我国首次海域可燃冰试采成功 打开一个可采千年的宝库
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　　17日，&蓝鲸一号&海上钻井平台可燃冰开采现场。
　　广州海洋地质调查局供图
　　□可燃冰又称天然气水合物，是一种甲烷和水分子在低温高压情况下结合在一起的化合物，被看作是有望取代煤、石油的新能源
　　□勘探显示，南海神狐海域有11个矿体、面积128平方公里，资源储存量1500亿立方米，相当于1.5亿吨石油储量
　　从5月10日起，国土资源部中国地质调查局从我国南海神狐海域水深1266米海底以下203&277米的可燃冰矿藏开采出天然气。截至5月17日15时，总量试采12万立方米，最高产量达3.5万立方米/天，平均日产超过1.6万立方米，其中甲烷含量最高达99.5%。
　　这是我国首次海域可燃冰试采成功，这一成果对促进我国能源安全保障、优化能源结构，甚至对改变世界能源供应格局，都具有里程碑意义。
　　神狐海域可燃冰储量只是我国可燃冰蕴藏量的冰山一角
　　直升机从珠海九州机场起飞，飞行约90分钟，远远就见到蔚蓝的海面中巍然伫立着的37层楼高的钻井平台，这里就是我国首次完成可燃冰调查的神狐海域，也是我国首次进行可燃冰试采的海域。
　　&对于海洋可燃冰的研究，我国是从1995年开始的，并于2007年5月成功获取了可燃冰实物样品，成为世界上第四个通过国家级开发项目发现可燃冰的国家。&试采现场指挥部总指挥叶建良介绍说。
　　可燃冰，又称天然气水合物，它是一种甲烷和水分子在低温高压的情况下结合在一起的化合物，因形似冰块却能燃烧而得名，是一种燃烧值高、清洁无污染的新型能源，分布广泛而且储量巨大。1立方米的可燃冰分解后可释放出约0.8立方米的水和164立方米的天然气，能量密度高，资源潜力巨大，估算其资源量相当于全球已探明传统化石燃料碳总量的两倍，科学家们甚至认为它是能够满足人类使用1000年的新能源，是今后替代石油、煤等传统能源的首选。
　　2010年底，由广州海洋地质调查局完成的《南海北部神狐海域天然气水合物钻探成果报告》通过终审，科考人员在我国南海北部神狐海域钻探目标区内圈定11个可燃冰矿体，显现出良好的资源潜力。&海洋六号&入列后，再次深入南海北部区域进行新一轮精确调查，调查海域包括琼东南海域、西沙海域、神狐海域和东沙海域等区域，调查的重点是在南海北部前期勘探的基础上圈定重点勘探区域。
　　试采现场指挥部地质组组长陆敬安说，勘探显示，神狐海域有11个矿体、面积128平方公里，资源储存量1500亿立方米，相当于1.5亿吨石油储量，&成功试采意味着这些储量都有望转化成可利用的宝贵能源&。
　　神狐海域可燃冰储量还只是我国可燃冰蕴藏量的&冰山一角&。在西沙海槽，科考人员已初步圈出可燃冰分布面积5242平方公里；在南海其他海域，同样也有天然气水合物存在的必备条件&&
　　此次试采实现了勘查开发理论、技术、工程、装备的完全自主创新
　　可燃冰储量丰富，但是如果一直只躺在南海海底，则发挥不了其价值。但可燃冰开采难度巨大，迄今鲜有国家尝试。
　　全球可燃冰研发活跃的国家主要有中国、美国、日本、加拿大、韩国和印度等。其中，美国、加拿大在陆地上进行过试采，但效果不理想。日本于2013年在其南海海槽进行了海上试采，但因出砂等技术问题失败。2017年4月日本在同一海域进行第二次试采，第一口试采井累计产气3.5万立方米，5月15日再次因出砂问题而中止产气。
　　&此次试采实现了中国可燃冰勘查开发理论、技术、工程、装备的完全自主创新，在这一领域实现了从跟跑到领跑的跨越。& 叶建良介绍。
　　&通过这次试采，中国实现了可燃冰全流程试采核心技术的重大突破，形成了国际领先的新型试采工艺。&试采现场指挥部办公室副主任谢文卫说。
