這注定是一個值得歷史銘記的時刻。
5月18日上午10時，國土資源部部長、黨組書記、國家土地總督察姜大明在南海神狐海域藍鯨1號鑽井平臺正式宣佈——我國南海神狐海域天然氣水合物試採成功。
自此，我國海域天然氣水合物試採實現了連續8天穩定產氣，平均日產超過1.6萬立方米，累計產氣超12萬立方米，實現了預定目標。
這意味著我國海域天然氣水合物試開採取得了歷史性突破，搶佔了天然氣水合物理論和技術的制高點。
對此，國土資源部黨組成員、中國地質調查局黨組書記、局長鍾自然給予高度評價：這次試採成功是我國首次成功實現資源量佔全球90%以上、開發難度最大的泥質粉砂型天然氣水合物安全可控開採，為實現天然氣水合物商業性開發利用提供了技術儲備，積累了寶貴經驗，打破了我國在能源勘查開發領域長期“跟跑”的局面，取得了理論、技術、工程和裝備的完全自主創新，實現了在這一領域由“跟跑”到“領跑”的歷史性跨越，對保障國家能源安全、推動綠色發展、建設海洋強國具有重要而深遠的影響。
起步較晚，惟有不停地追趕
天然氣水合物是由水與氣體分子(以甲烷為主)在低溫高壓及氣體濃度大於其溶解度條件下形成的似冰狀結晶化合物，主要存在於海底地層中或陸地凍土帶內。純淨的天然氣水合物外觀呈白色，形似冰雪，可以像固體酒精一樣直接點燃，因此，被通俗、形象地稱為“可燃冰”。
可以說，從1810年英國科學家在實驗室首次發現天然氣水合物後，人類就沒有停止過對它的研究和探索。
我國天然氣水合物室內研究及海上和陸地調查方面起步較晚，20世紀90年初才開始關注國外有關的報道和研究成果。
1995年，在中國大洋協會、原地質礦產部和國家科委的支持下，中國地質科學院礦產資源研究所曾先後在南海和太平洋國際海底開展了天然氣水合物的調查研究工作，並發現了一系列與天然氣水合物有關的地球化學和自生礦物異常標誌。
但不可否認的是，當時我國在這一領域已落後很遠。1999年，中國地質調查局廣州海洋地質調查局在積極跟蹤國際天然氣水合物研究進展時發現，彼時，美、加、日等國已完成天然氣水合物理論研究，甚至已經拿到了天然氣水合物的實物樣品。反觀我國，還處於情報調研、前期研究和室內合成研究階段。
也是在這一年，廣海局在南海北部西沙海域開展了天然氣水合物前期調查，發現了存在天然氣水合物的重要地震標誌——似海底反射面（BSR）。這一重大發現反饋到國土資源部、中國地質調查局後，引起國家高度重視。2002年，以廣州海洋局為主，廣泛吸收高等院校、科研院所、國家石油公司等參與的國家專項正式實施。
自此，在以往工作幾近空白的情況下，每年近百人一次又一次走進南海深水海域，共開展地質、地球物理、地球化學等多學科綜合調查航次60多個，發現了大量的天然氣水合物賦存的地質、地球物理、地球化學及生物等異常標誌，通過綜合研究分析，得出了南海北部天然氣水合物資源潛力巨大的結論，並圈定出找礦突破有利靶區。
2007年，在中國地質調查局的組織下，廣州海洋局聯合國內外先進調查勘探力量，在南海北部神狐海域實施了我國首次天然氣水合物鑽探工程，併成功獲取天然氣水合物實物樣品，發現了礦層厚度大、飽和度高、甲烷含量高的分散型天然氣水合物礦藏。
這一重大突破，在我國天然氣水合物開發利用征程上，豎起了第一塊里程碑。在驗證我國調查評價方法技術可行、可靠的同時，也使我國成為繼美國、日本、印度之後第四個在海底鑽獲天然氣水合物實物樣品的國家。
