我國天然氣水合物實現(xiàn)商業(yè)化開發(fā)還很難，在短期內(nèi)無法對油氣市場產(chǎn)生沖擊。

日前，在距離祖國大陸300多公里的我國南海北部神狐海域“藍鯨一號”海上鉆井平臺，國土資源部宣布，我國進行的首次可燃冰(天然氣水合物)試采取得歷史性突破。

截至6月21日14時，我國南海神狐海域天然氣水合物試采已連續(xù)試采達42天，累計產(chǎn)量超過23.5萬立方米。實現(xiàn)連續(xù)42天試采成功在國內(nèi)能源界乃至整個社會中都產(chǎn)生了較大的影響。本文通過對現(xiàn)階段國內(nèi)外天然氣水合物的研究進展及開發(fā)現(xiàn)狀進行梳理，認為該資源發(fā)展利用中仍存在的諸多問題，在短期內(nèi)難以商業(yè)化發(fā)展利用。但從中長期看，如果天然氣水合物實現(xiàn)了商業(yè)化發(fā)展，必將對我國油氣市場產(chǎn)生重大沖擊。

取得世界領(lǐng)先的試采突破

國外研究天然氣水合物早在1810年就開始，共經(jīng)歷了三個階段。目前在西伯利亞、北斯洛普、墨西哥灣、日本海、日本南海海槽、孟加拉灣、印度大陸邊緣、南中國海北坡等地相繼發(fā)現(xiàn)了天然氣水合物。

相較于南海神狐海海域取試采突破，國外在此之前已完成的六次成功試采活動。包括前蘇聯(lián)在西伯利亞的麥索雅哈氣田進行試采;1998年加拿大與日本合作進行試采;2002年，加拿大、美國、日本、印度、德國等5個國家聯(lián)合在加拿大麥肯齊凍土三角洲進行試采;2007—2008年，日本和加拿大重返Mallik 2L-38 井進行試采;2012年，美國在阿拉斯加北坡永凍帶的Ignik Sikumi 1井進行試采;2013年，日本在日本南海海槽海域第一次運用減壓法采獲水合物試得成功。相較于采氣數(shù)量，日本在日本的南海采氣數(shù)量最多，不到7天的時間內(nèi)采氣12萬立方米。

相比于國外，我國在2002年啟動天然氣水合物資源調(diào)查項目，即118專項。從試采情況上看，5月18日是我國的首次試采，采氣點位于水深1266米海底以下203~277米的海床中，距香港約285公里，使用了全球最先進的雙井架半潛式鉆井平臺“藍鯨一號”。其中，5月10日至5月17日，試采已累計產(chǎn)出天然氣超12萬立方米，最高產(chǎn)量達3.5萬立方米/日，平均產(chǎn)量超1.6萬立方米/日，甲烷含量達99.5%。試采同時達到了日均產(chǎn)氣1萬立方米以上，以及截至目前已經(jīng)實現(xiàn)連續(xù)一個多月不間斷產(chǎn)氣的國際公認指標，標志著我國在天然氣水合物探索階段達到了世界領(lǐng)先水平。

國外已形成的主要試采技術(shù)

傳統(tǒng)的水合物開發(fā)方法主要包括熱采法、減壓法和抑制劑注入法三種。熱采法見效快且可以實現(xiàn)循環(huán)注熱，但熱效率低、有效面積小;減壓法的成本相對較低，且可以用于大面積開采，但對水合物藏有特殊要求，應(yīng)用范圍有限。抑制劑法所需要的化學試劑費用成本較高，作用時間長，商業(yè)價值低，水合物分解產(chǎn)生的水還會稀釋試劑，影響效果，而且還可能產(chǎn)生環(huán)境污染，因此對該方法的研究和試驗較少。

相比于國外的開采方法，我國此次開采的是在世界上占比超過90%的泥質(zhì)粉砂型儲層，這也是我國主要的儲集類型，具有特低孔隙度、特低滲透率等特點，同時深水區(qū)淺部地層松軟易垮塌，易發(fā)生井漏，鉆探風險極高，開采難度最大。日本、美國、加拿大、韓國、印度瞄準的天然氣水合物試采均為砂質(zhì)類型，該類型資源占世界資源量5%左右，其孔隙條件、穩(wěn)定條件均較好，開采難度是所有類型中最低的。