　　南海神狐海域的天然气为水合物泥质粉砂型储层类型，该类型资源量在世界上占比超过90%，也是我国主要的储集类型。这是我国也是世界第一次成功实现该类型资源安全可控开采，为可燃冰广泛开发利用提供了技术储备，积累了宝贵经验。谢文卫介绍，&我们提出&地层流体抽取试采法&，有效解决了储层流体控制与可燃冰稳定持续分解难题。我们成功研发了储层改造增产、可燃冰二次生成预防、防砂排砂等开采测试关键技术，其中很多技术都超出了石油工业的防砂极限。&
　　本次试开采是世界上第一次针对粉砂质水合物进行开发试验，为此海洋地质学家们在试采思路、井位选择、工程地质勘查、关键技术和工艺确立、试采平台优选等诸多方面，都具有中国特色，可以称之为&中国方案&。
　　在试采作业中，大量国产化装备成功投入应用，充分表明&中国造&已走在世界的前列。
　　首先，必须要点赞的是试采作业最重要的&大国重器&&&我国最新研制成功世界最大、钻井深度最深的海上钻井平台&蓝鲸一号&，这个净重超过43000吨、37层楼高的庞然大物今年2月刚&诞生&，就从中国烟台起航，于3月28日抵达神狐海域实施试采。&蓝鲸一号&是目前全球最先进的双井架半潜式钻井平台，可适用于全球任何深海作业。
　　其次，大量拥有自主知识产权工具的成功应用，表明国内石油公司已具有深水工艺及设备研发能力，如完井防砂工艺，已远远超过石油工业的防砂极限；完井与测试系统集成装备，结合可燃冰试采工程开发与科研需求，为我国可燃冰开发研究提供科学数据。
　　监测结果显示，试采过程安全、友好、可控、环保
　　试采可燃冰，外界一直有一个疑问，就是会不会对周边海域的环境造成影响。
　　由于甲烷是比CO2更高效的温室气体，因此可燃冰的环境问题一直是人们关心的一个重要问题。我国进行海域可燃冰试采，同样非常重视环境问题，为此投入人力物力进行了研究。
　　2011年6月至2017年3月，南海水合物环评项目组在南海神狐水合物区先后共组织了10个航次的野外调查工作，对试采区进行了多年系统调查，调查内容包括海底工程地质特征、地质灾害特征、海底环境监测、海洋生物特征、海水溶解甲烷含量、海水物理化学及水文特征、海表大气甲烷含量特征等，基本查明了可燃冰试采区的海洋环境特征，同时，发展了一系列我国自主产权的环境评价技术，为可燃冰试采、开发提供了良好基础。
　　可燃冰试采的环境问题，主要是试采过程中是否发生不可控的可燃冰分解，导致甲烷泄漏，从而引起海底滑坡等地质灾害，甚至是甲烷泄漏到海洋或者大气中而引起环境问题。针对这些问题，在试采过程中，一方面根据水合物区海底地形地貌特征、工程地质特征、水合物储层特征，通过合理设计井位及降压方案，从工程设计上避免发生甲烷泄漏所引发的环境问题和灾害问题，另一方面通过布设海底地形、气体渗漏等监测设备，构建了海水&海底&井下一体化环境安全监测体系，实现对温度、压力、甲烷浓度及海底稳定性参数的实时、全过程监测。监测结果显示试采未对周边大气和海洋环境造成影响，整个过程安全、友好、可控、环保。
　　本次开采试验还为后续研究提出了很多课题。下一步重点是研究如何解决本次试验当中发现的一些问题，并在之后3&5年内开展第二次试采，进一步为商业化开采做好技术准备。
编辑：樊帆
责任编辑：王敬东
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24小时点击排行南海北部大陆边缘上的声纳浮标测量(一)——沉积物的速度结构分布--《海洋地质研究》1982年03期
南海北部大陆边缘上的声纳浮标测量(一)——沉积物的速度结构分布
【摘要】：正1979年12月至1980年8月,中华人民共和国地质矿产部南海地质调查指挥部和美国哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地质观测所进行科学合作,在南海中部和北部开展了地质地球物理调查,用拉蒙特-多尔蒂地质观测所的《维玛》号调查船作观测船.调查项目有海洋重力、磁力、多道地震、单道地震、地震声纳浮标、地热流、测深、海底取芯、拖网取样等.测区范围及测线位置如图1所示.
