2022年张洪涛：我国天然气水合物发展前景

张洪涛：我国天然气水合物发展前景

由科学技术部国际合作司主办、由中华国际科学沟通基金会承办的“首届中国科技创新国际论坛”于2022年9月15-16日在北京友情宾馆进行。本届论坛的主题为“新能源技术创新与政策扶持”。新浪财经独家图文直播本次会议。以下为中国地质调查局副局长、总工程师张洪涛博士做《我国自然 气水合物》主题演讲。

张洪涛：各位专家，大家好！特别荣幸今日给大家汇报这次工作。我今日报告的题目是《中国自然 气水合物》。我的报告一共分为四个部分，第一个部分是“自然 气水合物——人类的优质新能源”。

在正式开讲之前，我给各位代表展现一个表格，大家从表格上可以看到，各个国家主要的石油、自然 气、煤炭等自然资源的储量。最近全球在谈论后石油时代怎么办。那么石油时代究竟能够持续多少年？作为地质学家我们拿储量说问题。从表格上可以看到，全球储量最大是沙特阿拉伯，它是第一。石油剩余储量，我们有一个近代年限，全球还可以用41年，假如我们考虑到科学技术的进展，还有许多领域没有发觉，有待我们发觉，究竟还能够延长多少年，看法也是不同的。假如说我们特别乐观地说，再加一倍，那也不足一百年，今后人类究竟用什么能源？特殊是越来越多的汽车，离不开汽油的状况下怎么办。另外这张表上还可以看到中国目前剩余的石油可采储量占全世界第12位。中国石油剩余可采储量只是沙特阿拉伯的非常之一不到。换句话说，沙特阿拉伯这样的石油巨头或者说石油大国都在考虑石油后时代的问题，那么作为我们中国更应当防患于未然。我把这张表给各位展现一下。

最近大家在讲一百多年前发觉自然 气水合物，全球都在争夺这个资源，都在讨论这个资源，都在探勘这个资源。都在想尽方法提前讨论开发自然 气水合物的开发技术。什么是自然 气水合物？老百姓叫可燃冰，它是一种冰，样子像冰雪块一样，它最大的特点是可以烧，直接用一根火柴可以点燃。

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自然 气水合物分子结构特别简单，最常见是甲烷水合物，就是46个水分子包围了8个甲烷分子。还有是乙烷，还有简单结构的大分子。自然 气水合物究竟存不存在？全球许多国家通过讨论以后已经取到样品。有块状的，有脉状的，还有分散状的。虽然分散状看上去不多，但是含量最丰富。最近中国找到的实物样品，就是第三种分散状的。

刚才徐锭明主任展现了一张图，就是自然 气水合物分布在什么位置，都在大陆坡，是116处，海疆是98处。

自然 气水合物的特点是储量巨大，埋藏比较浅，能量密度高，分布集中，分布范围特别广，现在世界上公认自然 气水合物有机碳的含量是世界上已经发觉的化石燃料的两倍。大家知道石油、自然 气和煤都属于化石能源，都是古代的生物死亡以后沉积在地底形成的。现在自然 气水合物认为是这些能源总量的两倍还多。它的资源量，国外专家认为可以满意人类一千年的需求，所以全球的眼光就盯着将来能源。

自然 气水合物的热效能特殊高，一个立方米的甲烷水合物可以释放出164倍的甲烷，还有少量的水。

由科学技术部国际合作司主办、由中华国际科学沟通基金会承办的“首届中国科技创新国际论坛”于2022年9月15-16日在北京友情宾馆进行。本届论坛的主题为“新能源技术创新与政策扶持”。新浪财经独家图文直播本次会议。以下为中国地质调查局副局长、总工程师张洪涛博士做《我国自然 气水合物》主题演讲。

张洪涛：各位专家，大家好！特别荣幸今日给大家汇报这次工作。我今日报告的题目是《中国自然 气水合物》。我的报告一共分为四个部分，第一个部分是“自然 气水合物——人类的优质新能源”。

在正式开讲之前，我给各位代表展现一个表格，大家从表格上可以看到，各个国家主要的石油、自然 气、煤炭等自然资源的储量。最近全球在谈论后石油时代怎么办。那么石油时代究竟能够持续多少年？作为地质学家我们拿储量说问题。从表格上可以看到，全球储量最大是沙特阿拉伯，它是第一。石油剩余储量，我们有一个近代年限，全球还可以用41年，假如我们考虑到科学技术的进展，还有许多领域没有发觉，有待我们发觉，究竟还能够延长多少年，看法也是不同的。假如说我们特别乐观地说，再加一倍，那也不足一百年，今后人类究竟用什么能源？特殊是越来越多的汽车，离不开汽油的状况下怎么办。另外这张表上还可以看到中国目前剩余的石油可采储量占全世界第12位。中国石油剩余可采储量只是沙特阿拉伯的非常之一不到。换句话说，沙特阿拉伯这样的石油巨头或者说石油大国都在考虑石油后时代的问题，那么作为我们中国更应当防患于未然。我把这张表给各位展现一下。

最近大家在讲一百多年前发觉自然 气水合物，全球都在争夺这个资源，都在讨论这个资源，都在探勘这个资源。都在想尽方法提前讨论开发自然 气水合物的开发技术。什么是自然 气水合物？老百姓叫可燃冰，它是一种冰，样子像冰雪块一样，它最大的特点是可以烧，直接用一根火柴可以点燃。

