記者前不久從廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局獲悉，今年該局共安排了“海洋六號”等4艘調(diào)查船，在南海北部西沙海槽等3個海區(qū)展開7個航次的綜合調(diào)查，對我國南海北部的“可燃冰”資源開展了地質(zhì)取樣、海底攝像、淺層剖面、多波束調(diào)查，并采用了高分辨率二維地震、準(zhǔn)三維地震等調(diào)查手段，以及海底地震儀、水下機(jī)器人、海底可控源電磁等新方法和新手段。
目前，計劃安排的航次和任務(wù)量已完成大半。
中國計劃：將在南海再鉆“可燃冰”
我國南海北部陸坡整體調(diào)查研究程度仍較低，調(diào)查程度差異較大，對天然氣水合物的地質(zhì)認(rèn)識仍不足，距查明資源狀況、探明地質(zhì)儲量仍有差距
據(jù)新華社消息，國務(wù)院參事、國土資源部原總工程師張洪濤在今年6月初參加“科學(xué)家與媒體面對面”活動時透露，我國明年有望在南海再次鉆探“可燃冰”。張洪濤表示，目前掌握的一些比較有利的區(qū)域是在南海大陸坡，但最終選擇哪個區(qū)域?qū)嵤┿@探，還有待進(jìn)一步調(diào)查和研究。
“可燃冰”的學(xué)名叫天然氣水合物，也有的簡稱水合物。它是由水與天然氣在低溫高壓條件下形成的產(chǎn)物。它存在于海底或陸地凍土帶內(nèi)，是由天然氣與水在高壓低溫條件下結(jié)晶形成的固態(tài)籠狀化合物。純凈的天然氣水合物呈白色，形似冰雪，可以像固體酒精一樣直接被點燃，因此，又被形象地稱為“可燃冰”。天然氣水合物是一種新型高效能源，被譽為21世紀(jì)具有商業(yè)開發(fā)前景的戰(zhàn)略資源。
2007年，我國曾在南海北部神狐海域成功通過鉆探首次獲得了天然氣水合物的實物樣品。據(jù)國土資源部發(fā)布的消息稱，2007年5月，中國地質(zhì)調(diào)查局在我國南海北部成功鉆獲天然氣水合物實物樣品，標(biāo)志著我國天然氣水合物調(diào)查研究水平一舉步入世界先進(jìn)行列。
2007年實施的鉆探，是由中國地質(zhì)調(diào)查局統(tǒng)一組織，廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局具體實施，輝固國際集團(tuán)公司Bavenit號鉆探船承擔(dān)。第一航段首席科學(xué)家、現(xiàn)任中國地質(zhì)調(diào)查局基礎(chǔ)部主任的張海啟博士介紹，整個航次歷時52天，完成先導(dǎo)孔鉆探8個，取心孔鉆探5個，在8個先導(dǎo)孔中進(jìn)行了管內(nèi)測井和裸眼測井，在其中3個鉆孔發(fā)現(xiàn)并獲取了天然氣水合物實物樣品，實現(xiàn)了我國天然氣水合物勘探的重大突破。
在鉆探結(jié)束后約兩年時間里，廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局利用鉆探成果、室內(nèi)樣品分析以及地球物理處理成果資料，通過測井評價、有井約束地震反演、礦體描述及水合物樣品測試等，開展了天然氣水合物成礦地質(zhì)條件和富集特征研究。
科學(xué)家們對我國神狐海域的天然氣水合物資源有了五個方面的認(rèn)識：
——明確了我國神狐海域水合物類型。為擴(kuò)散型，呈分散狀，富集在穩(wěn)定帶下部BSR（似海底反射）之上。并在鉆探區(qū)內(nèi)圈定出11個天然氣水合物礦體，礦層平均有效厚度約20米，預(yù)測其天然氣儲量豐富。
——通過對含水合物樣品氣體組分及同位素分析表明，鉆探區(qū)水合物富集層位氣體主要為甲烷，平均含量達(dá)到98.1%，主要為微生物成因氣，烴類組分以甲烷為主。具立方晶體結(jié)構(gòu)，為Ⅰ型水合物，即純甲烷水合物。
——研究發(fā)現(xiàn)，似海底反射界面是神狐海域水合物賦存的主要標(biāo)志。反射強(qiáng)度與沉積物孔隙中水合物飽和度有關(guān)。獲得水合物的三個站位，含水合物的飽和度最高值分別為25.5%、46%和43%，是目前世界上已發(fā)現(xiàn)的同類型水合物地區(qū)中飽和度最高的地方。
