※日本陆域天然气水合物长期稳定开采技术已趋成熟，基于陆地试采的技术将向海域试采转移
※当前日本天然气水合物产业处于开采技术全面验证、海域先导区调查基本完成的发展阶段，计划于2026年前后实施海域天然气水合物生产性试采，预计2030年实现商业化开采
※我国作为全球天然气水合物勘探开发的引领者，应抓住战略机遇，坚定不移推进天然气水合物产业化发展，提前进行政策预研储备，重点围绕天然气水合物产业发展规划、矿业权管理、财政补贴、财税、金融和研发支持政策等领域开展前期基础研究，待时机成熟时，适时推出操作性强、效果好的政策体系，确保我国在天然气水合物产业化进程中抢占先机
日本作为化石燃料消费大国和能源进口大国，格外重视能源的安全稳定和独立自主，一直将天然气水合物（俗称“可燃冰”）产业化发展视为保障自身能源安全的重要抓手，并把其列为国家战略。2019年，日本启动新一轮天然气水合物开发国家计划（2019~2025年），提出2027年前实现商业化开发的目标，并专门组建了天然气水合物研究开发联盟（MH21-S）。2024年，日本修订了《日本海洋能源和矿产资源开发计划》，明确提出2030年前启动由民企主导的天然气水合物商业化项目。
为推进商业化开发，日本先后于2013年和2017年进行了两轮海域天然气水合物试采，并于2023年6月进行了海域天然气水合物简易试采。与海域试采相比，陆域冻土天然气水合物试采技术条件更加简单，可用较低成本开展长期试采，为海域长期生产提供技术验证。为此，日本早在2014年就与美国能源技术实验室（NETL）签署了在阿拉斯加联合开展陆域长期试采的合作备忘录。2023年9月至2024年7月，日本金属能源安全组织（JOGMEC）联合NETL在阿拉斯加北坡冻土带实施天然气水合物长期试采，共历时315天，其中产气280天，出气日216天（非出气日64天），均创下了天然气水合物试采的时长纪录，后因主动关停而终止试采。总体来看，当前日本天然气水合物产业处于开采技术全面验证、海域先导区调查基本完成的发展阶段。在此次长期试采的基础上，日本计划于2026年前后实施海域天然气水合物生产性试采，力争2030年实现商业化开采。
长期稳定开采技术已趋成熟，基于陆地试采的技术将向海域试采转移
阿拉斯加试采结束后，日本MH21-S和日本产业技术综合研究所（AIST）于2024年12月4日至5日分别召开了砂岩层和浅表层天然气水合物调查研发推进年会，全面总结此次试采成果和日本天然气水合物产业化进程。
会议认为，此次试采达到了既定目的，取得了五个重大突破：一是完成超10个月连续产气，创世界最长产气纪录；二是完整监测4口井的全流程数据，有效评估砂岩层产气过程；三是验证了生产技艺的稳定性，全程未发生井内故障；四是研发了远程监控系统，实现生产数据实时获取、解析和应用；五是实现持续稳定供气，首次将产出的甲烷气体作为试采场地内发电机等测试设施的燃料来源，成为全球首个直接将天然气水合物作为能源使用的项目。这次试采表明，长期稳定开采技术已取得突破，未来将侧重技术改进与优化。
这次试采后期仍遇到细砂附着堵塞气孔、随气少量出水等技术问题，未来计划通过化学除砂、泵性提升等方式改善和缓解。目前，大量试采数据仍在解析中，日本将基于阿拉斯加试采的技术成果，推进本国海域长期水合物试采。会议上并未透露试采的产气速率与产气量。
即将完成先导区海域精细地质环境调查，计划实施海域天然气水合物长期开采
日本高度重视先导区建设在推进天然气水合物产业化进程中的作用，目前，已圈定3处海域浅表层天然气水合物产业化先导区，重点围绕水深500~1000米的两处进行海底地质和水文环境调查。2023年，日本利用“地球”号大洋钻探船在两个先导区进行钻探取样和调查工作，两次均钻进160米，均获连续随钻测井数据和约140米岩芯。2024年又实施6个调查航次，主要利用走航式自主水下航行器（AUV）进行高精度海底地形测绘和3000米级无人遥控潜水器（ROV）进行海底观察和表层样采集，并使用悬停式AUV进行高分辨率海底摄像，以及开展海底调查与基础材料实验等工作。截至目前，在海洋地质调查方面，已在两处先导区完成12项大基本调查，并对各自160米随钻测井数据和140米岩芯进行了综合分析研究，已全面掌握先导区地质环境条件。同时，在环境影响评价方面，已完成先导区钻前、钻中和钻后长时间环境调查，并利用海底成像、电磁勘探、三维地震等多种手段，定量评估了沉积物堆积范围、生物密度变化等环评指标，着手确立环境基线与构建环评体系。
