,并在陡坎处进行海底活塞取样,获得样品后,立刻在船上用气相色谱仪进行甲烷含量测定,很快发现了一些地方甲烷高含量异常,说明这里有可燃冰溢出,但遗憾的是后面又去采集了许多次,却一直没采集到真正的可燃冰样品,直到后来我国自主研发、制造的先进仪器海马号投入使用,发现了海马冷泉,证实了有活动的可燃冰存在。
2004年,中德合作时“太阳号”考察船在东沙发现了九龙甲烷礁,这是可燃冰存在的重大证迹。2006年9月广州海洋地质调查局由张光学牵头写了一个水合物勘探开发关键技术重大指南作为“国家高新研究发展计划重大项目实施方案”提交上去,可燃冰研究课题由原来的9个追加到24个。
此后,从2007年开始,我国可燃冰加快了研究和勘查步伐。
但有一个人的步伐永远停止在了他三十岁的年轮上。
三十岁的年龄,是温室里的小树苗开始茁壮成长,是跨过职业起步,进入事业腾飞的黄金岁月。当南海神狐海域那神圣的火焰燃烧时,他已经看不到他曾经为之奋斗的成果。
他就是可燃冰工程技术中心的赵祖斌,一位武汉大学毕业的高材生在研究可燃冰项目时,废寝忘食的工作,虽然时常感觉到头疼不舒服,但为了加快可燃冰的研究进展,一直拖着没有去医院,直到实在忍不住了才去医院检查,但为时已晚,因脑血管瘤破裂,不幸地于2002年5月去世,当年刚满三十岁。
每天在一起的时间远远多过家人的同事去世,给可燃冰工程技术中心的其他团队人员带来巨大的触动,亲眼看着这位整天微笑着的战友从身边倒下,他们内心悲痛无比,这场没有硝烟的可燃冰争夺战一定要取得成功的信心在他们心中越来越坚定,一定要把我国的可燃冰要搞出来,告慰已经离去的战友。
四、国家行动
国家重点研发计划项目1项
国家自然科学基金面上项目1项、青年科学基金项目3项
国土资源公益性行业科研专项1项
科技部863计划项目(或课题)21项
(863计划是国家高技术研究发展计划。党中央、国务院于1986年3月启动,旨在提高我国自主创新能力,坚持战略性、前沿性和前瞻性,以前沿技术研究发展为重点,统筹部署高技术的集成应用和产业化示范,充分发挥高技术引领未来发展的先导作用。该计划是以政府为主导,以一些有限的领域为研究目标的一个基础研究的国家性计划。)
科技部973计划项目1项、课题1项
(973计划是国家重点基础研究发展计划。1997年,中国政府采纳科学家的建议,决定制定国家重点基础研究发展规划,开展面向国家重大需求的重点基础研究。旨在解决国家战略需求中的重大科学问题,以及对人类认识世界将会起到重要作用的科学前沿问题。)
中国工程院重大咨询项目下属课题1项
……
在党中央、国务院的坚强领导下,我国可燃冰的研发上升为国家行动。国土资源部、财政部、国家发改委、科技部、中国科学院密切配合,充分发挥我国集中力量办大事的社会制度优越性,强力推进我国海洋可燃冰资源的研发工作。国家立项、部委立项接踵而来,把可燃冰研究、勘查不断地推向一个又一个高峰,奋力追赶世界可燃冰发展步伐,并在这场看不见硝烟的可燃冰能源争夺战中抢占制高点。取得了令国人为之振奋,为其自豪的骄人业绩。
任何一项高新技术的突破不是一时一地一人能够完成的,广州海洋地质调查局党委书记温宁和总工程师杨胜雄都认为,我国可燃冰在起步阶段就得到了国土资源部、财政部、国家发改委、科技部等多个部委的重视支持,才有了今天的重大突破。
现任中国地质调查局局长钟自然表示《国民经济和社会发展十三五规划纲要》明确将推进可燃冰资源勘查与商业试采列入能源发展重大工程。海域可燃冰试采关系国计民生,承载着国家和人民的重托和厚望。可燃冰试采将为我国开启能源利用新时代奠定坚实基础。
为进一步加大天然气水合物资源勘查力度,2011年国务院再次批准设立了新的天然气水合物(可燃冰)国家专项。这次国家专项共分两个阶段,第一阶段为2011年到2020年,作为可燃冰试采阶段。2020年-2030年,作为可燃冰产业化、商业化开发阶段,至此,在可燃冰这场能源争夺战,国家已经投入和将来陆续投入的经费将超过百亿。
第二次国家专项设立后,中国地质调查局、广州海洋地质调查局通过进一步勘查,在珠江口盆地东部海域发现了天然气水合物有利目标区,经过科学论证确定了钻探取样井位,并于2013年正式施工。
在总结和汲取了2007年的经验和不足的基础上, 2013年三个航段都是由中国科学家自己定的孔位,同时有更多的成员参加了可燃冰钻探工作。
2007年4月实施的我国第一次可燃冰钻探取样,当时租用的是荷兰辉固公司的“巴弗尼特号”可燃冰钻探船,中方只有六名科研成员参与了此次可燃冰钻探。在确定采样孔位时,中方和外方分别提出了三个孔,外方提出的是2号、4号、6号,中方提出的是1号、3号、7号,最终在2号、3号和7号孔都打到了可燃冰,其中2号孔位原由美国科学家提出,在后来施工过程中,中国科学家根据孔位附近地质情况、海底地貌情况向东北移了15米,在这三个打到可燃冰的钻孔中,中方科学家定位准确率远远高于美国科学家,原来外国的科学技术不一定就比中国的强,。
2013年,在珠江口东部(琼东南)海域实施可燃冰钻探时,刚开始的测井数据显示低于2007年的数据,当时船上所有人都很着急,可运气总是给那些早就准备好的人,就在第一航段快要结束的时候,他们发现在16站位测得的电阻率、速度等曲线开始增强,明显超过2007年。说明这个地方不但深部有可燃冰,而且浅部也有,全船的科学家发自心底的兴奋跃然而起。凭借着科研人员的敏感和对海底资料的分析,他们认为如果将16站位调整一下,或许会有更大突破,经现场首席科学家杨胜雄拍扳,站位向南移动了200米。
而监控这次测井的就是广州海洋地质调查局可燃冰工程中心的苏丕波博士,可燃冰在钻探取样测井时,当电阻率突然增大,意味着水合物存在的可能性极大,一般南海北部的电阻率背景值为1左右,当苏丕波在一次值班盯着电阻率曲线,看到电阻率上升到10时,他兴奋得跳了起来,本来想马上通过对讲机告诉现场指挥,但又怕是异常值,忍住了没说,直到测井值稳定下来,他马上通过对讲机报告了这一喜讯。其实,这只是开始,后面几口井测井数据显示更好,而且凑巧的是,每次他都是现场第一见证人,以至于后来大家都开玩笑的说既然他每次现场值班都有重大发现,干脆以后只要测井时,就他去值班吧。
果然,在第一航段最后一个8号站位,测得曲线直接爆表,超过了仪器刻度,瞬间船上的科学家们都兴奋起来,在现场仔细分析研究后,又向东北方向调整了两公里。但是就是为了这个孔位的调整,现场的中国科学家们整整研究了三个晚上,他们对地震剖面一条一条地分析研究,终于看到了很强的反射波,这时,大家悬挂着的心才安然放下。而当这次航程结束,苏丕波下船回到家时他那只有一岁多的儿子像看一个陌生人一样看着他,直到一周后才找回到熟悉的感觉。”
2013年5月,中国科学家组成的可燃冰团队终于在水深800米海底取到了可燃冰样品。
“从十几米到六十多米都有,分散的颗粒状可燃冰直接随钻喷出来了,大家非常激动,欢呼雀跃”。广州海洋地质调查局水合物中心李四光学者梁金强当时就在第一航段现场,“我们终于在祖国的南海北部珠江口盆地东部海域首次看到了高饱和度可燃冰,一个超千亿方级可燃冰矿藏苏醒了。”
2013年6月,钻探船在深圳补给后执行第二个航段任务,这个航段主要任务是在第一航段基础上钻取样品。这次辉固公司的保压取芯技术比2007年进步了很多,取芯长度从1米变成了3米,当时一共取了37个可燃冰样品,有一段可燃冰样品足足有30厘米长。.