——研究發(fā)現(xiàn)，控制該區(qū)天然氣水合物成藏的關(guān)鍵因素是天然氣供應(yīng)量和溫度。鉆探區(qū)地溫梯度變化較大，區(qū)內(nèi)沉積物孔隙水中的硫酸根離子含量在垂向上變化迅速，較好地指示了水合物的存在。含天然氣水合物沉積層具有高電阻率及高層速度特征。此外，研究人員還在其中1個站位大于50米較深處，發(fā)現(xiàn)有標(biāo)志水合物的新類型微生物古菌群落存在。
——利用鉆探、測井及地震資料相結(jié)合的技術(shù)提高分辨率，能較好地描述水合物礦體的厚度和平面變化特征，從三維空間預(yù)測水合物礦體的空間分布形態(tài)。
廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局礦產(chǎn)所副所長、教授級高級工程師梁金強(qiáng)向記者介紹說，10多年的調(diào)查與評價表明，我國南海北部陸坡具有良好的天然氣水合物資源遠(yuǎn)景，是我國重要的潛在戰(zhàn)略能源資源接替區(qū)域之一。
但是，南海北部陸坡整體調(diào)查研究程度仍較低，除神狐海域局部地區(qū)實施鉆探外，其他均未鉆探，對水合物的地質(zhì)認(rèn)識仍屬不足，距摸清資源狀況、探明地質(zhì)儲量仍有一定差距。
加強(qiáng)調(diào)查：啟動國家水合物計劃
重點加快南海北部和青藏高原水合物資源遠(yuǎn)景區(qū)勘查與進(jìn)一步評價，并將選擇重點目標(biāo)實施水合物試驗性開采，為這一資源的早日開發(fā)利用作好技術(shù)準(zhǔn)備
從2011年開始，我國正式啟動新的國家水合物計劃。
過去10年，我國在南海北部陸坡和青海祁連山地區(qū)進(jìn)行初步調(diào)查并取得一定成果的基礎(chǔ)上，新的國家水合物計劃將分不同層次、不同程度對我國管轄海域、專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)、陸域凍土帶、管轄外海域進(jìn)行資源勘查與評價。其重點是要加快南海北部和青藏高原水合物資源遠(yuǎn)景區(qū)勘查與進(jìn)一步評價，并將選擇重點目標(biāo)，實施水合物試驗性開采，為這一資源的早日開發(fā)利用作好技術(shù)準(zhǔn)備。
據(jù)了解，新的國家水合物計劃長達(dá)20年，從2011年開始，至2030年結(jié)束，分兩個階段實施。其中，2011年~2020年為第一階段，2021年~2030年為第二階段。
據(jù)了解，在這個計劃中，南海水合物勘查是其中一項重大項目，其主要任務(wù)，是在我國南海北部陸坡區(qū)水合物的重點成礦區(qū)帶，實施以綜合地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、鉆探等為主的水合物資源勘查，圈定有利分布區(qū)，查明資源分布狀況；優(yōu)選2~3個水合物富集區(qū)，利用海上開采配套技術(shù)研究成果，實施水合物試驗性開采；同時，還要爭取擴(kuò)大在我國管轄海域開展水合物資源勘查的范圍，對調(diào)查區(qū)水合物資源前景進(jìn)行初步評價，以期取得戰(zhàn)略性突破。
也就是說，在這一階段，我國將根據(jù)不同勘探程度，分層次對南海水合物資源進(jìn)行勘查，通過進(jìn)一步勘查與評價，鎖定富集區(qū)域，為今后我國海域水合物試開采及開發(fā)利用、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。
