嚴(yán)杰，曾繁彩，陳宏文

(1.廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局 廣州 510760； 2.國土資源部海底礦產(chǎn)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 廣州 510760)

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日韓海洋天然氣水合物勘探研究進(jìn)展及對(duì)我國的啟示*

嚴(yán)杰1，2，曾繁彩1，陳宏文1

(1.廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局 廣州 510760； 2.國土資源部海底礦產(chǎn)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 廣州 510760)

海底天然氣水合物是一種重要的新型能源礦產(chǎn)，美國、加拿大、德國等發(fā)達(dá)國家都將水合物列入國家重點(diǎn)發(fā)展戰(zhàn)略。而中國、日本、韓國的研究工作起步時(shí)間相對(duì)較晚，過去十年，日本實(shí)施了“21世紀(jì)水合物研究開發(fā)計(jì)劃(MH21)”，韓國制訂了“天然氣水合物開發(fā)十年計(jì)劃”。我國在水合物領(lǐng)域也做了大量的研究工作，在南海陸坡區(qū)鉆探到了水合物樣品，但與日、韓相比還存在一定的差距。文章通過總結(jié)日本、韓國天然氣水合物研究的開發(fā)思路，旨在為我國海域天然氣水合物的勘探開發(fā)和試開采計(jì)劃提供借鑒和參考。

天然氣水合物；海底水合物；南海；開采

天然氣水合物(甲烷水合物)是甲烷和水的混合體在高壓低溫環(huán)境下形成的結(jié)晶固體，廣泛分布于大陸架、海洋陸坡區(qū)和陸地永凍層下[1]，其儲(chǔ)量巨大，有可能成為未來最重要的潛在能源之一，已引起世界各國的廣泛關(guān)注，發(fā)達(dá)國家率先在這一領(lǐng)域展開了研究[2]。1971年，美國科學(xué)家Stoll等通過深海鉆探取芯，在采集到的柱狀樣中首次發(fā)現(xiàn)了海洋天然氣水合物，并正式提出“天然氣水合物”的概念。近幾年來，世界各地科學(xué)家對(duì)天然氣水合物在海底的賦存類型、成藏模式、物理化學(xué)性質(zhì)、形成原因、勘探開發(fā)手段以及水合物開采與環(huán)境效應(yīng)之間的關(guān)系等科學(xué)問題進(jìn)行了細(xì)致而深入的研究，取得了一系列的成果[3-7]。伴隨著世界經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)的持續(xù)快速發(fā)展，新的替代資源水合物的勘探開發(fā)以前所未有的速度在世界許多國家掀起了研究熱潮。美國、加拿大、德國等發(fā)達(dá)國家成立了專門的水合物研究機(jī)構(gòu)，將水合物列入國家未來能源重點(diǎn)發(fā)展戰(zhàn)略[8-9]。放眼東亞地區(qū)，中國、日本、韓國占據(jù)了本地區(qū)能源需求的絕大部分，三國的國內(nèi)能源儲(chǔ)量日趨緊張，除了依托進(jìn)口外，新能源的勘探開發(fā)已迫在眉睫[10]。作為新能源代表的天然氣水合物得到了這幾個(gè)國家政府的高度重視。我國天然氣水合物研究起步時(shí)間較晚，而周邊國家日本、韓國的天然氣水合物研究工作已經(jīng)走在了世界的前列，為了能在東亞新能源競爭格局中占有一席之地，水合物的研究水平必須迎頭趕上。因此搜集和總結(jié)日、韓海洋天然氣水合物研究的理論成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可為我國開展海域天然氣水合物勘探和試開采工作提供借鑒，為我國盡早實(shí)現(xiàn)天然氣水合物的商業(yè)開采提供基礎(chǔ)信息和技術(shù)儲(chǔ)備，以縮短我國天然氣水合物的研究進(jìn)程，減小與國際先進(jìn)水平之間的差距。

1 日本“21世紀(jì)水合物研究開發(fā)計(jì)劃(MH21)”