“大家快来看冰”
“像汉白玉柱子”
“整个科考船甲板都疯魔了”
“第一次在船上看到了一块鸡蛋大的白色天然气水合物正在分解,我真是太激动了。”
广州海洋地质调查局可燃冰工程中心的方允鑫博士和付少英博士等几位科学家都在现场看到了可视的可燃冰样品。他们是我国第一批见到并触摸天然气水合物实物样品的科技人员。
“冻死我了”
方允鑫博士在触摸到取样器钻头时,立刻感觉到夏天大海上刺骨的冰冷,这是因为可燃冰被取上来后短时间内快速分解吸热,使得周围迅速降温,从而使得取样器变得冰冷。
“干了这么多年水合物调查航次的现场工作,今天可算见着了可燃冰的真实面目,这辈子没有遗憾了。”付少英感叹道。
通过这次获取肉眼可视的可燃冰样品,彻底消除了外界对于前几次可燃冰是否真获得样品的疑惑。
2013年之后,我国科学家就开始围绕可燃冰的试采开展工作,根据2013年海域钻探工作取得的成果,当时可燃冰团队想把试采地点选在琼东南海域,因为那里和日本一样都是砂岩储层,颗粒比较粗,开采难度小,而且这个海域勘探程度相对较高。
很快,井位在琼东南海域的定位和实施方案顺利完成,但不曾想到的是因为一些外交因素,导致在这个海域无法实施试采方案,于是不得不将工作重心调整到2007年开展工作的神狐海域。而此时,留给他们修改方案的时间只剩下一个月了。
大家加班加点,晚上睡在办公室沙发上,一刻不停的研究神狐海域的各种资料。可燃冰工程技术中心的梁劲说“工作量非常大,加班加点是常有的事,把办公室当成了家是普遍现象,有时候为了赶写报告,就叫家里人往办公室送饭,大家在办公室度过一个又一个不眠之夜。”
最终,按照工程技术中心在神狐海域重新选定的孔位,经过三个航段的努力,可燃冰研究团队终于在神狐海域打了19个站位,全部见到可燃冰,在其中4个站位取样,在3个站位里取得了可燃冰样品,最后圈定两个矿体,一个8平方公里,一个3平方公里。梁金强说起当时打仗一样的场景时,仍然兴奋不已。
2015年的可燃冰钻探航次第二个航段开始,广州海洋地质调查局可燃冰工程技术中心工程师杨承志是个来自北方的旱鸭子,虽然第一次登船出海让他无比兴奋。但从深圳赤湾码头起航至珠江入海口这段航程,他就开始失眠,等科考船真正进入大海,摇晃的船体使他再也难以入睡。早上起来,因为睡眠严重不足,双眼布满血丝,出现晕船的症状,还没来得及吃早餐,他就稀里哗啦吐个不停。这些没有逃过张明副总工、陆敬安主任的眼睛,在团队成员的关心和同事的帮助下,他赶在到达工区作业前,通过调节作息时间和饮食,终于挺过了晕船期。
其实,和他们一起晕船的“晕友”不止他一个,中科院的博士王力峰也是其中一员。
他在日记里写道:“记得第一次出海的时候,非常的兴奋,前一天晚上一直没有睡着觉,觉得自己好像真的是要实现15世纪航行家的那种感觉,但很快一种晕眩的感觉就扑面而来,我很快就感觉到眼前发黑,看什么东西都似乎明显发暗的感觉,同时胃里有一种无法表达的恶心感,有点胀,但是又吐不出来,憋在心口处十分难受。”
2016年5月30日,习近平总书记在全国科技创新大会、两院院士大会、中国科协第九次全国代表大会上指出:“深海蕴藏着地球上还未认识和开发的宝藏,但要得到这些宝藏,就必须在深海进入、深海探测、深海开发方面掌握关键技术”。
同年,9月5日,国土资源部姜大明部长在全国国土资源系统科技创新大会上向国土资源系统科技工作者发出向深海、深地、深空探测进军的号召。
中国地质调查局、广州海洋地质调查局加快了可燃冰的试采进程。2016年在神狐海域开展了8个站位的钻探,进一步论证了试采井位。选定了两个矿体,进行原位测试,采用新技术进行产能模拟、矿体评价,产水、产气、出砂、温压场变化,影响半径等研究,同时把九十年代的资料重新处理、解释、提出了新的成藏模式,系统地获取了试采目标井储层物性数据,为试采目标确定了最终井位。
五、一号工程三大决策
在近二十年的时间里,中国地质调查局、广州海洋地质调查局披荆斩棘克服无数的困难,顶住了外界不断的质疑和压力,实现了我国可燃冰勘查研究从跟跑、并行到领跑的跨越。这一举世瞩目成就的创造与中国地质调查局党组高瞻远瞩的战略布局密不可分。
2014年7月,钟自然担任中国地质调查局局长后,力推可燃冰项目不断加快进度,并列入中国地质调查局建设世界一流地质调查机构的一号工程。
也是在同年7月,在北京召开的第八次国际水合物大会上,中国代表宣布:我国将在2017年开展可燃冰试采工作。考虑到当时我国在资源开发利用领域的现实情况,我国科技工作者有希望有能力在可燃冰能源研究开发领域攀登世界高峰,这是国家实施科技战略,实现科技强国梦的一根柱子。
其实在2016年4月,在中国地质调查局统筹部署下,基础部,总工室、财务部和中石油海洋工程公司顺利完成对接,组建了水合物项目部等组织机构,由专人负责,集中办公,中国地质调查局成立了领导小组,领导小组由钟自然和中石油副总经理汪东进任组长,中国地质调查局副局长李金发和中石油总经理助理王铁军任副组长,下设可燃冰试采指挥部,叶建良任指挥长,青岛海洋地质所所长吴能友和中石油海洋工程公司副总经理彭飞任副指挥长,北京大学教授、李四光学者卢海龙是首席科学家,指挥部下设办公室,由广州海洋地质调查局局长助理邱海峻任办公室主任。