可以看出，地質(zhì)不同，技術(shù)不能照搬，也無成熟經(jīng)驗可循。由此，我國實現(xiàn)了六大技術(shù)體系二十項關(guān)鍵技術(shù)自主創(chuàng)新。包括儲層改造技術(shù)、鉆完井技術(shù)、勘查技術(shù)等。在防砂技術(shù)上，我國實現(xiàn)了包括“地層流體抽取”、未成巖超細儲層防砂和天然氣水合物二次生成預(yù)防技術(shù)在內(nèi)的3項創(chuàng)新。

發(fā)展中存在的問題

雖然國內(nèi)外在天然氣水合物試采方面獲得了不同程度的突破，但依舊有諸多問題存在。

具體資源條件、技術(shù)限制進一步開發(fā)

從現(xiàn)有研究成果看，不同研究機構(gòu)和人員普遍對于天然氣水合物的總體資源情況持樂觀態(tài)度，但對具體地質(zhì)和資源情況的認識還非常有限，由此限制了開發(fā)活動。天然氣水合物在儲層中的賦存形式包括地層型、透鏡型、巖脈型、細紋理型、結(jié)核型、彌散性以及大量型等多種類型，不同類型水合物的地質(zhì)特征、溫壓條件和變化各異，必須根據(jù)具體條件制定開采方案，因此需要針對不同類型的水合物藏特征進行評價。

在技術(shù)方面，雖然全球已采用不同的技術(shù)方法進行了7次成功的天然氣水合物試采，但這些方法都是處于現(xiàn)場測試階段，還存在不同程度的缺陷，實現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用的路還很長。減壓法是經(jīng)濟性相對較好的一種方法，但其對天然氣水合物藏的性質(zhì)有特殊的要求，只有當天然氣水合物位于溫度與壓力平衡邊界附近時，減壓開發(fā)才具有可行性。熱力法至今尚未很好地解決熱利用效率低的問題，且只能局部加熱，因此有待進一步完善。抑制劑法則因很容易造成嚴重的環(huán)境問題而不能長時間、大規(guī)模使用。置換法和固體開采法的提出和測試時間尚短，相關(guān)測試極少，有待于進一步研究和優(yōu)化。

存在較高的環(huán)境風險

根據(jù)現(xiàn)有資料和研究成果，天然氣水合物開發(fā)過程中存在巨大的安全與環(huán)保風險。一方面，從資源賦存方式看，天然氣水合物結(jié)構(gòu)嵌入在海底,成為該區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的一部分，但當前尚不能完全了解天然氣水合物在深海低溫高壓條件下保持穩(wěn)定的條件和結(jié)構(gòu)。在天然氣水合物的開發(fā)過程中，極有可能導致其在海洋中發(fā)生液化而破壞現(xiàn)有海洋生態(tài)系統(tǒng)，也可能改變海底及大陸架的地質(zhì)構(gòu)造，誘發(fā)地震乃至大規(guī)模海嘯。另一方面，在天然氣水合物開發(fā)的過程中不可避免的會伴有一定量的甲烷等氣體釋放，將對海洋環(huán)境和大氣環(huán)境產(chǎn)生不利影響。有學者在對天然氣和天然氣水合物開采過程中的排放物進行研究后指出，天然氣水合物開采過程中排放的甲烷是常規(guī)天然氣生產(chǎn)的近2倍，而單位體積的甲烷在空氣中釋放后，產(chǎn)生的溫室效應(yīng)將是等體積二氧化碳的30倍，能夠極大的加劇全球氣候變暖，可能對全球生態(tài)環(huán)境造成災(zāi)難性的后果。而且天然氣水合物開采過程中產(chǎn)生的氮、硫和碳氧化物的排放量也是常規(guī)天然氣的2~3倍不等，由此可見在現(xiàn)行技術(shù)條件下進行天然氣水合物開發(fā)勢必面臨巨大的環(huán)境壓力。