【作者单位】：
【关键词】：
【正文快照】：
一、前 言 1979年 12月至 1980年8月,中华人民共和国地质矿产部南海地质调查指挥部和美国哥伦比亚大学拉蒙特一多尔蒂地质观测所进行科学合作,在南海中部和北部开展了地质地球物理调查,用拉蒙特一多尔蒂地质观测所的《维玛》号调查船作观测船。调查项目有海洋重力、磁力、多
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南海地质,地球物理调查研究及研究方向
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近日，由中国地质调查局广州海洋地质调查局编制的《南海地质地球物理图系》（比例尺1:200万，中英文版）已正式出版。这套图系内容涵盖了南海及周边邻域近400万平方公里面积，是目前我国对南海地质调查工作最为系统、全面的总结，并取得了多项创新和研究成果。已被列入中国地质调查局百项成果。
记者了解到，这套图系在编制过程中，已受到了业内广泛好评，一些运用现代技术编制的图件在业内广泛流传使用，一些成果先期提供给“蛟龙号”海试、“海马号”试验性验收等重大项目应用，效果显著。
这套图系价值何在？有哪些特点，又取得哪些创新成果？在开展南海地质科学研究、海洋资源开发利用方面能发挥什么作用？南海地质有哪些新的认识？针对这些问题，记者近日采访了这套图系的部分主要编辑人员和业内专家。
七年磨砺，成就全新图系
《南海地质地球物理图系》由中国地质调查局广州海洋地质调查局组织编制。广州海洋地质调查局总工程师杨胜雄是图系的主编之一。在他的办公室里，记者第一次看到这套图系的模样。一个厚重大方，以海蓝色为主色调的大盒子，长约40厘米，宽约30厘米，高约15厘米，封面以一幅南海海底立体地形图为背景，封底和图集侧面皆为深蓝海水颜色。内装16幅约2平方米大小的各类图件，林林总总，包括了地形图、地貌图、三维地形图、地形晕渲图、海底沉积物类型图、空间重力异常图、布格重力异常图、磁异常平面图、磁异常平面剖面图、莫霍面深度图、新生界厚度图、地质图、海区沉积基岩图、新生代沉积基岩深度图、中新生代沉积盆地分布图、大地构造格架图，以及编图说明书、《南海海洋地质与矿产资源》专著各1册。真可谓为一套沉甸甸的成果。
杨胜雄介绍说，这套地质地球物理图系，是以广州海洋地质调查局为代表的地质工作者数十年在南海开展调查工作的心血和结晶，它全面展示了南中国海域內各种地质现象及其相互关系，系统反映这一区域的地质工作程度和研究水平，是这几十来我国在南海开展地质调查工作的成果总集成，将为进一步开展南海地质科学研究，以及今后部署各项地质工作提供的基本依据，具有重要作用。
他回顾了图系编制的思路和过程。杨胜雄说，这套图系的诞生，与1986年由地矿部第二海洋地质调查大队编制出版的《南海地质地球物理图集1:200万》一脉相承。当时，广州海洋地质调查局的前身，也就是地矿部第二海洋地质调查大队1970年从南京转战湛江开始在南海工作，经过10多年的调查积累后，形成了一定的认识，并收集了国内外的一些研究成果，80年代编制出版了一套图集。这套图集弥久不衰，被国内外同行广泛使用。如今，几十年过去了，海洋勘探技术迅速发展，我国投入了巨大的力量和资源，多波束全覆盖测深、长排列多道地震、海底地震仪、海底钱钻、海底机器人等各种海洋高新技术广泛使用，新的资料处理解释技术、计算机编图方法等得到了空前的发展。南海地质勘探活动更加活跃，21世纪以来，随着海洋区域地质调查工作的实施，广州海洋局积累了海量的地质资料，对南海地质认识有了深入、全面的提高。