同时,开始在国内外选聘、招聘各方面的专家,如勘探所的谢文卫是山东平邑石膏矿现场抢险专家,在试采工程设计完善领域起到了很大的作用;叶成民是水文钻探专家,在防砂方案制定中发挥了重要作用,陆程原来在油气中心工作,他不仅懂日语,在现场帮忙翻译资料,同时对勘探钻井、井场建设、开发方面都有丰富的实践经验,可以说可燃冰试采指挥部近五十人的团队里人人都身怀绝技,每个人都是一个领域的专家。
在可燃冰试采工作进入关键节点,2017年3月29日,钟自然专程赶到广州海洋地质调查局,要求他们加大科技创新工作力度,将广州海洋地质调查局建设成为世界一流的海洋地质调查研究机构,提出在海洋地质调查领域,广州海洋地质调查局必须是第一。
可燃冰试采作为一号工程,选择支撑试采工作的平台就成为决策层的一项重要工作,选择得当,成功的希望就大。
领导小组经过多次考查调研选择了中集集团的D90平台,就是我们熟悉的“蓝鲸一号”,当时这个平台是为丹麦一家油井公司建造的,后来油气行业不景气,丹麦的这家公司连定金都不要了,自然这个平台就交付不了。
D90平台一共投入了7亿美元,正常情况下,每天租金要100万美元,最低也得80万美元,而可燃冰团队去谈判,最后确定的价格是每天25万美元。
“我们一直感恩于国土资源部姜大明部长”。中集来福士的领导深情回忆起2008年11月,时任山东省省长的姜大明到烟台中集来福士调研,当他了解到深水码头对海工企业发展的重要性之后,亲自协调有关部门落实中集来福士的深水码头项目。一个月后,山东省政府正式批复同意建设中集来福士深水码头。从而奠定了中集来福士在中国海工行业的地位,也奠定了中国海工发展的基础。为了用实际行动支持中国科技工作者攀登可燃冰领域的世界高峰,中集来福士给出了无法用成本来计算的价格。
在这一壮举和海上试采工作中,我们看到了一个海工企业的责任担当,感受到他们为实现民族振兴、祖国富强的赤诚之心。
兵法云:“运筹帷幄之中,决胜千里之外”。中国南海神狐的火焰能够熊熊燃烧且持续六十天,全面完成试采任务,从而确定了我国在可燃冰领域领跑世界的地位,与中国地质调查局党组深谋远虑的三项决策密切相关。
一是精心挑选有工程管理经验,对可燃冰有一定研究,懂管理、擅协调的试采指挥部指挥长人选;二是在科学分析周密计算的前提下,将可燃冰试采产气量和试采时间大幅度调整;三是考虑到2017年的可燃冰试采工作开始进入工程阶段,将承担可燃冰试采任务的主体单位进行调整。
从可燃冰试采平台到南岗基地,从南岗基地到广州总部,凡是和叶建良打过交道的人,没有一个不对这位新上任的局长竖起大拇指。
叶建良,1964年12月出生的浙江海宁人,1988年6月参加工作,中共党员,博士,研究员。作为中国地质调查局第一项重大决策,叶建良于2016年3月22日,从中国地质调查局油气中心主任空降到广州海洋地质调查局任局长。
谈到可燃冰试采成功的体会时,这位身材中等,虽然看起来较瘦但精神奕奕的试采平台指挥长谦虚地说:“从我个人亲自做可燃冰具体工作层面来讲,离党中央、国务院要求的可燃冰产业化还有很长的路要走。搞地质工作只要人努力,老天也会帮忙,我只是完成了组织交给我的一项任务”。
他上任后,实施可燃冰的试采就成为他工作的重中之重,一心扑在平台上,每天工作时间都在十七八个小时。
现场指挥部组建初期,他倍感压力山大,原来在中国地质调查局油气中心工作时项目多、压力相对小,而到广州海洋地质调查局却面临项目经费少,队伍大,人们的认识分歧多等现实问题。当时可燃冰项目经费有限,很多选聘、招聘进入可燃冰团队的专家都没有报酬,同时可燃冰试采工作在全国没有经验可借鉴,很多人提出了不同意见,为他的决策担忧。好在中国地质调查局领导非常支持他的工作。关键节点,姜大明部长对可燃冰的试采团队给予了很大鼓励,“科学有风险,失败了也可以总结经验,也是成果。” 坚定了他和同事们在可燃冰领域一定要攀上世界高峰,给中国在能源领域扬眉吐气的信心。
尽管有了领导支持作后盾,但具体到可燃冰试采技术,他也只能一步一步地摸索着干。他说“如果这次可燃冰试采不成功,我都不敢想象,可能这将成为我一生最大的遗憾,所以我只能鼓起劲坚定不移地往前走,把所有招都使了。”
他不断给自己鼓气说“可燃冰试采工作必须成功,如果失败,其他成果都是零。”按照原计划我国可燃冰试采定在2017年10月进行,他反反复复计算时间,分析南海台风、洋流形成的特点和地点,认为在10月至次年3月中旬,南海海域为东北季风时期,冷空气入侵频繁;3月中旬至5月中旬,南海海域风向多变;5月中旬至9月中旬,为西南季风时期,多吹西南风,温度高、湿度大,北部沿海多雷暴和暴雨,台风影响频繁。为此,决定提前在3月下旬开钻。
叶建良充分利用了他三十多年从事油气地质工作的经验,提出了自己的观点“我们搞工程的要重新认识科学理论,工程不能总是因为理论而磨磨唧唧等待,要考虑时间成本和效率成本,就像钟自然局长说的要以目标为导向,以工程相协调,只有把理论和实践结合才会脱离纸上谈兵,才能在实际工作中创造最大化的效能。 ”
解放思想、大胆创新、调整出气产量和延长产气时间这是中国地质调查局的第二大决策。
中国地质调查局副局长、可燃冰领导小组副组长李金发提到最多的就是“解放思想”,他说可燃冰试采工作是一项前无古人的事业,如果没有解放思想,没有创新,这次试采就不会取得产气量大,产气时间长的突破性成果。