自然 气水合物究竟在哪里？赋存条件是什么样的？首先它是和水分子共同构成的结构，温度是10到0度，压力大于180，这里是mpa，大多数在海底，水深有肯定的要求，海水是三百到两千米。不仅仅在海底，在海底往下几百米沉积层里存在。另外像中国的青藏高原、大兴安岭有永久的冻土带，也会生成自然 气水合物。

自然 气水合物分子结构特别简单，最常见是甲烷水合物，就是46个水分子包围了8个甲烷分子。还有是乙烷，还有简单结构的大分子。自然 气水合物究竟存不存在？全球许多国家通过讨论以后已经取到样品。有块状的，有脉状的，还有分散状的。虽然分散状看上去不多，但是含量最丰富。最近中国找到的实物样品，就是第三种分散状的。

刚才徐锭明主任展现了一张图，就是自然 气水合物分布在什么位置，都在大陆坡，是116处，海疆是98处。

自然 气水合物的特点是储量巨大，埋藏比较浅，能量密度高，分布集中，分布范围特别广，现在世界上公认自然 气水合物有机碳的含量是世界上已经发觉的化石燃料的两倍。大家知道石油、自然 气和煤都属于化石能源，都是古代的生物死亡以后沉积在地底形成的。现在自然 气水合物认为是这些能源总量的两倍还多。它的资源量，国外专家认为可以满意人类一千年的需求，所以全球的眼光就盯着将来能源。

自然 气水合物的热效能特殊高，一个立方米的甲烷水合物可以释放出164倍的甲烷，还有少量的水。

我汇报的第三个方面中国科学方案取得重大进展。

中国什么时候起步的？中国是在上个世纪90年月初起步的，当时有中科院、有原来的地质矿产部，还有许多大专院校，乐观收集信息，开展前期讨论，有些公司也开头进行了合成的试验。1996年，原地质矿产部首次设立两个科研项目，一个是对“西太平洋自然 气水合物找矿前景与方法调研”，其次个是“中国海疆自然 气水合物勘测讨论”。前一个是理论，后一个是方法。1998年国土资源部成立，启动了南海北部陆坡自然 气水合物资源勘探，这个工作才真正开头起步。1999年到2000年，发觉了一系列自然 气水合物的标志。2022年到现在，国家发改委开头支持这项工作，全面进行了勘察，但是仍没有取得实物样品，其他全部证据都找到了。而且外国科学家对我们来说，你们55%是已经找到了，但是没有技术把它取出来了。所以在2022年德国的太阳号，有一个科学家修斯，被称为全世界水合物勘探之父，我们一起在南海奋战两个航程。这是航区的图。他带来了14位科学家，我带领14位科学家，中德两国一共28位科学家去采样去了。由于中国海底地质状况特殊简单，最终把仪器弄坏了，没有取上。但是其他证据更加确凿。

这是我们取到的像鞋子一样，实际是贝壳类。这是和水合物有关的壳类标本，这是碳酸化石壳，喷出来跟海水一反应，形成一块块硬壳。这一块标本已经正式赠送给中国地质博物馆进行展现。这是我们在水下发觉跟碳酸盐介壳一起特地吃甲烷的细菌，已经鉴定出好几个。在2022年，我们在一个样品中找到一个样品，它很冰、很冷，不断冒泡，我马上收集泡样到船上化验，结果是出来的泡全部都是甲烷。

当时只是取到了溶化的样品、冰状的样品，所以国土资源部的领导和更高层的领导说不算，必需拿到冰才算。我们压力很大了。总共我们出动六艘调查船，实现18个航次，今年攻坚一战。4月份到5月18、5月19到6月12，租用了辉固公司的一条船，进行了钻探。确认我国海疆的确存在丰富的自然 气水合物，确认它的层断，水深是1105到1245米，海底往下打了200米上下，水合物饱和度接近50%，甲烷含量在船长化验是99.7%到99.9%，都是纯度特高的。我们有一套试验装置模拟的，确认了我们国家是美国、日本、印度之后，第四个通过国家级研发方案采到水合物实物样品的国家。当然一个月以后，韩国第五个采到。他们宣布说我们继中国之后第五个采到，他们始终跟中国竞赛，就是比我们晚一个月。

这是刚才多次展现过的空白带。绿颜色是打钻点、钻位，这是三维模型。这是船上的化验结果。黑的一段就是冰，突然从18度、19度一下到14度它就变成了冰。这是沉积物的样本，不断冒出来，气的含量是百分之二十多到百分之四十八。这是我们和英国一起收集的样品。当时测试它的温度。我们立即把它投入到水里快速溶化。我们通过一种装置把里边的气体收集上来当场燃烧。这位就是英国人。

最终两句话，第一句话是展望。自然 气水合物的条件是低温高压，有三种方法，自然 气水合物的勘探和开发利用肯定要做到三句话。第一句话技术上切实可行，其次句话经济上有利可图，第三句话环境上不能有害。刚才许多国家提出2022年进入商业性市场，我个人认为不太可能，我跟他们沟通，尽管他们很乐观，但是技术上约束比较大。我估量也许全球能够正式进入商业市场也许在2030年。