1.1 勘探與開采計(jì)劃

近幾十年來，國際原油價(jià)格持續(xù)飆升，資源緊缺型國家往往要為油氣等常規(guī)能源的進(jìn)口付出巨大的成本，在這樣的背景下，這些國家陸續(xù)開展對(duì)新能源的探索，尤其是在海洋領(lǐng)域開展天然氣水合物的勘探研究。其中最引人注目的是日本正在執(zhí)行的天然氣水合物研發(fā)項(xiàng)目(圖1)[11-13]。

圖1 日本天然氣水合物成礦遠(yuǎn)景分布

南海海槽是日本近海天然氣水合物成礦條件相對(duì)最好的一個(gè)地區(qū)，被譽(yù)為亞太最大的水合物遠(yuǎn)景區(qū)。日本研究人員在日本周邊海域圈定了12塊遠(yuǎn)景礦區(qū)，總面積約45 000 km2；通過計(jì)算，在這些礦區(qū)中的天然氣水合物儲(chǔ)量達(dá)7.4×1012m3，相當(dāng)于日本140年消耗的天然氣總量[14-15]。1999年，日本科研團(tuán)隊(duì)首次在南海海槽東部BSR分布區(qū)域成功鉆取大量天然氣水合物樣品。2001年4月日本政府啟動(dòng)了“甲烷水合物開發(fā)計(jì)劃”(MH21 Methane Hydrate R&D Program)。項(xiàng)目預(yù)期18年，分3個(gè)階段實(shí)施，研究內(nèi)容基本涵蓋了與天然氣水合物開發(fā)相關(guān)的所有方面(表1)。

表1 日本“21世紀(jì)天然氣水合物研究開發(fā)計(jì)劃”

1.2 項(xiàng)目機(jī)構(gòu)設(shè)置

本項(xiàng)目由日本產(chǎn)業(yè)省(METI)下屬的石油天然氣部領(lǐng)導(dǎo)實(shí)施，但管理工作由日本國家石油公團(tuán)技術(shù)研究中心的天然氣水合物項(xiàng)目組組織執(zhí)行。天然氣水合物國家專項(xiàng)指導(dǎo)委員會(huì)由日本工業(yè)和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的石油天然氣方面的資深專家及天然氣水合物方面的主要研究人員組成，負(fù)責(zé)人是東京大學(xué)工程學(xué)院的退休教授田中(S. Tanaka)先生。指導(dǎo)委員會(huì)負(fù)責(zé)確定項(xiàng)目的研究內(nèi)容、評(píng)估項(xiàng)目進(jìn)展、決定項(xiàng)目發(fā)展方向。日本石油公團(tuán)技術(shù)研究中心(JNOC—TRC)天然氣水合物項(xiàng)目組的辦公室主要負(fù)責(zé)向政府申請(qǐng)項(xiàng)目預(yù)算，向研究組分配資金，管理項(xiàng)目資產(chǎn)，以及其他與項(xiàng)目相關(guān)的行政管理工作。每個(gè)研究組由若干產(chǎn)業(yè)部門和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的研究單位組成，分別負(fù)責(zé)一定的研究課題。項(xiàng)目共設(shè)有3個(gè)課題：地質(zhì)與地球物理、生產(chǎn)、環(huán)境。

除了作為負(fù)責(zé)單位的JNOC—TRC天然氣水合物項(xiàng)目組及日本石油勘探開發(fā)公司(JAPEX)以外，前日本地質(zhì)調(diào)查所(GSJ)、東京大學(xué)、日本大洋鉆探公司(JDC)、京都大學(xué)都是資源評(píng)估組的主要成員，一些國外研究機(jī)構(gòu)也參與了研究活動(dòng)。