資源開發(fā)成本居高

日本是迄今為止在天然氣水合物方面做過最多嘗試的國家，根據(jù)日本油氣與金屬礦藏機構(gòu)的估算，從海底天然氣水合物中開采天然氣的成本在0.4美元~1.6美元/立方米(為11.3~45.3美元/百萬英熱單位)，而受近年來油氣價格疲軟影響，2016年日本的LNG現(xiàn)貨進口價格只有約7美元/百萬英熱單位。根據(jù)費氏全球能源公司的統(tǒng)計和預(yù)測，日本現(xiàn)有的LNG長期供貨合同在2030年前的平均價格不到11美元/百萬英熱單位，該國2030年之前的現(xiàn)貨LNG采購價格只有約8美元/百萬英熱單位，未來新增的LNG長期供應(yīng)合同的價格在6~11美元/百萬英熱單位，天然氣水合物與之相比完全沒有成本優(yōu)勢。除成本外，無法實現(xiàn)長時間的連續(xù)生產(chǎn)也是天然氣水合物經(jīng)濟開發(fā)需要解決的問題。從目前已經(jīng)進行的天然氣水合物試采來看，雖然已取得了多次成功，但都無法和常規(guī)天然氣一樣實現(xiàn)長時間的連續(xù)生產(chǎn)，多數(shù)測試都是因為遇到了出砂等問題后被迫停止的。

對我國石油企業(yè)的啟示

現(xiàn)階段難以商業(yè)化利用，但潛在影響巨大

天然氣水合物資源的開發(fā)利用在資源、技術(shù)、環(huán)境與成本等方面存在諸多問題，現(xiàn)階段實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化開發(fā)利用難度較大，在短期內(nèi)無法對我國油氣市場產(chǎn)生實質(zhì)性沖擊。

但從中長期發(fā)展看，一旦天然氣水合物資源的開發(fā)與利用達到商業(yè)化水平，必將對我國能源市場產(chǎn)生重大影響。一是將擴大國內(nèi)天然氣供給規(guī)模，降低能源對外依存度。2016年，我國天然氣進口量超過700億立方米，對外依存度已達36.6%;如果天然氣水合物資源開發(fā)取得實質(zhì)性突破，能夠快速提高國內(nèi)天然氣供給，替代進口天然氣的需求規(guī)模。二是將從供給側(cè)引導天然氣在國內(nèi)一次能源消費中的比例持續(xù)提高。2016年，天然氣在我國一次能源消費中的占比僅為6.2%，遠低于原油的18.1%，更低于煤炭的62.4%。如果天然氣水合物資源開發(fā)取得實質(zhì)性突破，將擴大天然氣供應(yīng)規(guī)模、降低天然氣市場價格，最終從供給側(cè)引導我國消費結(jié)構(gòu)積極調(diào)整，天然氣在一次能源消費中的比例將持續(xù)提升。三是將影響國際油氣資源價格走勢。我國當前是全球第一大原油進口國和第三大天然氣進口國，如果天然氣水合物資源開發(fā)取得實質(zhì)性突破，最終將減少我國油氣資源包括LNG資源的進口規(guī)模，使國際油氣市場上“供大于求”的形勢進一步惡化，進而大幅降低世界油氣資源價格。

石油企業(yè)要大力拓展天然氣消費市場

從本質(zhì)上看，天然氣水合物資源在完成開采和加工后，最終是以天然氣的形式向能源消費市場輸出。因此，我國石油企業(yè)提前謀劃、積極應(yīng)對未來中長期天然氣水合物資源可能對傳統(tǒng)油氣業(yè)務(wù)的沖擊，并有效把握其可能帶來的發(fā)展機遇，在現(xiàn)階段必須要大力拓展天然氣市場業(yè)務(wù)，這也與當前公司天然氣下游板塊的發(fā)展目標高度吻合。