2008年11月，我國在青藏高原祁連山脈木裡地區永久凍土帶鑽獲了天然氣水合物實物樣品。這一發現突破了陸域天然氣水合物只生存於兩極地區永久凍土帶(俄、加、美等國的陸域水合物即屬於此)的認識，首次在中緯度地區的高海拔凍土帶找到了天然氣水合物，具有較大的戰略及科學研究意義，也為陸域天然氣水合物資源的勘查開發與環境研究開啟了新的篇章。
2011年，以加快南海北部水合物資源遠景區勘查評價、選擇重點靶區實施水合物試驗性開採為目標的水合物鑽探專項啟動。圍繞這一目標，廣州海洋局繼續採用開放式研究的路線，在開展分層次多學科綜合性勘查評價後，將鑽探靶區定在了珠江口盆地東部海域，力圖通過鑽探工程的實施，為我國水合物試開採準備出一塊礦區。
2013年，根據中國地質調查局統一部署，廣州海洋局在珠江口盆地東部海域鑽獲多種類型水合物樣品，首次發現超千億方級礦藏。
好消息不斷傳來，2015年在珠江口盆地西部海域首次發現大型活動冷泉——“海馬冷泉”，併成功採獲水合物樣品。
2015年在神狐海域，我國再次鑽探發現超千億方級水合物礦藏。鑽探區天然氣控制資源量超過1500億立方米。礦藏具有分佈廣、厚度大、飽和度高的特點，為未來水合物試採提供了重要參考靶區。
科技引領，創新才會有收穫
2014年1月14日，在廣州舉行的南海天然氣水合物鑽探工程驗收會現場，一塊剛從液氮瓶中取出的“可燃冰”，吸引了現場所有人的目光。
這塊“可燃冰”的出現表明：在海域天然氣水合物調查、評價和勘查中，我國已經進入“第一集團”，在某些技術上甚至成為領跑者。但從某種程度而言，此時我國天然氣水合物整體水平同世界先進水平相比仍處於“並跑”階段。
天然氣水合物勘查與試開採工作，既是世界高度關注的熱點，也是當今科學技術的制高點，特別是天然氣水合物試開採，可以說是世界主要國家激烈競爭的科技皇冠。世界上很多國家都相繼投入巨資進行可燃冰的調查研究和評價工作。如美國、日本、德國、印度、加拿大、韓國等都制定了各自的水合物研究開發計劃，正在加緊調查、開發和利用研究， 日本、加拿大等國都在加緊對這種未來能源進行試開採嘗試，但都因種種原因未能實現或未達到連續產氣的預定目標。
我國政府高度重視天然氣水合物資源勘查與開發，先後通過實施“118”和“127”兩個國家專項，開展了我國海陸域天然氣水合物勘查與試開採工作，積累了海量的調查數據，初步形成了海陸域勘查技術方法體系，不斷豐富和完善了海陸域水合物成藏地質理論。特別是在南海北部陸坡，先後實施了多次水合物鑽探取芯，獲取了多類型的天然氣水合物巖芯樣品，不斷實現水合物勘查工作新突破。
中國地質調查局廣州海洋地質調查局是我國開展海域天然氣水合物資源調查與評價、水合物地質理論研究和勘查技術研發工作的中堅力量，具有厚實的工作基礎，並取得了豐碩成果。廣州海洋地質調查局為“118”和“127”國家水合物專項的主要承擔單位。廣州海洋地質調查局初步形成了我國海域天然氣水合物綜合探測技術體系，並首次建立起我國南海天然氣水合物基礎研究系統理論，為南海天然氣水合物資源調查實現重大突破提供了引領和支撐作用。
