海洋天然气水合物开采技术与装备发展研究( 五 ) 一、前言天然气水合物是由天

2. 研发我国深水油气和水合物协同开发的双梯度钻井技术及装备
与深水油气开采类似，海洋天然气水合物的开采面临疏松浅表层安全钻进压力窗口窄、井壁稳定性差、钻井风险大、成本高的难题，亟需研发具有自主知识产权的深水油气和水合物协同开发安全钻进的双梯度钻井技术及装备，打破国外技术封锁和垄断，保障国家的能源战略安全。建议设立科技重大专项，开展深水油气和水合物协同开发的安全钻进双梯度钻井技术及装备工程示范应用。
3. 海洋深水水合物、海底矿产资源开采和深水油气开发多相流泵送举升及高效分离装置的研发与应用
深海资源开发的多相流泵送举升装置直接关系到深水海洋天然气水合物、海底矿产资源开采泵输的产能和深水油气开发海底泵举升双梯度钻井效果，而多相流输送的高效分离装置直接关系到回收水合物浆体和海底矿产资源管输的能耗。为实现安全、高效、低成本开发，亟需开展多相流泵送举升及高效分离通用关键装置的研发与应用，实现深水油气、海洋天然气水合物、海底矿产资源的协同开发并提供通用装备支撑。
（三）专用关键技术与装备的发展方向建议
1. 开展深水水合物持续开采高效防砂技术及装备的研发与应用
水合物钻采防砂、控砂技术与装备的研发和应用直接关系到水合物的长期持续规模化开发和稳产增效，建议在高效防砂技术及装备的研发与应用方向设立重点研发计划项目。
2. 研发深水海洋非成岩水合物高效破碎、回收分离与泵输一体化钻采技术及装备
海洋天然气水合物的固态流化存在一些问题，如采掘效率低、漏失严重、泵输能耗高，缺乏海洋非成岩水合物高效破碎、回收分离与泵输一体化钻采技术及装备。亟需在水合物流化开采一体化钻采技术和装备方面获得突破，推动我国南海海洋天然气水合物射流破碎回收、泵输、分离回填的一体化开采模式尽快实现突破。建议在海洋非成岩天然气水合物高效破碎、回收分离与泵输一体化钻采技术及装备方向设立重点研发计划项目，为海洋天然气水合物规模化开发核心技术装备的工程示范应用提供支撑。
3. 研发大科学实验装置
研发大科学实验装置，为水合物降压、固态流化和组合开采工艺装备及采掘过程储层风险监测评估模拟提供实验环境和测试保障。建议设立重大科研仪器设备研制项目，为水合物商业化开采实施的工艺方案设计、配套装备的研发及开采风险评估提供科学依据和实验平台支撑。
4. 研发“三气合采”立体开发工程实施的配套核心技术及装备
建议在“三气合采”立体开发的工程实施方面设立国家重大科技工程项目，攻克海洋天然气水合物稳定试采商业化产气量方面的重大技术瓶颈问题，研制“三气合采”立体开发实施配套的重大装备，促进稳定试采向先导示范过渡。
五、结语
海洋天然气水合物是一种储量巨大的清洁可替代能源，安全、高效、经济地进行开发是当前及未来一段时间内水合物开采工艺技术及装备的发展目标。由于仍处于试采技术验证、探索性试采、试验性试采阶段，相关技术状态距离水合物实现商业化开采还有较大差距。今后，海洋天然气水合物的开发重在破解海洋非成岩水合物规模化开发时面临的环境、装备、地质等世界性风险难题方面取得突破。
海洋天然气水合物开采面临的最主要问题是缺少一种可保证长期经济、安全的开采方法，因此后续研究亟需从战略上探索一种可满足水合物商业化开采的方法和相关工艺，既可保证长期开采过程中不会引发地质环境灾害，又能兼顾开采量和经济性。在深化论证新开采方法可行性的基础上，针对性地开展具体技术和装备等战术层面的攻关。