實施鉆探成為其中一個重要的環(huán)節(jié)。據(jù)梁金強(qiáng)介紹，我國海洋水合物勘查已經(jīng)經(jīng)歷了10多年的歷史進(jìn)程。從1999年開始，在中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)大調(diào)查經(jīng)費支持下，廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局探索性地開展了500公里深水高分辨率多道地震調(diào)查，首次發(fā)現(xiàn)這一海域存在天然氣水合物的地震指示標(biāo)志——似海底反射（BSR），第一次在我國海域發(fā)現(xiàn)了天然氣水合物資源存在的蹤影。
此后，通過多個航次的調(diào)查，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)了天然氣水合物賦存的地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)的多信息證據(jù)，從而得到了國家的高度重視。2002年，國家批準(zhǔn)在我國海域開展天然氣水合物資源調(diào)查與評價，廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局負(fù)責(zé)這一項目的具體實施。
在10年時間里，項目重點選擇了南海北部陸坡西沙海槽、神狐、東沙及瓊東南等４個海域，利用廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局“奮斗四號”、“奮斗五號”、“海洋四號”、“探寶號”，以及德國“太陽號”等多艘綜合科學(xué)考察船開展調(diào)查，并于2007年租用國外鉆探船在神狐海域?qū)嵤┿@探，取到天然氣水合物實物樣品。
10多年來，隨著調(diào)查分析不斷深入，在我國南海北部陸坡海域，已劃出6個天然氣水合物成礦遠(yuǎn)景區(qū)帶，總面積達(dá)14.84萬平方公里，預(yù)測遠(yuǎn)景資源量相當(dāng)于744億噸油當(dāng)量，并進(jìn)一步圈出其中若干個成礦區(qū)帶和成礦區(qū)塊。
通過10多年持續(xù)不斷的調(diào)查研究，我國在海洋天然氣水合物資源調(diào)查研究領(lǐng)域取得了重大進(jìn)步，認(rèn)識逐步深入，資源前景樂觀。但是，與世界發(fā)達(dá)國家比較，我國南海北部陸坡整體調(diào)查研究程度仍較低，對西沙海槽、東沙、神狐、瓊東南等４個海區(qū)的調(diào)查程度差異較大。
盡管目前我國已在南海北部圈定出若干個鉆探目標(biāo)區(qū)，但僅神狐海域這一局部地區(qū)實施了鉆探，還有大量目標(biāo)區(qū)有待進(jìn)一步精確調(diào)查和鉆探研究，這些都要通過國家新的水合物計劃來進(jìn)一步完成。
今年部署：開展分層次調(diào)查
中國地質(zhì)調(diào)查局進(jìn)行了系統(tǒng)部署，今年，在重點目標(biāo)區(qū)使用水下機(jī)器人（ROV）進(jìn)行調(diào)查，獲取了一批與海底“可燃冰”相關(guān)的地質(zhì)信息
記者從廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局獲悉，2012年，針對南海北部天然氣水合物資源調(diào)查，該局按以下3個層次部署任務(wù)：
一是針對有利區(qū)開展詳細(xì)調(diào)查。其目的是，查明異常區(qū)分布范圍，圈定有利勘探目標(biāo)區(qū)，為優(yōu)選后續(xù)有利鉆探目標(biāo)，評價資源潛力提供基礎(chǔ)資料和依據(jù)。
二是繼續(xù)開展普查。初步查明成礦地質(zhì)條件，圈定地球物理、地球化學(xué)異常分布區(qū)域，為評價和優(yōu)選成礦有利區(qū)提供基礎(chǔ)資料和依據(jù)。
三是擴(kuò)大資源遠(yuǎn)景區(qū)。今年已部署在工作程度較低的海域開展調(diào)查，了解成礦地質(zhì)條件，圈定地球物理異常分布區(qū)域，擴(kuò)大資源遠(yuǎn)景區(qū)，為下一步工作部署提供依據(jù)。