杨胜雄说，“这样，编制一套全新的南海系列图，就显得非常地必要和紧迫了。” 2009年，广州海洋局启动了编制新的南海地质地球物理图系的部署。确定以板块构造活动理论和现代地质地球物理科学理论为指导，充分收集南海及周边邻域的地质、地球物理和地球化学资料，采用统一的地理底图和编图思路，利用现代的编图方法和成图技术，编制一套科学、系统、准确反映我国在南海地质调查程度和研究成果的地质图件。并设立了局控课题，安排属下的海洋区域地质调查所、海洋地质战略发展研究所共同承担这一任务。经过攻关，2010年底拿出了第一稿，后组织专家初审，为提高质量，出精品，组织技术人员反复修改、补充、完善，并经过了各项严格的、不同层级的审查。2013年底，选定中国航海图书出版社签订了出版合同。
2014年春，广州海洋局特别邀请了中国科学院院士李廷栋、工程院院士陈毓川、国务院参事张洪涛等业内权威专家，对系列图进行最终评审。专家们对这套图系给予了很高的评价。李廷栋告诉记者，对新图系，期待已久，内心欣喜不已，他评价新图系是一份高质量、创新性的图系，“资料新、图种全，水平不逊于国际编图”。国务院参事张洪涛评价“图系兼具国际性、科学性和实用性三大特点。” 评审专家组建议尽快公开出版。其后，课题组就编辑出版等具体工作与出版社进行了充分的沟通和协调，最终于2016年正式出版。
履行大国责任，系列图覆盖整个南海及其邻近海域
南海，又称南中国海，是西太平洋边缘海之一，面积约350万平方千米。从地图上俯视，南海整体呈菱形，东北—西南向延伸，北接中国华南大陆及台湾海峡，西临中南半岛，东界和南界为一系列岛弧围绕。东邻菲律宾，西近越南，南接马来西亚、文莱和印尼，北临中国大陆，是国际重要的能源运输通道，具有极为重要的战略意义。
南海地质构造复杂，海底地貌类型众多，蕴含了丰富的资源。20世纪60年代，美国海洋地质学家发表南海诸岛及附近海域具有丰富油气资源的报告后，南海受到世界各国重视和关注，美、德等国科考船、海洋监测船数次到南海调查、研究等，周边各国也纷纷开展了油气勘探及开发活动。南海地质研究成为热点，发表的相关论著数不胜数。但这些调查研究，往往局限于某一局部、某一区域，或者仅限于油气调查工作，缺乏对整个南海区域全面的调查和研究，缺乏大尺度、高精度的南海地质地球物理系列图。
杨胜雄告诉记者，广州海洋地质调查局自上个世纪70年代开始开展南海地质调查工作已40多年，调查区域覆盖了南海绝大部分海域，通过长时间、大范围的调查，广州海洋局积累了海量的实测数据。
这些海量的实测数据得来不易。十多年前，记者曾跟随广州海洋局“探宝号”船赴南海开展地质调查，期间，不仅要面对晕船、风浪等带来的侵扰，更严峻的是，还遭遇到某周边国家派出的7、8艘武装船近20天的跟踪、武装干扰和破坏，以及荷枪实弹的威胁。就这样，地质工作者年复一年，最终完成了对南海我国管辖海域内地质调查工作的全覆盖。
“有了这个基础，我们可以对南海做一个宏观的认识。这是我们系统、全面观察南海，从而编制这套图系的底气。”杨胜雄说，图系内容涵盖了整个南海及邻域近400万平方公里的海域面积，主要利用1980 ～ 2014 年在南海获取的地质、地球物理高精度测量资料，以及国内外相关机构最新的科研成果。
