北大盧海龍團隊：走在可燃冰開發領域世界前列

　　2017年5月18日，我國在南海神狐海域天然氣水合物（俗稱“可燃冰”）試采成功。可燃冰能量儲層密度高，熱值高，污染小，資源量豐富，分布廣泛，被認為是未來石油、天然氣的戰略性替代能源，對我國能源安全及經濟發展也有重要意義。

　　但是，可燃冰開發難度非常大，以至于日本、美國等國家多年來一直難以實現產業化。如今，在這個領域走在最前面的，是國土資源部中國地質調查局領導的科研隊伍。作為我國海域天然氣水合物試采工程的首席科學家，北京大學工學院講席教授盧海龍和他的同事們勇于挑戰，攻克技術難關，運用“地層流體抽取試采法”等各種創新技術和方法，將蘊藏在海底的“冰塊”點燃成熊熊燃燒的火焰，奏響了“可燃冰時代”的“冰與火之歌”，再次展示了科研領域“后發先至”的中國速度。

　　盧海龍1981年考上北京大學地質系，自此開始了他與地質學的不解之緣。1991年，盧海龍赴日留學，7年后，他拿到了日本第一個以可燃冰為研究課題的博士學位。此后，盧海龍先后在日本石油公團技術研究中心、加拿大地質調查局、加拿大國家研究院工作。2014年，盧海龍通過“千人計劃”受聘于北京大學工學院能源與資源系。經過23年的東渡西進，50歲的盧海龍再次回到祖國，回到北大。

　　“可燃冰雖然儲量大、分布廣，但其成藏機理和石油、天然氣差別很大，覆蓋它的海底地層普遍是松軟未固結的沉積物，稍有不慎就會導致大量泥砂涌進管道，致使生產不能進行，造成開采失敗。”盧海龍說。

　　而我國可燃冰試采面臨的困難還不止于此，“日本、美國、加拿大等試采的可燃冰均為砂質類型，其孔隙條件、水合物飽和度等條件均較好，便于開采。而我國已發現的海域天然氣水合物主要屬于泥質粉砂型儲層，砂細導致孔隙度低，滲透率差；同時我國的可燃冰水深大、儲層埋層淺，深水區淺部地層松軟極易垮塌，施工難度更大。”盧海龍說。

　　北京大學遙感樓，緊鄰博雅塔和未名湖。這座綠植環繞，略顯滄桑的老樓，就是盧海龍和他的團隊做模擬實驗的地方。除了出海考察，盧海龍大部分時間是帶領團隊進行實驗研究和數值模擬。在這里，他們進行天然氣水合物基礎物性和產能模擬研究，針對南海天然氣水合物儲層提出了新的開發技術，參與制定了試采新工藝，有效解決了儲層流體控制與可燃冰穩定持續分解等難題，完成了可燃冰全流程試采核心技術的重大突破。

　　“試采前壓力非常大，國家花那么多錢，萬一達不到預期效果，根本沒法向國家交代。”在這樣的壓力下，盧海龍每天工作十幾個小時，即便回家了也是想著實驗的事情，覺都睡不好。日復一日的努力也在神狐海域得到了檢驗，試驗結果讓盧海龍十分滿意。

　　5月10日，神狐海域可燃冰試采點火成功。18日，連續產氣超過一周，平均日產超1.6萬立方米，天然氣產量穩定，甲烷含量最高達99.5％，超額完成“日產萬方、持續一周”的預定目標。

　　截至7月9日，天然氣水合物試開采連續試氣點火60天，累計產氣量超過30萬立方米，平均日產5000立方米以上，甲烷含量最高達99.5%。獲取科學試驗數據647萬組，為后續科學研究積累了大量翔實可靠的數據資料。

　　“粉砂型儲層難開發，以前世界各國考慮天然氣水合物開發時都是優先將滲透率高、飽和度高的砂質儲層作為開發對象。但是粉砂質儲層占世界天然氣水合物量的大多數，所以我們的突破，對全世界而言更具有可參考和借鑒的價值。”盧海龍說。

　　“試驗時長60天，是世界最長的，30多萬立方米的總產氣量也是最多的。”盧海龍介紹，60天的試驗時長為以后天然氣水合物的產業化開發積累了很多經驗。

　　從2002年起，日本、加拿大、美國先后在加拿大馬利克和美國阿拉斯加用加熱法、降壓法和二氧化碳置換法進行過四次可燃冰試采，但效果不理想，最長的一次試驗時長僅6天；2013年，日本首次進行海域天然氣水合物試采，但僅持續6天。“日本的幾次試驗都是因為出砂等技術問題而不能長期進行。天然氣水合物的產業化生產不可能產幾天停幾天，是要長期生產的。通過60天的長期試驗，我們看到了更多短期試驗觀察不到的現象和問題，對產業化開發更有意義。”

　　“咱們國家是現在最大的能源進口國，一半以上的能源都從國外進口。如果天然氣水合物的產業化開發成為現實，對國家的能源安全就又多了一個保障。”談及以后的工作，盧海龍躊躇滿志，“正如黨中央、國務院賀電中說的那樣，‘海域天然氣水合物試采成功只是萬里長征邁出的關鍵一步，后續任務依然艱巨繁重。’結合這次試開采的數據，我們下一步將著重在提高效率、降低成本上下功夫。我們會繼續研發一些新的技術，改進工藝方法，開發一些專業設備，為天然氣水合物的產業化開發做準備。”