第一，要充分利用在天然氣上游板塊的資源優(yōu)勢，統(tǒng)籌國產(chǎn)氣和進口氣的市場銷售渠道，既要實現(xiàn)“以資源換市場”擴大市場份額，也要實現(xiàn)“就近銷售利用”降低供應(yīng)成本，做牢并做大現(xiàn)有天然氣銷售市場規(guī)模。第二，要優(yōu)化現(xiàn)有銷售渠道，探索構(gòu)建“專業(yè)分公司—區(qū)域分銷—省級銷售”三位一體的銷售網(wǎng)絡(luò)，增強市場開拓力度。第三，要加強合作，通過參股地方城市燃氣公司或與其成立合資公司等形式，參與氣化城鎮(zhèn)建設(shè)，增加天然氣支線管網(wǎng)布局，擴大對天然氣消費終端的占用和影響。第四，要積極培育優(yōu)質(zhì)天然氣終端用戶，包括擴大分布式天然氣利用技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模，以及探索對需求量較大的工業(yè)用戶實施“點供”和“直供”等。

密切關(guān)注天然氣水合物資源的開發(fā)活動

盡管天然氣水合物短期內(nèi)無法對我國油氣市場產(chǎn)生實質(zhì)性沖擊，但從中長期看，我國石油企業(yè)應(yīng)該密切關(guān)注并適時介入該資源的開發(fā)活動。首先，我國“三大油”都是中央直屬企業(yè)，也是銷售規(guī)模巨大的國家石油公司，承擔著保障國家能源供給安全的責任與使命，有義務(wù)參與國家戰(zhàn)略性接替能源的發(fā)展;其次，本次天然氣水合物的試采活動的成果表明，我國在此領(lǐng)域已實現(xiàn)了理論、技術(shù)、工程和裝備的完全自主創(chuàng)新，能夠?qū)ξ覈推髽I(yè)等能源公司未來實施天然氣水合物的商業(yè)性開采提供有效支撐;最后，我國石油企業(yè)長期在陸上和海上從事對油氣資源的勘探開發(fā)活動，形成了豐富的勘探、開發(fā)、運輸?shù)确矫娴睦碚撆c技術(shù)，也能夠在未來天然氣水合物資源的開發(fā)活動中發(fā)揮重要作用。因此，我國石油企業(yè)在現(xiàn)階段要密切關(guān)注天然氣水合物資源的發(fā)展動態(tài)，結(jié)合現(xiàn)有理論基礎(chǔ)與技術(shù)實踐的優(yōu)勢，從中長期發(fā)展戰(zhàn)略的高度重視對相關(guān)技術(shù)的研發(fā)與儲備，在條件成熟時再全面介入天然氣水合物的效益開發(fā)活動。

積極探索與其他領(lǐng)先企業(yè)合作

從本次試采的實踐以及未來發(fā)展的趨勢看，天然氣水合物資源的開發(fā)和利用是一項復雜的系統(tǒng)工程，需要在不同領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)通力合作才能安全、高效的實施完成。因此，我國石油企業(yè)在探索發(fā)展天然氣水合物資源的過程中，無論是在技術(shù)積累、資源開發(fā)還是商業(yè)利用等階段，都要結(jié)合現(xiàn)有業(yè)務(wù)的經(jīng)驗與特長，與其它領(lǐng)先企業(yè)的共同合作，取長補短，分攤風險。

一是要結(jié)合上游油氣發(fā)展積累的地質(zhì)理論和勘探開發(fā)技術(shù)優(yōu)勢，與國內(nèi)外領(lǐng)先的科研院所及能源企業(yè)合作，摸清天然氣水合物的富集特征與資源分布，同時大力發(fā)展海域、凍土等特殊區(qū)域天然氣水合物資源的開發(fā)技術(shù);二是要結(jié)合油氣工程裝備制造優(yōu)勢，與領(lǐng)先的海洋工程裝備企業(yè)展開合作，完善天然氣水合物資源開發(fā)的裝備建設(shè);三是要結(jié)合油氣資源運輸和銷售等方面的經(jīng)驗，與領(lǐng)先的船運企業(yè)、管道公司及城市燃氣公司等合作，拓展渠道，完善從資源開發(fā)到利用的全產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu);四是要發(fā)揮公司的資本優(yōu)勢，與其它能源公司、金融公司等展開合作，在天然氣水合物資源發(fā)展初期探索實施聯(lián)合投資，利益共享、責任均擔，最大程度上降低新型資源開發(fā)中可能面臨的各類風險。