1.3 取得的主要成果

項(xiàng)目第一階段的工作取得了3個(gè)方面的重要成就：完成了日本海域的甲烷水合物資源評(píng)價(jià)、開發(fā)出一套水合物儲(chǔ)層模擬系統(tǒng)(MH21-HYDRATES)、開發(fā)并野外試驗(yàn)確定了天然氣生產(chǎn)技術(shù)[16]。2001-2002年進(jìn)行了二維和三維地震調(diào)查，隨后于2004年開展了多井鉆探調(diào)查，鉆井項(xiàng)目包括在隨鉆測(cè)井、電纜測(cè)井和取芯工作，鉆井在本州島近海太平洋海域的南海海槽的東部地區(qū)實(shí)施。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，水合物穩(wěn)定帶位于海底以下117～345 m處，采集的樣品顯示，砂巖層的孔隙中以及砂泥帶層中均分散有水合物[17]。這些調(diào)查不僅查清了BSR的分布，同時(shí)揭示了含水合物沉積的外觀和內(nèi)在特征的定量信息。最重要的成果是發(fā)現(xiàn)了在濁流砂巖中存在高濃度的充填型甲烷水合物帶。開發(fā)出利用三維地震指標(biāo)確定甲烷水合物富集帶的方法，并利用該方法對(duì)南海海槽東部地區(qū)進(jìn)行了資源評(píng)價(jià)。在已確定的4 678 km2的含天然氣水合物區(qū)中有天然氣1.13萬億m3，其中0.57萬億m3存在于高濃度富集帶中[18]。

項(xiàng)目第二階段正在進(jìn)行中。下分4個(gè)研究團(tuán)隊(duì)：現(xiàn)場(chǎng)開發(fā)技術(shù)團(tuán)隊(duì)、資源評(píng)價(jià)團(tuán)隊(duì)、生產(chǎn)方法和模擬團(tuán)隊(duì)、環(huán)境影響評(píng)估組。生產(chǎn)方法和模擬技術(shù)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一套水合物儲(chǔ)層模擬系統(tǒng)，來評(píng)價(jià)甲烷水合物資源的生產(chǎn)方法。該組同時(shí)也開發(fā)了甲烷水合物儲(chǔ)層原位條件下研究巖芯特征的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和技術(shù)，重點(diǎn)研究如何能保持從甲烷水合物中生產(chǎn)高比率的天然氣。環(huán)境評(píng)價(jià)組完成了南海海槽東部海域海洋基線調(diào)查，并做了部分基礎(chǔ)研究，如評(píng)價(jià)潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的數(shù)學(xué)模型和監(jiān)測(cè)聲吶的開發(fā)。2012年2月，日本在靜岡縣延伸至和歌山縣近海的“東部南海海槽”海域進(jìn)行水合物生產(chǎn)試驗(yàn)的事前鉆探作業(yè)，工區(qū)水深約1 000 m，向海底鉆探約300 m，共設(shè)置4個(gè)鉆井，其中1個(gè)鉆井用于水合物的試開采，其余鉆井用于觀測(cè)試開采過程中周邊環(huán)境的變化。

2013年3月日本成功地從賦存在愛知縣近海東部的南海海槽海域地層內(nèi)的甲烷水合物里分離出了甲烷氣體。深海勘探船“地球”號(hào)在該海域通過降壓法在水深約1 000 m的海底成功將甲烷水合物中的甲烷氣體與水分離提取。這是世界上首次成功地從海底采集甲烷氣體，并認(rèn)為這次試開采標(biāo)志著日本水合物開采朝商業(yè)化進(jìn)程邁出了關(guān)鍵的一步。同年12月，日本水合物科研機(jī)構(gòu)發(fā)布消息稱在新潟縣上越市海域發(fā)現(xiàn)大量裸露海底的天然氣水合物，通過無人攝像機(jī)證實(shí)，在海底呈塊狀分布。日本計(jì)劃在2015年要完成秋田縣、山形縣周邊和北海道附近海域的天然氣水合物資源調(diào)查[19]。根據(jù)目前的進(jìn)度計(jì)劃，日本要在2018年之前，做好天然氣水合物商業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)準(zhǔn)備[20]。

2 韓國“天然氣水合物開發(fā)十年計(jì)劃”

2.1 初步探索

韓國作為一個(gè)資源稀缺型國家近幾十年來也加快了對(duì)新能源的探索研究。其東部海域是天然氣水合物理想的賦存區(qū)，但缺少系統(tǒng)的調(diào)查和勘探工作。直到1997年韓國海洋開發(fā)與資源調(diào)查研究所開始在其東部海域郁龍盆地開展天然氣水合物調(diào)查(圖2)，由此確定了天然氣水合物勘探參數(shù)和礦床存在的可能性，圈定了遠(yuǎn)景礦區(qū)。之后韓國能源部聯(lián)合商業(yè)、工業(yè)部制定了甲烷水合物長期規(guī)劃藍(lán)圖[21]。從2000年開始，韓國政府開始執(zhí)行該規(guī)劃藍(lán)圖第一階段五年計(jì)劃任務(wù)，相繼發(fā)現(xiàn)了對(duì)發(fā)育水合物起重要作用的斷裂構(gòu)造、氣暈、BSR及振幅空白帶[22-24]。