青島海洋地質研究所是隸屬於國土資源部中國地質調查局的海洋地質專業調查研究機構，主要承擔國家基礎性、公益性的海洋地質調查研究和戰略性礦產資源調查研究。為了準備海域天然氣水合物資源試採，該所與廣州海洋地質調查局、北京大學、中科院能源所、中石油海洋工程公司等十餘家單位和企業，形成了近百人的科研團隊，協同作戰，深入研究，在世界上首次提出了針對我國海域特點的天然氣水合物試採新方法——地層液體抽取法。在防砂、人工舉升等方面，形成了具有自主知識產權的技術。同時，通過技術研發與創新，共研製具有自主產權的實驗設備和裝置10餘臺套，建立了較為系統的天然氣水合物實驗測試技術方法體系，首次在國內實驗室人工合成水合物，實現不同目的水合物室內模擬實驗，獲取水合物儲層的技術參數；開發了耦合力學過程的水合物開採模擬程序，自主研製了水合物開採技術及過程監測綜合實驗系統，為天然氣水合物資源勘探、開發和理論研究提供了強有力的技術支撐。
2016年6月25日，一個具有標誌性的事件發生——“中國地質調查局天然氣水合物工程技術中心”正式掛牌成立。業內人士評價，該中心的成立是我國天然氣水合物勘探開發工作的一件大事，它標誌著我國天然氣水合物勘探開發事業從此邁上了一個新的臺階，開啟了一個新的歷史階段。
能源革命，領跑長征第一步
當然，海域天然氣水合物試採是一項創新性的系統工程，絕非易事。
就南海神狐海域而言，這裡的天然氣水合物儲層類型為泥質粉砂型。該類型資源量在世界上佔比超過90%，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，開採難度最大。同時，試開採工作還面臨著“無”成功先例、“無”成熟團隊、“無”成熟平臺、“無”成熟工藝、施工“難”度大等“四無一難”等多個難題。
選擇南海神狐海域開展試開採也絕不是偶然。2016年圍繞試採工作，廣州海洋局在神狐海域開展鑽探站位8個，全部發現水合物。為了進一步論證試採井位，重點針對試採井位開展了測井和取芯，精細評價試採儲層結構和物性參數。
試開採萬事俱備這一天終於來臨。今年3月28日，南海神狐海域天然氣水合物試開採正式開鑽。
這次試開採的科學目標是實現天然氣日產1萬立方米以上，持續時間1周以上；獲取完整有效科學數據。工程目標則是以實現產氣目標為導向，確保試採安全、環保、順利，同時形成具有自主知識產權的試採工藝和裝備。
5月10日9時20分，廣州海洋局局長、天然氣水合物試採指揮部指揮長葉建良宣佈：啟泵降壓，開始試採，並於5月10日14時52分正式宣佈點火成功。
截至5月18日上午，中國地質調查局從我國南海神狐海域水深1266米海底以下203米~277米的天然氣水合物礦藏開採出天然氣。經試氣點火，已連續產氣8天，最高產量3.5萬立方米/天，平均日產超1.6萬立方米，累計產氣超12萬立方米，天然氣產量穩定，甲烷含量最高達99.5%，實現了預定目標。
“這些天，夜不能寐，我國能源領域不管是頁岩氣還是常規油氣，我們一直是處於跟跑階段，這一次天然氣水合物的試開採成功，意味著優先搶佔了領跑的技術高地，實現了我國在天然氣水合物開發上的領跑。它將會是繼美國引領頁岩氣革命之後的，由我國引領的天然氣水合物革命，將會推動整個世界能源利用格局的改變。”中國地質調查局副局長李金髮在採訪中興奮地說。
記者瞭解到，此次海域天然氣水合物試採實現多項重大突破：
實現天然氣水合物開發利用重大突破——這是我國首次，也是世界第一次成功實現泥質粉砂型天然氣水合物的資源安全可控開採，為天然氣水合物廣泛開發利用提供了技術儲備，積累了寶貴經驗，奠定了堅實基礎。