梁金強(qiáng)說，圍繞勘查研究目標(biāo)，廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局進(jìn)行了系統(tǒng)部署，強(qiáng)調(diào)勘查的層次性，針對不同的勘查目標(biāo)和地質(zhì)要求，使用不同的調(diào)查方法。通過近幾年的調(diào)查，該局已選定一些重要的目標(biāo)，計劃明年開始實施鉆探。同時，強(qiáng)調(diào)多學(xué)科綜合性勘查評價，在勘探中將重視新技術(shù)新方法的應(yīng)用，更加重視勘探的成效。
總體上，經(jīng)過多年探索，我國海域天然氣水合物調(diào)查方法和技術(shù)更為豐富和成熟，融合了地球物理、地質(zhì)采樣及海底淺表層聲學(xué)等多種調(diào)查手段。采用這些調(diào)查手段，可以從不同的角度尋找天然氣水合物存在的證據(jù)。近兩年，廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局在原有調(diào)查手段的基礎(chǔ)上，新增了海底地震儀（OBS）、水下機(jī)器人（ROV）、海底可控源電磁（CSEM）等調(diào)查方法，取得了明顯效果，進(jìn)一步提高了勘探成效。
新的水合物計劃實施1年多，我國對南海北部陸坡天然氣水合物的調(diào)查程度逐步加深，擴(kuò)大了資源遠(yuǎn)景區(qū)范圍，成礦條件研究資料更加豐富，南海北部一些重點目標(biāo)區(qū)天然氣水合物賦存特征得到進(jìn)一步證實，為鉆探評價打下了良好基礎(chǔ)。
記者了解到，廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局今年在南海北部陸坡部署并開展了地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)等多學(xué)科綜合調(diào)查，調(diào)查方法包括多道地震、淺層剖面、多波束、地質(zhì)及微生物取樣、海底熱流、海底攝像、海底地震儀（OBS）、可控源電磁試驗、“海獅號”水下機(jī)器人（ROV）等多種。
在詳查區(qū)里，該局還部署了比較綜合的手段，增加了深水多波束、海底可控源電磁等比較先進(jìn)手段來探測水合物分布情況。今年5月，“海洋六號”船首次成功利用ROV、可控源電磁等高新技術(shù)進(jìn)行勘查，特別是在重點目標(biāo)區(qū)使用ROV進(jìn)行調(diào)查，獲取了許多冷泉甲烷滲漏活動的清晰影像及自生碳酸鹽巖、生物樣品等與海底“可燃冰”相關(guān)的證據(jù)。同時，成功利用我國自主研發(fā)的可控源電磁技術(shù)裝備進(jìn)行水合物調(diào)查試驗，發(fā)現(xiàn)了可能由水合物引起的高電阻率異常帶，為鉆探選區(qū)提供了非常有利的資料。
據(jù)介紹，與地震勘探方法不同，“電磁”勘探方法向海中釋放是電磁波。電磁波沒有聲音，也不引起海水震動。通過調(diào)查船拖拽，在航行中向海底地層發(fā)射電磁波，同時接受周邊地層反射回來的信號。海底天然氣水合物與周圍物質(zhì)相比，電阻率偏高，因此，通過測量海底的電阻率參數(shù)，可以判斷它的存在。
實踐證實，“電磁”勘探法是水合物的主要輔助調(diào)查手段，未來會越來越多地應(yīng)用到“可燃冰”勘探中。
記者了解到，廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局廣泛聯(lián)合國內(nèi)優(yōu)勢力量，使我國在天然氣水合物成礦理論、勘查技術(shù)及鉆采技術(shù)、環(huán)境效應(yīng)等領(lǐng)域，形成多方參與的綜合性研究平臺，充分發(fā)揮產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的優(yōu)勢，多學(xué)科、跨部門進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)。