李金发说“钟自然局长每次都要求我们解放思想,大胆创新。当时大家都觉得这次试采目标任务定得太高,达不到,难度很大,但最后经过可燃冰研究团队的不断创新还是成功了,可以说,解放思想,大胆创新的理念一直贯穿我们整个可燃冰试采工作。”
3月28日钟自然和汪东进要到试采平台检查工作,宣布可燃冰试采正式开钻,李金发和王铁军提前一天去现场,通过现场了解当时理论上计算可燃冰试采产量一天最多只有五千立方米,根本达不到一万立方米的目标。
“这个出气量肯定不行”,李金发在可燃冰平台现场坚定地说。
他要求大家解放思想,集思广益、大胆创新,把储层改造作为重点,力争突破。
而储层改造的关键是通过水力割缝技术来提高海底可燃冰产气量,在中石油专家配合下,试采团队在水力割缝方面进行了大胆创新,将原来的12组加密到31组。
事实证明,这个创新举措起到了突破性的效果。5月18日,可燃冰连续试采八天,我国向世界庄严宣布,南海可燃冰试采平均每天出气量达到了1.6万立方米,创造了世界纪录。
李金发回想起当时在平台上的场景,娓娓向我们道来,他坦言当时压力非常大,每天晚上睡不着觉。毕竟在可燃冰领域,相对于国外一些发达国家,中国调查研究起步相对较晚,甚至连一些可燃冰专家都从来没见过样品,而且渗透率又没有标准,没有技术规范,做出来的数据也无法进行对比,以前很多油气勘探的方法不一定有效。
5月17日,在我国可燃冰试采火焰点燃的第七天,李金发和汪东进来到试采平台,落实准备第二天向新闻界宣布可燃冰试采成功消息的各项工作。
这一夜成了他们和平台上所有科技人员在南海海域上的又一个不眠之夜。因为天气预报说明天有雨,当时不得不确定两套方案并作了最坏的打算。李金发在现场指挥部,一直不停地盯着平台上的流量、气量、温度变化。夜里两点强迫自己去休息,但躺在床上,听着舱外的雨点声,实在难以成眠,三点又爬起来到指挥部监控平台呆到天亮。第二天早晨八点雨过天晴,他才真正松了一口气,
将承担可燃冰项目的主体单位从青岛海洋地质所移交给广州海洋地质调查局,这是中国地质调查局党组的第三项重大决策。
坐落于美丽的胶东半岛滨海城市的中国地质调查局青岛海洋地质研究所具有中国可燃冰研究最为先进和完善的实验室“国土资源部天然气水合物重点实验室”,无论是祁连山冻土,还是南海取得的可燃冰样品都在这里检测鉴定,是国内最全面和最具权威的可燃冰检测鉴定中心。在中国可燃冰研究的进程中,青岛海洋地质研究所的科研人员担负起了在理论和技术前沿进行突破的尖兵作用。
2001年,当时我国还没有从自然界中获取可燃冰的样品,青岛海洋地质研究所就在实验室通过模拟可燃冰存在的环境条件进行探索,并于2002年首次合成了肉眼可见的海洋可燃冰样品,开启了我国可燃冰研究新的征程。尤其2012年以来,他们通过研制特殊的实验装置,系统地开展天然气水合物测试技术研究,建立一系列的实验测试技术与方法,可获得天然气水合物的结构类型、笼占有率、气体组成、形态学、赋存状态、微观动力学过程等基本信息,并广泛地应用于我国海域和陆域钻获的可燃冰样品中,为可燃冰研究提供了丰富、准确的分析测试信息,推动了我国可燃冰研究的不断深入。
既然青岛海洋地质研究所具有那么强大的可燃冰研究能力,为什么还要把可燃冰试采工作转移到中国地质调查局广州海洋局呢?
因为可燃冰试采是一个系统工程。
中国地质调查局党组充分认识到,青岛海洋地质研究所在可燃冰理论、实验测试、技术方法研究方面有优势,而在工程施工实践方面,广州海洋地质调查局具有丰富的海洋工程实践经验。
可燃冰主体承担单位从青岛移师广州之后,指挥部很快建立起来,在总体思路上,中国地质调查局围绕如何达到日产一万立方米、持续一周的目标连续召开了四次领导小组会,提出了开拓思路、解放思想,提出了圈定试采区,完善试采方案,充分准备工程装备,建设专业团队四个轮子一起转的方案,并提出了勘查、技术、工程、环境四轮驱动统筹规划各项工作。青岛海洋地质研究所作为技术支持与提供试采平台服务的中石油下属单位中国石油集团海洋工程有限公司,一起成为广州海洋地质调查局实施可燃冰试采工程的左膀右臂。
六、全球一流的钻井平台——“蓝鲸一号”
来到我国广袤的南海神狐,红白色相间的伫立在蔚蓝的大海中试采平台格外醒目,这个像鲸鱼一样的庞然大物就是我国首次可燃冰试采成功的“利器”——蓝鲸一号。
这个由我国自主研发、设计、制造的试采平台,在这次我国南海神狐海域可燃冰成功试采工作中功不可没。
“蓝鲸一号”钻井平台诞生于山东烟台,是由中集来福士自主设计建造的超深水半潜式钻井平台,是目前世界上最先进的钻井平台。它的排水量可达7万吨,与“辽宁”号航母满载排水量相当;“蓝鲸一号”长117米,宽92.7米,面积相当于一个标准足球场大小;高度达118米,相当于近40层楼的高度。
2017年3月6日,“蓝鲸一号”直接从烟台自航奔赴南海工区,平台航行总行程2263公里,共航行7.1天,平均航速达8.27节(时速每小时12公里)顺利精准地到达神狐海域,开启了我国可燃冰试采的序幕。
在试采过程中,犹如一片树叶漂在海上的“蓝鲸一号”,通过8台全回转式6034马力的推进器实时定位,保证了作业期间平台的稳定,即使在台风“苗柏”侵袭时,依然岿然不动。
2017年6月上旬,第2号台风“苗柏”逐渐形成,南海的海域开始不平静了,往返的货轮、船只在这一海域行驶时,都要密切关注台风走向和风力,以便及时采取避让措施,而可燃冰试采平台这个庞然大物却无法避让,唯一的选择就是台风来临时是停止试采还是继续试采。