杨胜雄说，“编制这样的图集，我们有这个必要，也有这个条件。” 中国是南海周边最大的海洋国家，中国是最早发现、命名和开发利用南海诸岛及相关海域，最早并持续、和平、有效地对南海诸岛及相关海域行使主权和管辖，确立了在南海的领土主权和相关权益的国家。
但拥有主权和权益的同时，也意味着担负的责任和义务。中国，有必要、有能力，也有责任、有义务来编制这样一套系统、全面、能覆盖整个南海的大型基础性地质图集。这是维护我国南海海洋主权权益的工作，也是履行海洋大国责任和义务的体现。&
深入技术创新，全面提升南海地质认识
历经7年磨砺，集中数十位技术人员的智慧，资料主要来源于我国在南海30多年来持续开展的各项调查的实测数据，以广州海洋地质调查局为主，并包括中国科学院南海海洋研究所，国家海洋局，中国海洋石油公司南海西部石油公司、南海东部石油公司等调查研究成果资料，并收集了国内外公开出版的研究成果，以及一些相关国际机构、地质年会等资料。由广州海洋地质调查局总工程师杨胜雄、原区域地质调查所所长邱燕、海洋地质战略研究所副所长朱本铎三人共同担纲图系主编，30多位主要地质科技人员共同编制这部图系，无异于一部南海地学的鸿篇巨著。
朱本铎告诉记者，这不是一套“编”出来的图件。图系资料绝大部分来源于实测的数据，资料可靠性较高，编图技术和理念也在不断创新。
项目组成员，广州海洋局战略所技术人员黄文星向记者举例介绍，由于海床均为沉积物所覆盖，采用传统方法编制出的海底地质图内容单调、信息量少。图系的主编者之一，邱燕教授级高级工程师看到了这一局限，创新性地将深部地层信息以透视方法叠置在地质图上，以综合反映埋藏在海底以下的中生界、古近系和新近系地层的分布，极大地丰富了海底地质图的内容。这一创新，带来了对南海海底地层分布规律的新认识，破解了古隆起在南海如何延伸的关键地学问题。
整套图系，在多个方面都体现出广州海洋局地质工作者大胆创新的成果。朱本铎介绍说，主要在四个方面进行了技术创新。一是开展了南海海底地理实体命名工作，系统命名了南海海底主要地理实体，极大地丰富了海底地理实体名称，维护了我国海洋权益。二是采用地形晕彩技术和适度放大地形纵向比例等方法，编制南海三维地形图和晕渲地形图，更加清晰直观地展现出南海海底的立体地形特征。三是大胆创新编图手段。首次采用叠置法和透视法创新性地编制了南海地质图，突破了以往海域地质图内容单调的局限性。四是首次应用沉积地层重力效应改正技术，编制了更加精准的莫霍面深度图，精细刻制了主要构造带和构造单元的边界。
技术上的不断创新，带来对南海认识的全面提升。杨胜雄说，这套图系所编制的16幅系列图，集中在一起，反映了我们对南海的调查程度，研究程度和认识程度。对南海地层分布规律、南海含油气沉积盆地分布以及南海边缘海形成演化研究等方面，获得了一系列创新性成果，形成了一系列新的认识。一是全面总结了南海沉积物的分布规律，指出了南海蒙脱石、有孔虫沙等资源有利远景区。二是揭示了南海海底地层的分布规律。破解了古隆起在南海如何延伸的关键地学问题，对南海中生界新层系油气勘探科学部署具有重要价值。三是精细刻画了主要构造边界，为深入探索南海边缘海形成演化研究提供了重要科学依据。四是重新圈定了中—新生代沉积盆地范围，首次发现了面积约40000平方千米，最大沉积厚度超过4500米的中沙海槽深水盆地，为油气资源勘探部署提供了重要参考。&&
开展海底命名，彰显我国南海海洋权益