今年，日本计划继续开展钻后环境观察与评价调查航次，并拟选用合适的调查船完成两处先导区的精细海洋地质与环境评价工作。同时，1月下旬，“地球”号继2023年的简易试采之后，计划再次执行为期38天的天然气水合物简易试采，将在志摩半岛外海钻探两孔，获取新的测井数据与岩芯样品，为2026年新一轮海域天然气水合物试采精准刻画储层及选址提供基础支撑。
关于我国天然气水合物产业发展的思考
能源保障和安全事关国计民生，天然气是我国主体能源之一。我国已成为全球最大的天然气消费国和进口国，天然气外采度高达43%，且未来还有进一步攀升的趋势。作为能源结构调整的过渡性桥梁和低碳转型的主力军，天然气还是我国能源发展绿色转型过程中最为重要和现实的选择，在构建清洁低碳、灵活高效新型电力系统中扮演着不可替代的角色。天然气水合物是我国天然气产业未来的重要补充，是构建多元安全能源供应保障体系的重要选择，也是加快构建清洁低碳安全高效能源体系的重要领域。与此同时，天然气水合物勘探开发涉及领域广、溢出效应强，有望成为发展海洋新质生产力的重要方向。
保持战略定力，坚定天然气水合物产业发展的信心。未来产业的发展往往具有爆发性，从全球天然气水合物的历次试采结果来看，开采技术的迭代升级已开始呈现出指数级增长的态势，天然气水合物产业正处于从孕育期向成长期过渡的关键阶段。随着科技发展、需求升级，天然气水合物开采的产气时长和产气量有望迎来数量级的提升，并释放巨大的支撑和带动作用，产业化前景可期。我国作为全球天然气水合物勘探开发的引领者，应抓住战略机遇，保持战略定力，坚定不移推进天然气水合物产业化发展。要充分利用“梦想”号大洋钻探船，加大天然气水合物资源调查力度，尽快落实先导区资源储量，查清矿体特征，补齐重点区域的普查和详查工作，积极实施生产性试采，加快推进商业化开采，进一步巩固我国在天然气水合物领域的先发优势。
集智攻关难题，充分发挥科技创新新型举国体制优势。科技创新是加快实现天然气水合物产业化发展的根本。日本在推进天然气水合物开发的进程中，高度重视关键核心技术的研发，先后部署了最优钻进速率推演、钻探操作规范编制、大口径钻探标准制定、稳定扬收系统研发、泥砂—天然气水合物分离效率提升、缓解三相变化致堵对策及降低环境影响方案等核心课题，实现了钻采技术的持续升级。新型举国体制是我国在激烈科技竞争中抢占制高点、掌握主动权的战略优势，应充分发挥国家天然气水合物勘查开发国家工程研究中心等平台的组织作用，联合国家自然科学基金委，聚焦控压钻井、抑制性钻井液、甜点识别、储层改造、出砂管控、流动保障等关键核心技术问题，部署实施一批有针对性的重大科技项目，加快打通水合物长期稳定生产的技术路线，研制更加适宜、便捷和高效的装备，不断降低天然气水合物的开发成本。
提前储备政策，为天然气水合物产业化快速发展保驾护航。当前，天然气水合物勘探开发仍面临诸多复杂挑战，其技术研发和未来市场的高不确定性阻碍了企业的投资意愿，天然气水合物产业化面临“死亡之谷”。具体看，主要存在引导天然气水合物成为战略性资源储备的支持性政策体系尚未建立，针对技术研发高不确定性的财税组合政策支持明显不足，天然气水合物上中下游发展缺乏协同等问题。2030年前后将是天然气水合物产业化发展的关键节点。当前，我国生产性试采实施在即，迫切需要相应的产业政策来加速推进产业化的发展。页岩气、核电等先进能源技术产业化发展的国际经验表明，高度重视战略和规划，实现市场化中小企业主导下的技术创新和金融支持，竞争机制和政府引导并举是实现新兴产业发展的关键举措。鉴于此，在天然气水合物产业化前夕，应提前进行政策预研储备，重点围绕天然气水合物产业发展规划、矿业权管理、财政补贴、财税、金融和研发支持政策等领域开展前期基础研究，待时机成熟时，适时推出操作性强、效果好的政策体系，确保我国在天然气水合物产业化进程中抢占先机。
|
搜索:通过此功能可以快速搜索本站内容.
电话:010-84675230 传真:010-84673367 
邮箱：service@zkreport.org