面对台风“苗柏”的来临,可燃冰试采团队所有人的压力都非常大,可燃冰团队领导夜里两三点都不睡觉,开会讨论是继续试采还是停止试采这件两难选择的事。不走的话,台风对井上和井下设备的影响难以预料,但如果撤离就不利于这次可燃冰的持续开采和研究工作。
最终,试采现场指挥部与“蓝鲸一号”操船团队根据南海前期台风的特点,以及对当前平台动力系统和定位系统的能力评价,慎重作出保持生产测试、原地抗击台风的决定,同时制定了详细的、可操作性强的应急预案。
让我们的目光回到3月28日,神狐海域可燃冰试采工程正式开钻时。望着蓝鲸一号巍峨的钻塔,复杂的各种液压管线,先进的自动化设备正有条不紊地启动运行。
晴天万里的高空下,被蓝色包裹的蓝鲸一号平台上,来自全球十几个国家的工程技术人员正在忙碌着,广州海洋地质调查局参与可燃冰试采工作的技术人员匡增贵正是其中的一员。
随着钻杆一根又一根接起来钻向深海底部,挺进可燃冰储层,曾经在神狐海域做过调查工作的工程师匡增贵开始失眠,即使偶尔睡着,也会被各种噩梦惊醒,虽然平台试采工作一切顺利,但是他的压力不但没有减小,反而越来越大,越是临近可燃冰目的层,他失眠得越厉害,整夜整夜的无法安睡,巨大的心里压力压得他喘不过气来,因为他的工作不同于其他工种,作为地质组成员他主要负责可燃冰井位的选取。
无法入眠的他经常半夜坐在指挥部问自己,自己选的井位究竟值不值得国家花这么多人力、物力、财力,万一打下去什么都没有自己该如何面对?每当想到此,他的内心就涌出一阵阵惶恐。
“三军未动,粮草先行”。精细的地质工作就是可燃冰这场能源争夺战的“粮草”。从2013年开始,他们地质组根据多年的勘查和研究情况,把可燃冰试采井位选定在条件非常好的琼东南地区。为此,他们花费了大量精力研究这个地区可燃冰赋存情况,精确地选定了钻井井位,心里充满了信心。但世事难料,在临近试采工作前夕,因为外交等原因,研究最成熟的琼东南孔位不得不放弃,而把目标转移到神狐海域,而且留给他们只有一个月时间,吃睡在办公室,白天黑夜的的分析资料、研究资料终于如期确定了井位,而现在随着钻机的轰鸣声,离海底的位置越来越近,匡增贵的焦虑也越来越严重。
试采指挥部办公室主任邱海峻,这位从戈壁、草原、大山走出来的地质学家,敏锐的察觉到他的状态,主动找他谈话,想尽一切办法为他减负。
“小匡,精神要放松,心里不要有负担,这次也仅仅是试采,是我们中国第一次做这样的事,就是失败了,也没人会怪罪你,有什么事大家会一起承担,我们始终是一个优秀的团队”。经过多次谈心疏导,匡增贵心里压力有所减缓。而此刻的邱海峻在安慰别人的同时,他自己本身每天忍受着胃病的折磨而坚持工作。可燃冰现场指挥长叶建良一直患有关节炎,走路也是一瘸一拐。在陆地上吃点药还管用,这次到了海上不但关节炎犯得特别厉害,而且因为海上过于潮湿吃什么药都不管用。即使这样,作为主心骨、领头羊的他没有退却,一直坚持了六十多天,直到试采取得成功。
5月10日,紧张的一刻终于来临,成败在此一举。
上午9点20分,平台开始开泵降压,气路管线压力开始上升。
14点52分,指挥部果断地一声令下,顿时从平台伸向海面的火焰冲天而起,看着那健壮扑腾的火焰,所有团队成员围了一圈又一圈,大家拥抱在一起,互相祝贺,久久不愿离去,匡增桂悬着的心终于可以暂时放了下来。
点火成功了,但仅仅是万里长征迈出的第一步,更大的挑战还在后面。
可燃冰试采点火的第二天,现场指挥部的决策者和科技人员和前一天相比判若两人,那种激动、欣喜、欢快的情景荡然无存,所有人盯着大屏幕上不断变化的数据,室外大海有节奏的扑打平台的声音与室内连掉根针掉在地上都能听见的氛围交织在一起。每个人的动作都非常小心。
为了完成中国地质调查局日产一万立方米的试采任务,叶建良每天晚上都组织科研人员针对出现的各种情况进行讨论,会议经常到夜里一点才结束,因为大家心里都清楚,点火成功后的这一周极为关键。
2014年7月,在得知中国在第八届国际水合物大会上宣布将可燃冰试采时间定在2017年,原计划在2018年进行可燃冰试采的日本竟然把时间也提前到了2017年,而且比中国早了三个月宣布试采点火成功,但日本从5月4日试采到到5月15日,因出砂问题堵住了出气管,被迫终止,12天产气3.5万立方米,每天平均出气量三千立方米左右,所以我国这次可燃冰试采不仅仅是要点火出气,重要的是出气量要更大,出气时间要更长,而且不能出现砂堵出气管的问题。
海上工作环境毕竟不如陆地,试采指挥部办公室副主任、工程组组长谢文卫的腰椎病越来越严重,每天晚上需要躺在地上请同事给他使劲地踩,才稍有缓解,作为工程组专家,他没有因此要求到陆地治疗,依然坚持在一线忘我的工作。很不凑巧,苏丕波的儿子也在试采期间发高烧,妻子在家又当妈又当爹,半夜里忙前忙后没有个帮手,实在累得不行,就打电话给他抱怨为什么要出海,但当她偶然从中国国土资源报上看到她丈夫正在做这项伟大的工作时,怨言没有了,委屈也没有了。
艰辛的付出必修正果,功夫不负有心人,现场指挥部大屏幕上跃动的数字不断攀升,1万、2万、5万、10万……,5月18日,出气量定格在12万立方米,平均日产1.6万立方米,最高产量破天荒地达到3.5万立方米,其中甲烷含量最高达99.5%。所有人那绷紧的神经之弦终于松弛了。
这是必将载入世界可燃冰研发历史的时刻,这必将是世界能源发展历史上的里程碑事件!