圖2 韓國東部海域郁龍盆地區(qū)位圖

2000-2004年，韓國能源部聯(lián)合商業(yè)、工業(yè)部(MOCIE)、韓國石油總公司(KNOC)、韓國天然氣公司(KOGAS)設(shè)立聯(lián)合研究項(xiàng)目，開展了其東部海域天然氣水合物第一階段的調(diào)查，此次調(diào)查任務(wù)由韓國地質(zhì)礦產(chǎn)資源研究院具體負(fù)責(zé)執(zhí)行，完成了約14 000 km2的深水區(qū)區(qū)域地震調(diào)查，進(jìn)一步擴(kuò)大了對(duì)其東部海域天然氣水合物分布狀況的認(rèn)識(shí)。通過調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)水深大于1 000 m的海域存在BSR和氣暈層，表明其東部海域具有良好的天然氣水合物成礦條件，具有優(yōu)良的水合物資源前景[25]。

2.2 十年計(jì)劃進(jìn)展

2005年，韓國政府正式啟動(dòng)“天然氣水合物開發(fā)十年計(jì)劃”，計(jì)劃分3個(gè)階段執(zhí)行(表2)，開展地質(zhì)與地球化學(xué)、地球物理、鉆探和開發(fā)4個(gè)主題的研究。

依照進(jìn)度，韓國政府在2007年及2010年先后兩次在日本海的郁龍盆地進(jìn)行了水合物鉆探。2007年第一次鉆探利用M/V Rem Etive調(diào)查船對(duì)盆地中的氣體水合物的潛在儲(chǔ)量進(jìn)行了調(diào)查(第一個(gè)鉆井命名為UBGH1)。其中在5個(gè)站位進(jìn)行了隨鉆測(cè)井(LWD)和隨鉆測(cè)量(MWD)，3個(gè)站位獲取了巖芯數(shù)據(jù)(圖3)[26]，1個(gè)站位進(jìn)行了電纜測(cè)井。站位主要部署在BSR與氣煙囪共生的區(qū)域， BSR之上濁積層發(fā)育。鉆探總進(jìn)尺約1 115 m， 耗時(shí)281 h，3個(gè)取芯站位都發(fā)現(xiàn)了水合物樣品，有些是以脈狀和層狀分布在黏土雜基中，有些是以充填物的形式分布在粉砂或砂層中[27]。研究認(rèn)為大陸坡，碎屑流、濁流或半深海沉積物最適合水合物藏的發(fā)育。

表2 韓國“天然氣水合物開發(fā)十年計(jì)劃”執(zhí)行階段

圖3 UBGH 1中隨鉆測(cè)井和取樣站位圖

2008年，在UBGH 1鉆井的取樣中發(fā)現(xiàn)水合物的區(qū)域進(jìn)行了400 km2的3D地震調(diào)查(圖4)。同年利用地震資料和UBGH 1測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)對(duì)盆地中的氣體水合物資源進(jìn)行了評(píng)估。

圖4 UBGH 1鉆井站位的3D地震數(shù)據(jù)體(有氣煙囪)

