可燃冰勘探成果,中国石油能否开启能源新 “冰” 期?

南海的深蓝海面上,"蓝鲸1号"钻井平台像一座钢铁堡垒,在浪涌中稳稳矗立。2023年冬,这里完成了一场特殊的"冰与火"实验——当温度达100℃的高压水流注入地下1200米的可燃冰储层,原本如冰块般晶莹的白色晶体瞬间分解,甲烷气体喷薄而出,通过管道输送至岸基接收站。屏幕上的产量曲线正以每分钟200立方米的速度攀升,这不仅是数字的跳动,更是一场可能改写全球能源格局的革命前奏。

这种被称为"固体天然气"的神秘物质,正从实验室走向产业化。当中国石油在可燃冰勘探领域连续取得重大突破时,一个关键问题浮出水面:它能否为中国开启能源新"冰"期?


01 可燃冰——被低估的"能源宝藏"

要理解可燃冰的价值,不妨先做个简单的对比:1立方米的可燃冰,在标准状态下能释放出164立方米的甲烷。这是什么概念?相当于一个普通家庭冬季3个月的天然气用量,被压缩进一块冰箱大小的"冰块"里。更惊人的是储量——据自然资源部评估,中国海域可燃冰资源量约800亿吨油当量,相当于我国常规天然气资源量的2倍、石油资源量的1.5倍;仅南海海域,可燃冰储量就够全国使用100年以上。

但可燃冰的"宝藏"属性远不止于储量。与煤炭、石油等传统化石能源相比,它燃烧后仅产生二氧化碳和水,几乎不含硫、粉尘等污染物;与页岩气、深海油气相比,它的分布更集中——在高压低温的海底或冻土带,可燃冰像"地下天然气仓库"般稳定存在,开发效率更高。更重要的是,在"双碳"目标倒逼能源转型的当下,可燃冰作为"过渡型清洁能源"的战略价值愈发凸显:它既能填补传统油气减产的缺口,又能为可再生能源的大规模应用争取时间。

然而,这样一种"完美能源",曾被人类忽视了数亿年。直到1971年,苏联地质学家在西伯利亚冻土带首次发现可燃冰;1999年,我国科学家在南海发现可燃冰踪迹;2017年,我国才完成首次海域可燃冰试采。此前漫长的岁月里,可燃冰如同被遗忘的"冰封宝藏",直到近年来随着开采技术突破,才逐渐走进公众视野。


02 中国石油的突破——从"看冰"到"采冰"的跨越

中国石油在可燃冰领域的崛起,始于一场"从零起步"的技术攻坚。2017年我国首次海域可燃冰试采时,主要设备依赖进口,关键参数全靠国外团队指导;而到2023年南海神狐海域的试采现场,中国石油已实现"全链条自主可控":从海底地震勘探装备到高压注采系统,从储层建模软件到环境监测技术,90%以上的核心技术拥有自主知识产权。

这种跨越,源于对"卡脖子"技术的精准突破。可燃冰开采的最大难点,在于如何在不破坏储层的前提下,让"冰"稳定分解为气体。传统热激法能耗高、效率低,降压法易引发海底滑坡,化学注入法污染大。中国石油研发团队另辟蹊径,创造性地提出"二氧化碳置换法"——向储层注入二氧化碳,利用二氧化碳分子与甲烷分子的置换效应,既释放甲烷气体,又将二氧化碳封存于海底,实现"开采-封存"一体化。这一技术不仅将可燃冰采收率从30%提升至65%,还解决了海底温室气体泄漏的隐患,相关成果已申请国际专利。

另一个关键突破是"智能监测系统"。可燃冰储层结构复杂,稍有不慎就可能引发海底塌陷或甲烷泄漏。中国石油研发的"海底三维地震成像系统",能像给海底做"CT"一样,精准识别储层的厚度、裂隙分布;配套的"实时压力感应网络",则能像"神经末梢"般监测每立方米储层的压力变化,误差不超过0.1兆帕。在2023年的试采中,这套系统提前72小时预警了一次潜在的海底滑坡风险,为调整注采参数争取了宝贵时间。

这些技术的落地,让中国石油的可燃冰勘探效率大幅提升。截至2024年6月,南海神狐海域已累计产气超50亿立方米,相当于减少标准煤消耗650万吨,减排二氧化碳1300万吨——这个数字超过了我国2023年新能源汽车全年的碳减排量。


03 新"冰"期的想象——能源格局的重塑之路

可燃冰的规模化开发,正在悄然改写中国能源的"版图密码"。

首先是能源安全的"压舱石"更稳了。我国是全球最大的原油进口国,对外依存度长期超70%;天然气进口依存度也接近40%。可燃冰的商业化开采,将为我国新增一个"自主可控"的能源供应源。以南海为例,若其可燃冰储量全部开发,相当于每年新增2亿吨油当量的能源供给,不仅能满足国内1/4的天然气需求,还能减少对马六甲海峡等传统运输通道的依赖。

其次是能源结构的"转型窗"更宽了。在"双碳"目标下,我国需要在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。可燃冰作为"低排放化石能源",恰好能填补可再生能源与传统能源之间的"空窗期"。以发电为例,用可燃冰替代煤炭发电,每度电可减少800克二氧化碳排放;若将其与风电、光伏搭配使用,还能解决可再生能源"靠天吃饭"的波动性问题,提升电网稳定性。

更深远的影响,在于技术创新的"外溢效应"。可燃冰开采涉及海洋工程、材料科学、环境科学等多个领域,其技术突破正在带动相关产业的升级。比如,为满足深海高压环境需求,中国石油研发的"耐高压密封材料"已应用于国产大飞机发动机;为提升海底数据传输效率,团队开发的"海底光缆抗腐蚀技术"正在助力海上风电建设。这些"副产品"的创新,正在形成一条从能源开采到高端制造的产业链。

当然,新"冰"期的开启并非坦途。目前,可燃冰的商业化开采仍面临三大挑战:一是成本偏高——当前每立方米可燃冰的开采成本约3元,是常规天然气的2倍;二是环境风险——尽管"二氧化碳置换法"降低了泄漏风险,但大规模开发仍可能影响海底生态;三是储层差异——不同海域的可燃冰成藏条件不同,现有技术在复杂地质环境中的应用仍需验证。

针对这些问题,中国石油已启动"第二阶段攻关":一方面,通过规模化生产降低开采成本——计划在南海建设百万吨级可燃冰开发平台,通过设备共享、流程优化,目标将成本降至1.5元/立方米;另一方面,研发"生态友好型"开采技术——比如利用微生物分解甲烷,减少直接排放;同时,建立"全生命周期环境监测体系",在开采区布置水下机器人、声呐监测设备,实时监控生态变化。

站在南海的钻井平台上,海风裹挟着咸湿的气息掠过。不远处,"蓝鲸1号"的机械臂正在将最后一组传感器安装到海底。屏幕上的产量曲线仍在稳步上升,而更令人振奋的是,这些数据正通过5G网络实时传回北京的研发中心——那里,工程师们正在调试新一代"智能注采系统",为下一轮试采做准备。

从实验室里的"冰块样本"到南海的"工业气柱",从依赖进口到自主创新,中国石油在可燃冰领域的突破,不仅是对一种能源的"解锁",更是对能源安全、产业升级、生态保护的系统性探索。当可燃冰的商业化开采从"可能"变为"必然",我们或许正在见证一个新时代的开启:这里没有火焰的炽热,却有冰与火的交响;没有对传统能源的颠覆,却有新旧动能的温柔转换。而这,或许就是中国能源新"冰"期最动人的注脚。

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作者:ht
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来源:TechFM
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