“看着平台燃烧的火焰,我甚至有些许恍如隔梦。那么近距离的参与到可燃冰事业里程碑式的大事件,我想,今后工作上很难再找到能够与之相提并论的让人欣喜的事了。”方允鑫博士在平台和大家一起欢呼起来。
而方允鑫仅仅是可燃冰团队中的一个代表。
在可燃冰试采团队组建中,指挥长叶建良大胆启用了一批八零后、九零后年轻人,整个试采团队近五十人里,包括叶建良、邱海峻、谢文卫在内的45岁以上被称为“老人”的只有6个。此外,在试采平台上还有三位漂亮的八零后女专业技术人员,她们为这个以男同胞为主的团队增添了活力。
这三位女地质工作者都是1987年出生,我们称她们为 “三朵金花”,分别是现场指挥部地质组的康冬菊,综合组的于哲和王静丽,而更让我们惊喜是,王静丽和她丈夫万庭辉都在这个平台上工作,是这个团队里唯一的一对夫妻组合,为了可燃冰能够试采成功,他们推迟了做父母的时间。
脸上常挂着微笑的于哲自从到了平台,已坚持工作了四十九天,她不仅承担技术工作还承担了很多综合办公室数据、材料及传达,这朵充满活力的“金花”给这充满机械味的平台上带来另样的欢乐。
“妈,你把孩子带到另一个房间吧,我得出发去海上了,孩子见到我走肯定要哭的”。沉静腼腆的康冬菊孩子只有一岁多,她离开家去平台的那天晚上,她和孩子都感冒发烧了,接到上平台的通知,她耽心孩子知道自己要走会哭喊,不让她走,就让老人把孩子带到另一个房间,自己一个人悄悄地溜出家门,奔赴试采平台。
“女同胞在地勘一线是稀有金属,而在海上从事地质工作,简直就是贵金属”陆敬安形象地说,她们这种舍小家顾大家的奉献精神充分体现了广州海洋地质调查局 “责任、创业、合作、奉献” 的核心价值观,感动着每一位团队的成员。
七、精诚合作的一流团队
作为“领头羊”,叶建良是可燃冰试采团队的灵魂,他是一位有智慧、有胆量、敢拍板,懂专业,有魄力的可燃冰试采指挥部指挥长。
2003年,叶建良博士论文就是以可燃冰为题,此后他组织编写出版了中国可燃冰方面的第一部著作,在这次可燃冰试采工作出气量由原来的日均两千方提高到日均一万方的目标后,他左思右想后得出结论就是必须进行试采工艺优化,于是他提出了影响深远的创新工艺——储层改造。为了解决储层改造难题,他在可燃冰试采平台上一待就是六十多天,常常是半夜两点睡觉,早上六点起床,这期间他还不时的到指挥部办公室查看数据。
他给这个团队带来了一股精神气,并给这个团队注入了源源不断的动力,这个团队所有科研人员和施工人员为他这股精气神所敬佩,他成了这个团队的榜样和旗帜。
叶建良对这次可燃试采工程有他自己的一套工作方法,“我排除一切干扰,在可燃冰试采这个新领域,我不追求四平八稳,那样什么事也干不成,我要把管理者、科学工作者、学者的优势有机结合,要大胆创新,大胆启用年轻人。”
可燃冰试采全过程充满了创新,可以说没有创新就无法创造世界纪录。在资料应用上,采用新技术新方法对原有地震资料进行重新处理,结果证明重新处理后的资料在选择井位方面非常准确。在如何提高试采产气量问题上,通过创新打井方法,穿过储层进行储层改造,井下割缝来达到水平井的效果。因为此前没有任何经验,于是他们吸收了一些和油气行业不相关的桩基处理专家参加到团队里。大胆地把油气方面的“孔、渗、饱”引进可燃冰试采中也取得了很好的效果。
为解决出砂堵气管的难题,试采团队到浙江、中石油、中海油、青海油田进行广泛调研,对采油的防砂技术进行创新,他打了个形象的比喻就是“打个孔,插个管子”,最后取得了非常好的成果。
“中国的地质学家是最有福气的,中国地质构造非常复杂,中国有这方面的传统和基础,这次试采成功得益于我原来在油气中心做了几年油气工作,合作对象又是中石油,有了理论、技术,我们经过创新探索出可燃冰试采的理论、技术和方法”叶建良自信地说。
叶建良的果敢魄力还体现在用人上,对于这么大一个国家工程,而且是没有任何国内外可借鉴经验的高新技术工程,叶建良果断地放手、放权让年轻人去干、去闯、去创新。他非常支持和提携年轻人,关注年轻科技工作者真实想法。他认为在技术领域不少老专家总是觉得自己什么都懂,年轻人经验不足,吓得年轻人不敢说话,要是因为有风险就把年轻人想法压下去,那么谁也不敢干了,因为不干最太平。自他担任指挥长之后,他放手让更多的年轻人挑起重担,试采平台各个组的组长、副组长和一些技术领域的主任、副主任大多都是年轻的八零后,经过这次锻炼,这些年轻人很快成长为这个领域的技术骨干。
在叶建良的影响下,那仅有的6个“老人”也都非常提携、爱护年轻人,时刻关心他们的成长。寇贝贝是从中石油引进的人才,当时国外一家公司给了他非常优厚的薪资条件和休息时间,但面对年薪八十万干一个月休息一个月的工作,他都没有去,用他自己的话说就是因为在广州海洋地质调查局这个团队干得有劲。
寇贝贝在平台上工作天数超过一百天,平均每天工作时间在18个小时,因为时间久、强度大,他身心极度疲惫,压力大到经常失眠,他在整个试采作业期间体重整整掉了12斤。试采指挥部办公室主任邱海峻主任察觉后,找他谈心:“贝贝,没事,放开手脚,你们还年轻,允许年轻人犯错误”,这句话让他倍感温暖,但最终还是因为体力透支倒下了,不得不去住院治疗,但一出院后他又马上加入到这个他魂牵梦萦的可燃冰团队。
在可燃冰试采期间,这个团队所有人激发出了他们旺盛的精力,日以继夜、不知疲倦,非常刻苦的学习钻研和工作,不论是已经在地质行业工作了几十年的老同志,还是刚刚毕业两三年的九零后新同志,他们都在努力发挥他们每个人的最大潜能。
作为测试组组长的陆红峰在平台甲板外负责取样测试工作,他在陆地的时候,从来没有那么长时间一直待在野外测试样品,而在海上,现场采样振动筛里面非常的嘈杂,巨大的机器声震耳欲聋,尤其到了夏季,甲板在烈日烘烤下,就像蒸箱一样炙热,不要说进行取样测试工作,光是穿着厚厚的安全服在甲板上溜达一圈,都浑身湿透,他们测试组最多时有9个人在现场,大家分组轮流去取样品,没有一个人叫苦叫累。
“国外再好,没有自己的家好”,这是很多在国外留学回来建设自己祖国的学子共同的心声。1984年出生的尉建功从德国不莱梅大学博士毕业后,2015年加入可燃冰试采团队。当时他有广州海洋地质调查局、中科院、青岛海洋地质研究所三个单位可以选择,经过认真对比和分析思考,他认为广州海洋地质调查局的地缘优势好,有很多可燃冰勘查研究经验,所以首先联系了广州海洋地质调查局,尤其是在见到广州海洋地质调查局的领导之后,发现这是个真正干事的单位。所以他的第一选择就是广东海洋地质调查局。
这个团队让他充分感受到了什么叫科研氛围,团队里的同事对自己的拿手技术没有藏着掖着,都愿意跟他分。作为新人,当他有不知道的问题,只要去问,总会得到他想要的答案。他发现在广州海洋地质调查局学知识的效率远远超过学校。他在德国学习的时候就对中国可燃冰发展一直密切关注,期望有一天祖国能够开展可燃冰试采,他也知道试采工作因为没有前人经验,开展起来肯定非常艰难。
“能源领域实现突破也是中国梦之一,可燃冰是未来最具潜力的能源,我在德国时就有一个自己的梦,就是能有机会参与祖国的可燃冰研发开采工作”,如今他的梦想实现了,这就是团队给他的力量,尤其感谢这个团队领头人叶建良对年轻人的信任。
可燃冰试采期间,有一天凌晨三点他在平台指挥部值班,对讲机里突然有人讲话,让他拿本资料过去,因为对讲机里声音和平时讲话的声音不太一样,有些变音,听不出来谁在说话。当他按照对讲机里讲的要求将资料送过去时,大吃一惊,因为站在他面前的竟然是今夜不值班的叶建良局长。
在试采平台上,团队里的很多人完成了自己的工作后,也不会去休息,而是主动地去帮助其他人。这给指挥部外聘的深圳石油公司钻探专家崔允留下了深刻印象,他说:“我原来在私企干过,也在中海油、中石化工作过,一般在海上正常工作12个小时,下班交接完就休息了,而在这个团队,从领导到普通技术人员,一天干十七八个小时很正常,这种高强度工作如果干得不顺心我早就走了,正因为这个团队有凝聚力,领导有魅力,让我在这个团队找到了一种感觉,体会到了一种精神”。
八、难忘的平台生活
6月10日,是迎来可燃冰试采满月的日子,晚上八点生产例会结束后,指挥长叶建良给现场可燃冰团队讲了几件振奋人心的消息,其中之一就是“从今天起,微信可以解禁啦,大家可以给家人报个平安,表达一下喜悦之情。”
一阵欢呼声在空旷的南海神狐海域激荡,随后大家都不约而同的打开微信,刷起了朋友圈。
寇贝贝在朋友圈发出了两条信息,第一条是表达他这一个月来内心的感受:“从这口井开始到现在,多少个不眠夜,紧张、忐忑、焦虑……在这一刻都觉得值了!有幸参与其中,为团队点赞”。另一条是对家人的挂念:“两个月的平台生活历历在目,一转眼离开家已经很久,感谢家人对我的支持和理解。纪录依然在延续,等项目结束,回家好好陪你们!”