2010年，韓國在郁龍盆地進(jìn)行了第二次的水合物鉆探工作(UBGH2)。借鑒第一次的成功鉆探經(jīng)驗(yàn)，此次站位選擇仍然主要以氣煙囪、BSR、濁積層及半深海沉積物發(fā)育區(qū)域?yàn)橹?。在UBGH 2鉆井實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)用遙控設(shè)備(ROV)進(jìn)行了隨鉆測(cè)井(LWD)和隨鉆測(cè)量(MWD)、電纜測(cè)井和垂直地震剖面、傳統(tǒng)的和保壓取芯、海底觀測(cè)、海底甲烷調(diào)查研究等等。船舶現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)分析也包含了物理學(xué)[28]、沉積學(xué)、地球化學(xué)的測(cè)量。試驗(yàn)在13個(gè)站位完成了隨鉆測(cè)井和隨鉆測(cè)量的工作[29]。根據(jù)隨鉆測(cè)井和隨鉆測(cè)量資料的分析最后選擇了10個(gè)站位進(jìn)行巖芯取樣。此外，還利用Fugro Alluvial海洋公司的微型設(shè)備在兩個(gè)站位獲取了電纜測(cè)井和垂直地震剖面資料(WL/VSP)[28]。試驗(yàn)在10個(gè)鉆井站位中獲取了各種類型的氣體水合物樣品(圖5)[30-31]。從船舶現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)的數(shù)據(jù)和航次結(jié)束后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示：發(fā)現(xiàn)的氣體水合物，一種是在不連續(xù)的砂質(zhì)層中以孔隙填充的；另一種是在沒有明顯的巖性界面的泥質(zhì)層中以脈狀和瘤狀分散填充的，或者說是以不均勻分散狀填充在泥質(zhì)層中[29]。此外，在硅藻土的孔隙中也發(fā)現(xiàn)了氣體水合物的存在，水合物的表現(xiàn)形式主要是受到沉積物組分復(fù)雜變化的控制[29]。研究結(jié)果表明，韓國郁龍盆地水合物的形成和分布主要受巖性和裂隙構(gòu)造的控制。UBGH2鉆井提供了有價(jià)值的新資料來評(píng)價(jià)水合物在盆地中的存儲(chǔ)和分布，而這些信息也是用于未來水合物試開采時(shí)的基本數(shù)據(jù)。

圖5 在UBGH 2中獲得的塊狀氣體水合物

3 我國海洋天然氣水合物研究進(jìn)展

3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國政府高度重視天然氣水合物資源調(diào)查工作。將天然氣水合物這一戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源列入優(yōu)先啟動(dòng)的調(diào)查項(xiàng)目之一。從1999年開始，支持開展了“西沙海槽區(qū)天然氣水合物資源前期調(diào)查”，調(diào)查發(fā)現(xiàn)天然氣水合物礦層存在的地震綜合異常信息(BSR、速度倒轉(zhuǎn)、振幅空白帶等)，初步證實(shí)我國海域可能存在天然氣水合物資源[32]。

在近幾年調(diào)查的基礎(chǔ)上，我國在南海北部陸坡東沙、西沙、神狐海域通過地球物理、地球化學(xué)、地質(zhì)和生物等多種調(diào)查手段，在表層、淺層、深層地層中相繼發(fā)現(xiàn)了天然氣水合物存在的多信息異常標(biāo)志，并初步估算南海北部陸坡天然氣水合物遠(yuǎn)景資源量約為744億t油當(dāng)量，證明南海北部陸坡具有良好的水合物資源遠(yuǎn)景[33-35]。廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局通過優(yōu)選南海北部陸坡西沙海槽、神狐、東沙及瓊東南等4個(gè)海域，有重點(diǎn)、分層次地開展了水合物資源調(diào)查與評(píng)價(jià)，并在2007年成功實(shí)施了南海首次水合物鉆探工程，在SH2、SH3和SH7共3個(gè)站位發(fā)現(xiàn)并取得含水合物的沉積物實(shí)物樣品，取得了海域水合物勘查的階段性突破[36]。2013年7月，我國在珠江口盆地東部海域?qū)嵤?個(gè)航段13個(gè)站位的鉆探任務(wù)，總進(jìn)尺4 061 m，實(shí)現(xiàn)了600～1 100 m水深條件下的鉆孔精確定位、隨鉆監(jiān)控、鎖定目標(biāo)、獲取樣品，取得了層狀、塊狀、結(jié)核狀、脈狀、浸染狀等一批實(shí)物樣品(圖6)，這是在新的海域取得的天然氣水合物找礦又一重大突破，證實(shí)了我國南海海域巨大的天然氣水合物資源遠(yuǎn)景，為進(jìn)一步鎖定試開采目標(biāo)區(qū)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[37-38]。

