科创中国

通过研究分析可燃冰开采涉及的环境、装备和经济风险因素，进行风险分析与评估，形成环境和装备风险防控方案、经济风险评估方法，掌握了风险分析、评估及应对措施。 在装备风险方面，对可燃冰开采的钻探、开采、集输关键装备进行系统性技术风险分析，识别各作业环节来自环境、装备自身、人为操作和开采物等影响装备的风险因素及其潜在风险影响，给出概率等级、危害度和监测度等级划分，完成风险识别与定性分析。

在可燃冰开采安全性与风险防控技术方面取得重大研究突破。可燃冰开采有别于传统油气开采，涉及到海洋环境、地质条件、可燃冰成藏条件、开采方法、开采工艺及开采装备等多方面因素，各项开采相关因素都存在风险因素。其中，有关环境风险 涉及海洋环境的安全防范，开采过程中装备安全是实现商业开采 的技术保证，对于后续商业化开采尤为关键。 本项目通过对可燃冰开采的环境风险、装备风险和经济性风险展开全面的系统分析，解决了深海可燃冰开采环境风险因素和装备风险因素的等级划分，解决了故障模式影响分析法（FMECA） 和故障树分析法（FTA）等系统性技术风险分析在深海可燃冰开 采领域的应用；识别可燃冰开采区域浪、流、內波及地质变形等 变化规律；解决环境风险因素的相互逻辑关系，进行自然环境和生产操作环境风险重要度分析；识别各作业环节来自环境、装备自身、人为操作和开采物等影响装备的风险因素及其潜在风险影响，给出故障树模型，给出概率等级、危害度和监测度等级划分，完成风险识别与定性分析、防控措施。

可燃冰开采环境安全综合监测与评估系统，后续可拓展应用到海上资源勘探开发、海上养殖、海洋科考、海洋生态监测等关联领域，具有非常好的应用前景。

深海采矿会对海洋的生态和环境造成极大的影响，缺乏行之有效的监测手段及评价体系，与深海可燃冰开采面临同样的环境安全问题。

在现有生态传感器布局合理性评估、海洋生态环境的保护与修复效果评估领域，具有巨大的市场需求。本系统移植到海洋生态监测领域能够评估现有传感器布局是否合理，并对海洋环境监测点的布局数量和位置提供指导性建议。另外，能够有效评估海上新建项目对海洋生态环境的影响，并评估相关工程对海洋生态环境的保护与修复效果。

在渔业养殖领域，进行生态环境监测与评估系统建设拥有广阔的市场空间。黄渤海区渔业开发最早，曾经是中国的重要渔场，但由于捕捞过度、海洋水环境污染和生物栖息环境的破坏等因素的共同影响，黄渤海渔业资源严重衰退，特别是渤海已经濒临“荒漠化”的边缘。因此，利用本项目成果进行资源监测和模型预测，同时基于多源卫星数据融合的渔场环境信息，进行养殖区的渔情分析和预报，从而指导渔民去进行捕捞活动，实现黄渤海区渔业的健康持续发展。

同样，在我国海洋水下试验场中同样需要对环境因素进行识别与评估，本技术成果可移植到深海采矿与海洋水下试验场之中。

乙二醇再生与脱盐系统(MRU)已越来越多地应用在海上天然气开采中，随着天然气开发应用需求日益增大，特别是将来可燃冰实现商业开采，作为海上油气田开发重要保障装备，MRU 在国内国际市场均有很大需求空间。但此产品的核心技术主要还都掌握在国外如 Aker 和 Cameron 等两三家公司手中，国内目前还没能自主配套该产品，主要的大型海上天然气田开发都应用进口装备，价格昂贵，在使用中也仍然存在诸多问题需要解决。本项目开发的乙二醇再生与回收系统(MRU)，不仅可以应用于可燃冰开采，更是可用于现有海上油气田开发，打破了国外的技术垄断，不论国内外均具有较大的市场需求。由于采用多种新技术，后续可开展陆上油气田工程示范应用研究，对现有工艺设计进行缺陷检查，持续优化改进工艺设计，为海上油气田开采工程应用奠定基础。

团队介绍 项目组由中船重工船舶设计研究中心有限公司牵头，联合 702 所、714 所、716 所、6221 厂、662 厂专家组成。项目组重点在可燃冰适用性开采方法评估、总体开发方案 适应性、安全稳定生产保障等技术研究，形成可燃冰开发装备技 术体系和功能性能与配置要求，开发形成适合南海可燃冰开采的改装设计方案、防止管路结冰堵塞乙二醇再生系统和安全生产监 测系统关键设备等方面开展相关研究工作。项目组实际完成申报发明专利 10 项，申报实用新型专利 7 项，授权实用新型 2 项。实际完成软件著作权 3 项，已取得软件著作权 2 项，1 项软件著作权正在申请。实际完成发表和录用论文 22 篇，其中 SCI论文 6 篇，核心期刊论文 11 篇。

通过本项目的研究，使得项目组人员掌握了南海天可燃冰的矿藏特性、开发方法、装备需求、风险分析等相关技术，为将来南海天然气试开采、商业开发等储备了技术资源。同时通过本项目的实施，形成可燃冰开采平台及关键装备的开发设计能力。随着中国南海海域可燃冰的开发的近期和愿景规划，该项研究成果将有很好的应用前景，为集团公司进军深海可燃冰开发装备领域提供技术基础。

通过本项目的研究，了解和掌握了适用我国南海可燃冰开采方法和工艺流程，形成的可燃冰开采总体方案，随着可燃冰开采技术不断进步，可以用于未来深海可燃冰商业开发的技术参考。在装备的体系化建立方面，给出合理的构建方案，为后续开发提供参考。

针对可燃冰开采涉及的环境、装备和经济风险的研究，掌握了不同类型的风险识别和分析方法，并建立了相应的风险防控技术和方法，为现在可燃冰试采和将来的可燃冰开采，通过风险管控的参考和指导，并提前做好预案保证可燃冰试/开采的安全。针对我国南海可燃冰开采，结合可燃冰开采总体方案、南海环境等，完成一型经济适用的可燃冰开采平台开发设计，并取得BV 船级社 AIP 审核认证；针对现有的钻井平台完成开采平台改造方案设计，掌握了可燃冰开采平台及改装的设计技术，可以解决现有部分钻井平台过剩的问题。

针对可燃冰开采环境安全，完成开发一套可燃冰开采环境安全综合监测与评估系统。其相关技术成果已逐步拓展应用到海洋渔业等领域，用于海洋生态环境的风险因素分析识别与分析，相关技术成果已逐步应用到港口、航运的环境观监测、船舶航行安全风险评估等领域，具有广阔的应用前景。

针对防止天然气管路结冰与阻塞的乙二醇再生与回收系统(MRU)，已完成了基于电渗析脱盐技术的工艺系统开发，并形成数字样机，研制完成脱盐模块原理样机试验研究。同时此项技术也可应用于天然气开采系统，作为天然气开采流动保障的重要设备，打破的国外的技术垄断，为将来实现自主配套设备奠定基础。

可燃冰开采环境安全综合监测与评估系统，目前并没有生产可燃冰开采环境监测的成套设备厂家，所有环境监测设备都需要进行配套选型集成，可能会遇到接口不一致、数据通信协议不同等问题，难以形成一个统一的整体。故可燃冰开采环境安全综合监测与评估系统开发的研究从系统出发，统筹考虑整体监测及评估手段，处于国内领先水平。

此为该成果重要转化方向。