可燃冰试采成功 仪器市场有望开辟新蓝海
继2017年我国首次成功开采可燃冰之后，可燃冰的开采利用就仿佛陷入沉寂。将近三年之后，我国的可燃冰开采终于传来新消息。日前，自然资源部宣布，我国成功进行了海域可燃冰第二轮试采。从2月17日到3月18日，本次试采连续产气30天，水平井钻采技术首次运用于海域可燃冰试采就获得大成功，创造了“产气总量大、日均产气量高”两项世界纪录。 可燃冰即天然气水合物，是在高压低温下由天然气和水形成的结晶状固体物质。其中水分子通过氢键作用形成结晶网格，包裹了大量甲烷、乙烷等可燃性气体。天然气水合物外观像冰，但是又可以燃烧，因此被称为可燃冰。 可燃冰具有非常强的储载气体的能力，1立方米的可燃冰储存的气体体积大约为150～164立方米。可燃冰的资源量非常丰富，据估计，可燃冰中蕴含的碳总量约为石油、天然气等化石能源碳总量的两倍，而且主要成分为甲烷，燃烧后对环境的影响比煤和石油小得多。因此可燃冰已经成为能源工业的研究重点，被视为石油和天然气的替代能源。 然而可燃冰主要分布在深海沉积物或者冻土中，开采难度很大，至今无法实现商业化。目前除了我国，只有美国、加拿大、日本等几个国家进行了开采可燃冰的尝试。可燃冰与石油、煤炭和天然气不同，无法直接开采，只能通过外力使可燃冰在储藏地原位分解，产生流动的气体和水之后再进行开采。而且开采过程中很容易出现地层失稳、大面积出砂等问题，无法长期开采，效率也很低。 由于可燃冰巨大的能源应用潜力以及困难重重的开采问题，可燃冰研究一直是国家能源战略的重要一部分。而可燃冰的研究对仪器行业来说，也是一次开辟新市场的机遇。在可燃冰研究中，仪器在两个方面有着重要的应用——可燃冰的实验室研究与可燃冰的实际勘探开采。 2015年，自然资源部天然气水合物重点实验室正式投入运行。除了核磁共振谱仪、X射线衍射仪、激光拉曼光谱、低温扫描电子显微镜等通用的仪器设备之外，实验室中更多的是近年来自主研发的可燃冰研究系统。由于很多研究项目没有现成仪器，研究团队只能根据需要自行研发。截至2019年，研究团队已取得了100余项可燃冰的国家专利授权、5项专利。其中包括海洋天然气水合物分解区砂粒微观运移过程室内试验方法及装置、含水合物沉积物出砂过程模拟专用反应釜及其测试方法等。虽然这些可燃冰研究专用仪器目前仅在天然气水合物重点实验室使用，但随着可燃冰研究的扩大，相信这些仪器设备将得到更大的应用。 可燃冰的勘探与开采也离不开仪器设备。深海沉积物中的可燃冰可以通过海底甲烷渗漏、特殊的海底生物以及特定的多波束特征等标志进行识别判定。除了多波束测深、深水侧扫声纳等常规的海底勘探设备外，可燃冰探测仪器还有利用甲烷气体进行设计。目前较常见的有深海甲烷原位探测系统、深海气体分析仪等。可燃冰开采之前必须通过探测确定开采地点，我国的海域可燃冰蕴藏量丰富，这就意味着一旦可燃冰可以进行稳定开采，探测仪器的需求量将会非常大。 虽然现在我国的可燃冰开发只进行到第二轮试采，但由于可燃冰的应用前景，关于可燃冰的勘探开采技术以及可燃冰本身的研究还会继续进行。对仪器行业来说，可燃冰带来的庞大市场虽然现在还没有到来，但是也不会太远了。 编辑点评：可燃冰资源密度高、资源分布广泛，具有很高的资源价值，但因其在常温常压下不稳定，一定程度上影响了开采与开发程度。得益于仪器设备的帮助，日前我国对可燃冰试采成功，虽然这只是从探索性试采到试验性试采，但这也表明了我国的可燃冰产业化进程向前迈进了关键一步。之后，我国将继续加强资源勘查，相信这一高效清洁能源能早日服务于经济社会发展。