圖6 南海天然氣水合物樣品自然產(chǎn)狀

雖然我國對(duì)海底天然氣水合物的研究已取得一系列重大突破，但研究程度還較低，技術(shù)上與先進(jìn)國家還有較大差距。

3.2 我國與日、韓天然氣水合物研究進(jìn)展對(duì)比

天然氣水合物對(duì)于我國來說還是新能源，其研究起步時(shí)間較晚，鄰國日本和韓國的起步時(shí)間與我國近似。但是這兩個(gè)國家卻在水合物研究工作起步不久就成立了國家性的水合物研究機(jī)構(gòu)，將水合物研究上升到國家戰(zhàn)略，并制定出詳細(xì)的階段規(guī)劃。我國也投入大量的人力物力用于水合物資源的研究，但是與日、韓這兩個(gè)國家相比已逐漸拉開了差距，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

(1)技術(shù)裝備不夠先進(jìn)。海洋天然氣水合物勘探開發(fā)是一項(xiàng)時(shí)間跨度大、技術(shù)難度高需要長期技術(shù)積累的工作；也是需要高精度的儀器設(shè)備來輔助研究的工作。這方面我國與國外先進(jìn)水平之間的差距就表現(xiàn)得很突出，具體比如目前采用的地震勘探、地球化學(xué)、微生物勘查技術(shù)等手段較為單一，勘探設(shè)備精度不夠高，資源調(diào)查程度較膚淺。而日、韓有專門性的水合物研究機(jī)構(gòu)，有雄厚的研究資金作為保障，先進(jìn)的調(diào)查設(shè)備作支撐，因此他們能在較短的時(shí)間內(nèi)通過高分辨率的二維、三維模擬來調(diào)查估算自己領(lǐng)域內(nèi)的水合物儲(chǔ)量，為后續(xù)工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[39-40]。

(2)階段性發(fā)展規(guī)劃不足。我國天然氣水合物研究工作已經(jīng)持續(xù)了15年，在南海陸坡海域已采集到水合物樣品。但是依舊沒有一個(gè)專門的科研組織機(jī)構(gòu)來管理、規(guī)劃、協(xié)調(diào)天然氣水合物的研究工作，沒有形成一個(gè)完整的規(guī)劃藍(lán)圖，缺乏指導(dǎo)路線。反觀日本和韓國，這兩個(gè)國家在沒有取得水合物樣品之前就已成立專門的研究機(jī)構(gòu)，制定出長期的水合物勘探開采規(guī)劃，兩國近期又在各自的海域發(fā)現(xiàn)大型的可燃冰藏。

(3)研究力量分散。我國首次取得水合物樣品之后，水合物的研究熱潮持續(xù)而來，不斷啟動(dòng)國家自然科學(xué)基金，國家專項(xiàng)等多個(gè)水合物研究項(xiàng)目，耗費(fèi)了大量人力、物力、財(cái)力，但水合物研究國際地位還是不如日本和韓國。究其原因，主要是我國水合物研究機(jī)構(gòu)分散，機(jī)構(gòu)之間信息流通不暢，由于涉密原因，很多研究成果不能共享，人為制造了通信壁壘，造成研究工作重復(fù)，效率低下。而日、韓有專門的水合物研究機(jī)構(gòu)，可以在總的高度上部署研究工作，各股力量齊頭并進(jìn)，提高了工作效率，有利于成果的不斷涌現(xiàn)。

3.3 建議

為了縮短與水合物研究發(fā)達(dá)國家之間的差距，特別是與鄰國日本韓國的研究差距，為能在東亞能源競爭中占據(jù)有利形勢(shì)，博采眾長、采用先進(jìn)的技術(shù)理念，日、韓水合物研究的思路是值得我國借鑒的，建議我國采取以下對(duì)策。