当晚,寇贝贝的朋友圈就被两百多个点赞和各种祝福塞满。在两百多人的回复中一条特殊的微信让他的内心翻起一阵阵波浪,“爸爸辛苦了,多久回来陪我和妈妈?”这句由他女儿发出的呼唤声让他充满感动和愧疚,感动的是家人对他的信任理解和支持,愧疚的是突然间闺女长大了,长期的两地分居,聚少离多的他没有多少时间陪伴她一同成长,没尽到做爸爸的责任和义务。从去年加入项目到现在,这个八零后小伙子回家的时间屈指可数,今年从年后到试采结束的大半年的时间里,他在家里陪伴妻子和孩子的时间加起来一共只有六天!
7月9日,在获取647万组科学试验数据之后,南海可燃冰试采井的那一束曾照亮南海神狐海域夜空的冲天火焰,按照计划主动关闭阀门,火焰缓缓地熄灭了,相比两个月前开阀点火的那股干劲,再次碰到阀门的手许久不愿转动。
我国南海可燃冰试采工程连续试采六十天,累计产气30.9万立方米,创造了让世界惊叹的多个纪录。这一天,平台出奇的安静,所有参加试采的科技人员在已经看不见火苗的燃烧臂前久久不愿离开。
“依依不舍!”
“难以表达的心里难受。”
“特别伤感。”
“要是这样永远燃烧着多好”
站在甲板上的人在心里不断念叨着。
7月28日,我国南海海域可燃冰试采第四口监测井顺利施工完毕,标志着全球第一次泥质粉砂质型可燃冰试采工作正式结束,通过对大气、海水、海底和井下四位一体监测体系的监测,可燃冰试采区域甲烷浓度无异常,环境无污染,井壁和地层稳定,未发生地质灾害,实现了安全可持续生产。伴随着现场指挥的一声令下,蓝鲸一号开始了减载作业,为返航做准备工作。
这又将是个不眠之夜,在指挥部的书写板上,他们深情地留下了最后一笔。
各种字迹交错在眼前“谢文卫 3.22-7.29”,“寇贝贝Kevin Kou,曾经工作的地方”,樊波、陈文龙、蔡德军……。
7月29日,这个耸立在南海神狐海域世界上最先进的巨型半潜式平台——蓝鲸一号,目送了谢文卫和寇贝贝最后两位科技人员撤离。
在此期间,他们留下了内心最真挚的情感。
“试采结束了,大家都走了,大海上只剩下我和谢文卫主任。晚上,坐在空荡荡的办公室,回忆着过去的一幕幕,从试采前的紧张、忐忑、焦虑到现在的释然、欣喜、期待,在自己的岗位上圆满完成领导交给的任务,做到问心无愧,今晚应该会是自己在平台上睡得最踏实的一觉。”
——寇贝贝(可燃冰试采指挥部工程组)
“我虽没赶上开始,但坚持到了最后,在平台上生活工作两个月,无论跟平台还是跟平台上的人都结下了深厚的感情,认识了那么多朋友,后会不知何期,无限伤感。”
——于哲(可燃冰试采指挥部综合组)
“我知道他们都是可燃冰 ,从‘冰’到‘火’的搬运工,我很喜欢这个团队,我很高兴成为搬运工的一员。对我来说,这只是开始,我希望在将来为我国可燃冰的研究作出自己的贡献,跟着我们的团队一起奏起这首‘冰与火之歌’。”
——何玉林(可燃冰工程技术中心)
“这项伟大的工程终于告一段落了。既有不舍又有激动。不舍,除了对平台伙食依依不舍,更重要的还是结识的很多朋友都将回归各自的单位,不能在朝夕畅谈。激动的是不用再天天通过视频联系家人,可以回家与宝贝团聚了,感觉自己错过了他太多的成长。”
——康冬菊(可燃冰试采平台地质组)
南海可燃冰试采任务圆满结束了,但是我们的可燃冰攻关之路才刚刚开始,在直升机起飞的那一刻,回望像钢铁巨兽般矗立在海面的“蓝鲸一号”,那上面承载了我们太多辛劳的汗水和成功的泪水,多少个夜以继日的攻坚克难,多少个焚膏继晷的技术研讨,在直升机飞离的那一刻,都将成为回忆永远的留在了“蓝鲸”上,留在了南海神狐中,但这些都不会随着时间的推移而慢慢被遗忘,因为这一切都已经深深牢记在我们的心里,烙印在我们的脑海,再见了,蓝鲸,这一刻,我们收拾行囊,不是为了离别,而是为了下一次的再相见!
——曲佳(可燃冰指挥部)
在可燃冰试采施工期间,我在平台度过了一百来天的夜班,我已经记不清到底有过多少个无眠之夜。从试采开钻、试采点火、试采成功、到圆满收官,共同见证了一个个令人激动人心的时刻,其中这背后也有不少心酸故事,在那个台风来临的晚上,为力保测试连续性,我们依然坚守岗位。还有多少个夜里,面对父母、孩子、妻子的守望,我们偶然发个微信,打个电话问问近况如何。她们一直在背后默默支持我,感谢她们,今天依依不舍离开这充满故事的平台,更不舍得一个忘我工作、无私奉献、团结奋斗的团队,期待下次我们更精彩。
——黄芳飞(可燃冰试采平台工程组)
弹指间过去了4个多月,期间发生了太多事,试采前的忐忑,点火后的喜悦以及试采成功后的荣誉,每个时刻都历历在目。打包装箱结束,看着空荡荡的现场指挥中心,心里莫名地产生些许忧伤,在这里我们实现了梦想,我们永远不会忘记曾经的群雄激辩、百家争鸣。继续努力加油,相信未来我们能创造更大的辉煌!
