青岛海洋地质研究所提出破解可燃冰开采难题的中国方案

天然气水合物：可燃冰开采的神秘面纱

日前，中国地质调查局青岛海洋地质研究所研发出多项天然气水合物开采专利技术和装置，引发了公众对可燃冰开采技术的极大关注。这种神秘的物质因其外观像冰一样且遇火即可燃烧，又被称作可燃冰。记者近日探访青岛海地所，揭示可燃冰开采的复杂性和创新团队的努力。

早在20世纪90年代，我国就开始了对可燃冰的，从勘探到人工合成，再到试采，经历了近三十年的历程。青岛海洋地质研究所作为我国可燃冰研究的重镇，多年来已形成了一支充满活力与创新精神的团队。这支团队被赋予了众多的荣誉与标签：“三多”团队专利多、设备多、年轻人多。目前该团队已取得了上百项国家专利和多项国际专利，实验室内的实验设备也一应俱全。特别值得一提的是，这个以“80后”为主体的年轻团队，为我国可燃冰研究技术发展做出了重要贡献。其中，年轻的李彦龙作为团队的一员，成功申请了多项国家专利，并为获得的开采技术发明专利贡献了想法。

可燃冰开采并非易事。由于其存在于地层中的特定温度和压力环境下，并且以固态形式存在，因此不能直接像挖煤那样进行挖掘。直接挖掘会对海底环境造成严重破坏，并带来工程和地质风险。目前国际公认的可燃冰开采方法是原位分解法，科研人员主要通过改变压力、温度或添加化学物质的方式使可燃冰分解并开采。尽管降压法被认为是最具应用前景的方法，但仍然存在提产困难的问题，需要对其进行改进和优化。

针对我国南海海域粉砂质水合物储层的特点和试采面临的关键技术难题，李彦龙介绍了一种新技术。这类储层沉积物粒径小、黏土含量高，难以使用常规油气储层的防砂思路。而新技术则针对这一问题进行了优化和改进，既保证了产能又避免了地层亏空的问题。这些新技术为可燃冰的长期高效开采提供了新的可能性。此次新技术破解了开采难题的消息更是给整个行业带来了希望与期待。随着科研人员的不断努力和创新技术的不断涌现相信未来我们一定能够解决更多挑战推动可燃冰开采技术的发展与应用为人类的能源事业注入新的活力。针对水合物分解过程中出现的地层空间变大、砾石充填层蠕动和亏空的问题，导致产出流体直接冲击筛网，防砂失效，开采活动被迫终止的难题，李彦龙深入研究了降压开采中的储层处理。他提出了向储层中注入高渗透物质以置换水合物及近井的泥质、细粉砂的设想，并为此查阅了大量关于稠油和油砂开采的常规材料，运用建模分析技术。

经过深入研究和反复试验，李彦龙成功研发出两项重要技术专利：“海洋天然气水合物砂浆置换开采方法及开采装置”与“粉砂质海洋天然气水合物砾石吞吐开采方法及开采装置”。这两项技术融合了稠油蒸汽吞吐开采的核心思想和疏松砂岩储层适度防砂技术的精华，巧妙利用水合物开采过程中管外充填层的砾石翻转沉降现象。

李彦龙详细介绍，这两项技术为连续置换开采和间歇式吞吐置换开采提供了新的解决方案。它们能够在长期开采过程中及时填充或置换地层亏空量，有效缓解过度防砂造成的提产困境，并填补井周外围的亏空。这些创新技术为水合物产能的释放和地层物质亏空的弥补提供了新的思路。

目前，这些技术仍处在理论验证阶段，李彦龙及其团队已经开始了相关的理论计算和实验模拟验证。他们将继续围绕泥质粉砂型天然气水合物的高效、安全、低成本开发开展深入研究，致力于提出破解天然气水合物可持续开发的“中国方案”。

在全球范围内，可燃冰试采均处于科学实验阶段。那么，距离产业化开采还有多远的路程呢？刘昌岭表示，可燃冰开采离产业化生产尚有一段距离，需要颠覆性的技术革命来降低开采成本并产生合理的经济价值。可燃冰的快速生成、安全储运、环境保护等技术问题也是急需解决的瓶颈。为了实现可燃冰的产业化开采，必须针对不同类型的可燃冰储层，研发高效、安全、环保的开采技术工艺。