(1)成立國家層面的天然氣水合物研究機(jī)構(gòu)。天然氣水合物從勘探到開采是一項(xiàng)極其復(fù)雜的任務(wù)，需要有一個(gè)國家性的研究機(jī)構(gòu)專門來規(guī)劃、協(xié)調(diào)和管理研究工作。成立國家層面的研究機(jī)構(gòu)可以統(tǒng)籌各地方的水合物研究機(jī)構(gòu)，將資源集中在一塊，共同奮進(jìn)，促進(jìn)研究成果的定期交流，關(guān)鍵信息能夠得到分享，減少基礎(chǔ)工作的重復(fù)，避免無謂的資源浪費(fèi)。特別是，我國近些年已在南海陸坡取得天然氣水合物樣品，水合物研究凸顯巨大潛能，因此，建議盡快組建國家層面的水合物研究機(jī)構(gòu)。

(2)制定天然氣水合物長遠(yuǎn)規(guī)劃藍(lán)圖。到目前為止中國還沒有一個(gè)全面、系統(tǒng)的天然氣水合物國家級(jí)產(chǎn)業(yè)計(jì)劃與綜合規(guī)劃，已有的天然氣水合物研究僅是在國家專項(xiàng)、“863”“973”等科研基金項(xiàng)目的支持和資助下進(jìn)行的?？傮w而言，目前我國水合物研究在實(shí)驗(yàn)室模擬、基礎(chǔ)理論、調(diào)查評(píng)價(jià)研究、鉆探技術(shù)和工業(yè)化開采等多方面與國際水平還有較大差距。建議在設(shè)立國家專門的天然氣水合物研究機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，促進(jìn)水合物調(diào)查研究全面列入國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和科研規(guī)劃。

(3)大力推進(jìn)水合物開采技術(shù)的研究。日本韓國的天然氣水合物專項(xiàng)計(jì)劃均包含有開采技術(shù)的研究，因?yàn)檫@涉及能否達(dá)到商業(yè)化開采的問題。無論采取何種開采技術(shù)，均需通過鉆孔進(jìn)行。因此水合物開采技術(shù)的關(guān)鍵取決于深水鉆探技術(shù)的發(fā)展。以往水合物取樣的事實(shí)表明，水合物在鉆取過程中由于周邊溫壓環(huán)境發(fā)生了改變，極易導(dǎo)致其分解，進(jìn)而可造成環(huán)境災(zāi)害。因此，實(shí)施天然氣水合物科學(xué)的鉆采方法研究已成為現(xiàn)階段水合物科研的重要課題，建議盡快開展合理高效的深海水合物鉆采技術(shù)的研究。

(4)加強(qiáng)與擁有國際先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的國家和國際組織合作。美國、日本、加拿大等國在勘探海洋天然氣水合物方面已有大量成功的案例，積累了充足的經(jīng)驗(yàn)以及形成了可靠的勘探技術(shù)，這些海洋勘探技術(shù)都是我國將來實(shí)現(xiàn)海洋天然氣水合物試開采必須要掌握的技術(shù)。我們應(yīng)立足本國、借鑒國外、引進(jìn)技術(shù)、創(chuàng)新思路、實(shí)現(xiàn)開發(fā)。建議對(duì)在水合物研究方面走在世界前沿的美國、加拿大、日本和德國有關(guān)科研單位進(jìn)行實(shí)地考察、調(diào)研和學(xué)術(shù)交流，有利于我國快速追趕世界先進(jìn)水平。

4 結(jié)論

天然氣水合物是甲烷和水的混合體在高壓低溫環(huán)境下形成的冰狀結(jié)晶體，廣泛分布于大陸架、海洋陸坡區(qū)和陸地永凍層下，儲(chǔ)量巨大，是未來理想的替代能源。以日本、韓國等能源缺乏型國家為代表，已積極開展了水合物試開采工作，并取得了豐富的研究成果。盡管我國已在南海北部陸坡區(qū)通過鉆探成功取得了水合物樣品，成為世界上為數(shù)不多的通過國家級(jí)研發(fā)計(jì)劃采集到水合物實(shí)物樣品的國家。但到目前為止，我國還缺少一個(gè)確切明晰的水合物開發(fā)思路，研究工作缺乏總體規(guī)劃，較為零散，部分基礎(chǔ)工作重復(fù)，資源利用率不高。因此，針對(duì)我國海洋天然氣水合物的開發(fā)現(xiàn)狀，鄰國日、韓兩國水合物勘探開發(fā)的進(jìn)展對(duì)我國開展水合物研究相關(guān)工作具有重要的借鑒意義。

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