——王偲(可燃冰指挥部
九、领跑世界
如今,蓝鲸一号虽然已经从中国南海神狐海域重新回到了它诞生的地方——山东烟台港口,中国南海又恢复了它以往的平静。中国科技人员虽然在世界海洋里仅仅切开了一个碗一样大小的窗口,从这窗口里诞生的可燃冰让人类使用新清洁能源步伐又迈出了一大步。
在中国南海,我国在占比90%以上泥质粉砂型可燃冰的研发和试采圆满成功,这是中国科技工作者在掌握深海进入、深海探测、深海开发等关键技术方面取得的重大成果,是中国人民勇攀世界科技高峰的又一标志性成就,对推动能源生产和消费革命具有重要而深远的影响,必然对我国能源和世界能源结构布局产生深远影响,掀起了能源领域的一次革命风暴。
“世界上研究的可燃冰大多是粗砂型,我国研究且试采成功的可燃冰是全球储量占比九成以上开发难度最大的泥质粉砂型,李克强总理要求“天然气水合物(可燃冰)一定要达到和世界先进国家同步起跑的水平”。经过近二十年的努力,我国不仅做到了可燃冰领域技术起跑而且已经开始了领先,”李金发副局长在谈到可燃冰试采成功时铿锵有力地说。
“到本世纪中叶建成社会主义现代化国家,科技强国是应有之义,但科技强国不是一句口号,得有内容,得有标志性技术。”
“实现‘两个一百年’奋斗目标,实现中华民族伟大复兴的中国梦,必须坚持走中国特色自主创新道路,面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求,加快各领域科技创新,掌握全球科技竞争先机”。
在不同场合,习近平总书记多次强调科技创新的重要性,强调科技创新的引领作用,强调“要有自己的东西”。
近二十年来,在可燃冰这场能源争夺战中,中国从对可燃冰的关注、并行到领跑,用二十年时间超越了世界发达国家近六十年的研究勘查水平,用两年时间追赶并超越了发达国家二十年的可燃冰试采勘查水平。牢牢地站在了可燃冰研究与试采的最高峰,中国科技工作者实现可燃冰勘查开发理论、技术、工程和装备全流程的自主创新,名副其实的“有了自己的东西”。
在理论上,初步建立了“两期三型”成矿理论,指导南海准确圈定了找矿靶区;初步创建了天然气水合物成藏系统理论,指导试采实施方案的科学制定;初步创立了 “三相控制”开采理论,指导精准确定试采降压区间和路径。
在技术上,实现了六大技术体系二十项关键技术自主创新。其中防砂技术3项,储层改造技术3项,钻完井技术3项,勘查技术4项,测试与模拟实验技术4项,环境监测技术3项。
在管理上,实现了三项重大工程管理系统自主创新。包括目标导向的顶层设计系统,“四轮驱动”的协调运行系统和“四性统一”的施工保障系统。
在装备上,实现了七项重大技术装备自主创新。研制了我国第一台4500米级无人遥控探测潜水器“海马”号。研发了天然气水合物保温保压取样器,海底可控源电磁探测系统,适合试采储层特点的防砂筛管,用于实时监测海底形变的地震监测仪,可燃冰试采大型模拟实验装置。利用我国自主设计建造的超深水半潜式钻井平台“蓝鲸一号”。
广州海洋地质调查局总工程师杨胜雄心里一直存着一个理念,可燃冰试采作为一个国家大型工程 “国家给你的钱是纳税人的钱,要给纳税人交账,没有前瞻性,没有忧患意识就不行”,今天终于看到了我国可燃冰团队交出了硕果累累的账单。
中国地质调查局局长钟自然认为,可燃冰试采是我国建设海洋强国和科技强国,实施“三深一土”国土资源科技创新战略的关键之举,是检验前期科技创新成果的试金石。实施海洋强国和科技兴国战略需要我国提高深海开发能力,摸清可燃冰资源家底,维护国家海洋主权。可燃冰实施试采既可以检验我国前期形成的理论技术和装备体系的科学性,又可以通过开展大规模多专业高难度的联合科技攻关迅速掌握深海进入、深海探测和深海开发技术,推进可燃冰资源商业性开发。
为推进我国可燃冰产业化、商业化进程,2017年7月17日,国土资源部、广东省政府和中石油集团在广州市联合召开了可燃冰产业化工作座谈会。
国土资源部党组书记孙绍骋表示,国土资源部将进一步加强与广东省政府、中石油集团合作,尽快签署三方合作协议,启动南海神狐海域天然气水合物勘查开采先导试验区建设,推进天然气水合物产业化进程,力争这一清洁新能源早日服务于经济发展,为保障国家能源安全、推进绿色发展作出新的贡献。
广东省长马兴瑞要求广东省相关部门要主动参与、共同协商、完善细化先导试验区建设总体方案,在科学技术创新和研发基地、港口码头、管网等基础设施建设方面给予大力支持,进一步加大力度、加快进度,共同推进天然气水合物产业化进程。
中石油海洋工程公司副总经理彭飞表示,中石油集团公司将全力参与天然气水合物勘查开采先导试验区建设,加大技术研发力度,为实现产业化发挥应有的作用。
2017年8月24日,国土资源部、广东省政府、中国石油天燃气集团在北京签署了“加快推进天然气水合物产业化的合作协议”。这标志着中国可燃烧冰调查、勘查和开发进入了一个新的时代。
结束语
可燃冰是21世纪最具潜力的接替煤炭、石油和天然气的新型清洁能源之一。全球可燃冰探明储量是传统石化能源的两倍,具有巨大的开发前景和商业价值,可燃冰已经引起世界各国尤其是发达国家和能源短缺国家的高度重视,美国政府顾问迈克尔·马科斯甚至预言:可燃冰一旦开发利用,现存的世界能源市场将彻底改变。
我国广阔的管辖海域和专属经济区、冻土地区有着巨大的可燃冰资源前景,可燃冰资源总量达1466亿吨油当量,是常规油气资源的三倍,这对于我国资源短缺,对外依存度很高的现实情况来说,可燃冰的产业化、商业化开发是满足我国能源供给、保障国家能源安全的有效途径。
正如党中央、国务院在祝贺可燃冰试采成功的贺信中所说,“海域天然气水合物试采成功只是万里长征迈出的关键一步,后续任务依然艰巨繁重。”但我们相信,在不久的未来,中国人一定能够实现可燃冰能源“从钻台走到灶台”。
我国首次海域可燃冰试采现在已经圆满结束了,2019年我国将开展第二次可燃冰的试采工作。我们坚信中国科技工作者将会认真学习领会、坚决贯彻中共中央、国务院贺电精神,加大可燃冰资源勘查力度,为产业化提供资源基础;加大理论、技术、工程、装备研究力度,为产业化提供技术准备;依靠科技进步保护海洋生态,为产业化提供绿色开发基础;研究勘探开发管理规范性文件和产业政策,为产业化提供相关保障。依靠科技进步,保护海洋生态,促进可燃冰勘查开采产业化、商业化进程,为推进绿色发展、保障国家能源安全作出新的更大贡献,为实现“两个一百年”奋斗目标、实现中华民族伟大复兴的中国梦再立新功!
上一篇:红土地上的地质人
下一篇:行走致敬——《行走乌蒙》代后记