在成礦理論方面，開展了水合物成藏的氣源、沉積和構(gòu)造條件研究，水合物成礦溫壓場條件及控礦機(jī)理研究，水合物成礦系統(tǒng)地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、微生物異常響應(yīng)特征綜合研究，天然氣水合物成藏動力學(xué)及成藏規(guī)律研究，取得了許多新成果。
在勘查技術(shù)研發(fā)方面，開展了海洋可控源電磁探測系統(tǒng)研究，除首次獲取了南?？煽卦措姶艛?shù)據(jù)外，還開展了三維地震與海底地震探測、海底熱流探測等技術(shù)研究。例如，通過OBS偶合技術(shù)、OBS測試技術(shù)、觀測系統(tǒng)設(shè)計等技術(shù)方法研究，提高了OBS回收率和采集質(zhì)量。這些成果，為我國海洋水合物計劃的實施提供了技術(shù)支撐。
梁金強(qiáng)說，今年以來，除了海上調(diào)查以及室內(nèi)資料處理、實驗測試，綜合解釋人員也在緊張工作，為明年鉆探目標(biāo)選擇和井位部署也是重點之一。按照計劃，正在進(jìn)行的海上準(zhǔn)三維調(diào)查，可更精細(xì)地了解海底水合物礦體的分布狀況，將提交一批鉆探井位。
張洪濤透露，明年有望開展的水合物鉆探，也可能邀請世界頂級科學(xué)家參與合作。記者從廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局了解到，該局目前正積極對世界上具備水合物鉆探及取樣能力的調(diào)查船展開調(diào)研，為下一步即將開展的鉆探做好準(zhǔn)備。
中國期待：試采“可燃冰”
目前，試采天然氣水合物已經(jīng)列入國家水合物計劃之中。按照計劃，我國將在勘查評價基礎(chǔ)上，利用海上開采配套技術(shù)研究成果，實施水合物試驗性開采
水合物試采技術(shù)是國家核心技術(shù)，中國地質(zhì)調(diào)查局海洋處負(fù)責(zé)人趙洪偉博士向記者介紹了我國在這一方面的發(fā)展。
從2004年起，我國逐步啟動了水合物開采基礎(chǔ)研究工作，建立了小型物性測試裝置，室內(nèi)合成水合物，初步進(jìn)行了開采技術(shù)的模擬實驗研究。但在總體上看，尚處于起步階段，與國外先進(jìn)的試開采技術(shù)差距較大。同時，由于海洋水合物絕大多數(shù)分布在500米~3000米水深的海底沉積物中，儲存條件復(fù)雜、埋深淺，開發(fā)過程中易引發(fā)工程地質(zhì)災(zāi)害、溫室效應(yīng)等，尋求安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的開采技術(shù)，我國面臨著巨大的挑戰(zhàn)。
據(jù)了解，1995年以來，美國、日本、德國、加拿大、印度、韓國等均制定國家計劃，投入巨資、研發(fā)新技術(shù)裝備，開展水合物資源勘查與試采。從2002年起，加拿大、美國、日本等國家，已在加拿大北部和美國阿拉斯加凍土區(qū)進(jìn)行水合物試采并獲成功。我國周邊國家日本、印度、韓國也紛紛在其管轄海域，相繼開展調(diào)查并獲取了水合物樣品，展示了巨大的資源前景。
其中，日本計劃2012年在其南海海槽施工國際上第一口海域開發(fā)測試井，2016年進(jìn)行商業(yè)性開發(fā)；韓國計劃2015年進(jìn)行試驗性開采。我國臺灣自20世紀(jì)90年代以來，在臺西南海域開展了系統(tǒng)調(diào)查，認(rèn)為臺西南海域存在巨大的資源前景，僅1萬平方公里海域內(nèi)的水合物，就可供臺灣使用60年以上，并擬從2012年開始實施天然氣水合物主軸計劃，于2020年完成開采技術(shù)準(zhǔn)備，2025年實現(xiàn)商業(yè)性開發(fā)。
我國南海周邊越南、馬來西亞、菲律賓等東南亞國家，近期也緊鑼密鼓進(jìn)行前期調(diào)查與研究。有關(guān)專家強(qiáng)調(diào)，我國應(yīng)加快步伐，加緊對“可燃冰”的調(diào)查與研究。