朱本铎告诉记者，海底命名已成为各国维护海洋权益的重要手段。他介绍了2015年国际海底地名委员会在巴西召开的第28次年会上发生的故事。当时，某南海周边国家以地形调查资料和该国出版地图为依据，提议将南沙群岛的北康暗沙和盟谊暗沙更名，为了反这一提案，朱本铎等项目组成员向我国代表团提供了我国相关调查资料和研究成果，证明我国政府早在1983年已对暗沙命名，由此否决了这一提议。朱本铎说，“这是维护我国海洋权益的一次胜利！”
2016年9月，该国再次提交4个位于南海我传统疆界线以内的海底地名提案，黄文星携带广州海洋局新编制出版的这套图系及其相关资料参加大会，以理性、科学的事实和证据，证实中国的调查发现和命名历史更悠久，再次成功反制了该国提案。
据记者了解，早在20世纪80年代，广州海洋局就对南海命名了20多个地理实体。但随后的近30 年，一直没有开展相关工作。通过这次编图工作，广州海洋局系统命名了南海海底主要地理实体，在南海地形地貌图上，采用中英文方式系统命名了南海地理实体245个，如华佗海山、祖冲之海丘、玉门海盆等。朱本铎说，这是海洋地质工作者以科学成果彰显我国南海的海洋权益的重要方式。
朱本铎向记者介绍了这批南海海底地名的命名方案，为了遵从易记易用和体现中华文化特色，大型的地理实体一般以所在的海域命名，如北部湾陆架；小型的海山海丘等，如果位于岛礁、暗沙附近，一般借用岛礁名称或同时结合方位词进行命名，如黄岩东海山；其余新命名的海底地理实体，主要以中国古代科学家、医学家、文学家和航海人物等分区域、分片区命名，如南海海盆北部主要以中国古代科学家的名字命名，南海海盆东南部主要以中国古代文学家的名字命名。此外，还对九段线以内的外国地名进行了标准化处理，赋予中国特色的地名。此外，这套图系采用中英文方式出版，希望能在更大的范围内，为更多的科学家们所使用。
积极推广应用，有效提升海洋地质工作社会服务能力
记者了解到，图系编制出版过程中，一直非常重视服务社会，其成果转化应用成效显著。系列图编制期间，项目组即多次向“蛟龙号”、 “海马”号潜水器提供了下潜区准确精细的地形资料，为其成功试验提供了富有成效的基础地质服务。此外，其中的新生界厚度图、新生代沉积基岩深度图、中新生代沉积盆地分布图等相关成果，已被国家油公司应用于勘探开发部署工作。地形地貌、地球物理场、地质构造等相关图件已被中国科学院、中国地质大学、同济大学、浙江大学、中山大学等有关单位，以及德国波罗的海海洋研究所、波兰什切青大学等广泛使用等等，并广泛应用于海底重大工程建设，在工程科学部署和顺利实施等方面发挥了重要作用。
可以预见，这一高质量的图系，将在南海科学研究中发挥重要的地质基础作用。杨胜雄向记者介绍了今后的三个方面的打算，一是计划编制南海更大比例尺系列图件，以满足矿产资源勘探和开发的需要，以适应岛礁开发利用、近岸填海工程、海洋环境保护的需求。二是将积极服务“一带一路”国家战略，开展与南海周边国家地质地球物理图件编制的合作研究，为海上丝绸之路的建设、沿线国家生态环境保护发挥更大作用。三是出版小比例尺专题图集、图册等方式，公开南海地质资料，普及海洋地质知识，扩大海洋科学的影响力，向公众普及海洋地质学科的知识。
可以预见，在建设南海和平之海的道路上，在与周边国家搁置争议、共同开发南海资源的道路上，《南海地质地球物理图系》将发挥更大的作用。
维护我国在南海的海洋权益，中国地质工作者义不容辞。
未来，南海更美好。
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