實現天然氣水合物勘探開發理論重大突破——建立了天然氣水合物“兩期三型”成礦理論，指導圈定了找礦有利區，精準鎖定了試開採目標。創建了天然氣水合物成藏系統理論，指導了試採實施方案的科學制訂，在這次試採中得到了證實。創立了天然氣水合物“三相控制”開採理論，應用於試開採模擬和實施方案制訂，確保了試採過程安全可控、產能穩定。
實現天然氣水合物全流程試採核心技術重大突破——一是形成了國際領先的新型試採工藝。創新提出“地層流體抽取”試採方法，有效解決了儲層流體控制與天然氣水合物穩定持續分解難題。二是掌握了鑽完井核心技術。研製了新型鑽井液，研發特殊的平衡鑽井、井口穩定性增強等技術，構建了深水淺層鑽完井技術體系。三是成功研發了儲層改造增產、天然氣水合物二次生成預防、防砂排砂等開採測試關鍵技術。四是研製了大型試採模擬實驗裝置等專用裝備。
實現試採環境安全防控的重大突破——一是建立了天然氣水合物環境影響效應評價技術方法，獲得試採前環境本底數據。二是構建大氣、海水、海底、井下“四位一體”的立體環境監測網，實現了對溫度、壓力、甲烷濃度及海底穩定性參數實時監測及安全預警。三是綜合評價結果顯示，試採未對周邊大氣和海洋環境造成影響。
“海域天然氣水合物試採成功只是萬里長征邁出的第一步，後續任務依然艱鉅繁重。”鍾自然強調，我們要堅決落實習近平總書記“向地球深部進軍”的決策部署，加快天然氣水合物開發利用的進程，為保障能源安全、推進綠色發展、建設海洋強國再立新功。
是的，天然氣水合物規模開採的大門還剛剛開啟，我們要走的路還很長……□
相關鏈接：天然氣水合物
具有能量密度高、資源量巨大、分佈範圍廣、應用前景好等特點，被認為是21世紀最具潛力的接替煤炭、石油和天然氣的新型潔淨能源之一。
形成可燃冰有3個基本條件：溫度、壓力和充足的氣源。海底的低溫和高壓對於天然氣水合物的形成非常有利。因此，世界上的天然氣水合物約有97%分佈於海洋中，僅3%分佈在陸地凍土帶。標準狀態下，1體積的天然氣水合物大概可以分解為164體積的甲烷氣體。
自然界主要存在3種天然氣水合物類型，分別為Ⅰ型（氣體以甲烷、乙烷等小分子烴為主）、Ⅱ型（氣體可以有丙烷、異丁烷等較大分子數的烴類氣體分子）和H型（氣體分子可以容納分子數更大的原油分子）。生成何種類型的天然氣水合物，主要取決於氣體分子的種類、比例和分子大小，純甲烷只能形成Ⅰ型天然氣水合物，而當乙烷及其他高階碳氫化合物比例較高時可能形成Ⅱ型天然氣水合物。自然界中Ⅰ型分佈最為廣泛，Ⅱ型次之，H型極少。
據估算，全球水合物蘊藏的天然氣資源總量約為2.1×1016 m3，相當於全球已探明傳統化石燃料碳總量的兩倍，具有巨大的能源開發前景。根據現有的勘探估算，全球可燃冰儲量巨大。據聯合國環境規劃署最新保守估計，全球水合物中的含碳量在1萬億噸~10萬億噸之間，即使取估算區間中間值5萬億噸，也與全球常規化石燃料煤、石油、天然氣的含碳量相當，這是一個非常龐大的數字，足夠人類使用1000年。
從1990年開始，通過近30年的勘探研究，我國天然氣水合物研究與勘探已經積累了豐富經驗。據保守估計，我國可燃冰的總資源量超過800億噸油當量，接近於我國常規石油資源量，約是常規天然氣資源量的兩倍。按當前的消耗水平，可滿足我國近200年的能源需求。