大眾網(wǎng)5月19日訊 據(jù)央視新聞18日?qǐng)?bào)道,中國(guó)首次海域天然氣水合物(可燃冰)試采成功!國(guó)土資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局今天(5月18日)宣布,我國(guó)正在南海北部神狐海域進(jìn)行的可燃冰試采獲得成功,這也標(biāo)志著我國(guó)成為全球第一個(gè)實(shí)現(xiàn)了在海域可燃冰試開采中獲得連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)氣的國(guó)家。18日中午,中共中央、國(guó)務(wù)院對(duì)海域天然氣水合物試采成功發(fā)去賀電。

什么是可燃冰?
可燃冰,學(xué)名天然氣水合物(Natural Gas Hydrate,簡(jiǎn)稱Gashydrate),是天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀結(jié)晶物質(zhì)。因其外觀像冰一樣且遇火可燃,而被稱作“可燃冰”或“固體瓦斯”、“氣冰”。賦存于水深大于100-250米(兩極地區(qū))和大于400-650米(赤道地區(qū))的海底沉積層內(nèi),這里的壓力和溫度條件,能使天然氣水合物處于穩(wěn)定的固態(tài)。
在地球上,絕大多數(shù)可燃冰是和泥沙混在一起的。
我國(guó)首次天然氣水合物試采成功
而我國(guó)此次在南海神狐海域試采成功的,就是一種泥質(zhì)粉砂類型的可燃冰礦藏。
據(jù)央視新聞報(bào)道,我國(guó)南海北部的神狐海域,也是我國(guó)正在進(jìn)行的可燃冰試開采的現(xiàn)場(chǎng)。這個(gè)持續(xù)不斷燃燒的火焰,就是正在從1000多米的水下分解提取出的可燃冰所產(chǎn)生的甲烷氣體。這標(biāo)志著我國(guó)首次試開采得到了全面成功。

通過勘查,2016年,在我國(guó)海域,已圈定了6個(gè)可燃冰成礦遠(yuǎn)景區(qū),在青南藏北已優(yōu)選了9個(gè)有利區(qū)塊,據(jù)預(yù)測(cè),我國(guó)可燃冰遠(yuǎn)景資源量超過1000億噸油當(dāng)量,潛力巨大。
國(guó)土資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局資源評(píng)價(jià)部負(fù)責(zé)人邢樹文說,可燃冰在我國(guó)的海域圈定了一系列的找礦遠(yuǎn)景區(qū),也預(yù)測(cè)了資源量。今年我們正在積極進(jìn)行這方面的試采準(zhǔn)備。
南海北部神狐海域的天然氣水合物試開采現(xiàn)場(chǎng)距香港約285公里,采氣點(diǎn)位于水深1266米海底下200米的海床中。自5月10日正式出氣至今,已累計(jì)產(chǎn)出超12萬立方米甲烷含量高達(dá)99.5%的天然氣。實(shí)現(xiàn)連續(xù)超一周的穩(wěn)定產(chǎn)氣,標(biāo)志著我國(guó)進(jìn)行的首次天然氣水合物試采宣告成功。
中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局副總工程師、天然氣水合物試采現(xiàn)場(chǎng)總指揮葉建良表示,從5月10日正式出氣試點(diǎn)火成功,到目前為止,我們已經(jīng)連續(xù)開采八天了,日產(chǎn)超過一萬方以上,最高日產(chǎn)達(dá)到了3.5萬方,這種連續(xù)穩(wěn)定的出氣,達(dá)到了我們?cè)瓉眍A(yù)定的目標(biāo)。

要安全、高效地開采可燃冰,離不開先進(jìn)的開采平臺(tái)。承擔(dān)此次試采任務(wù)的“藍(lán)鯨1號(hào)”可謂“國(guó)之重器”,代表了當(dāng)今世界海洋鉆井平臺(tái)設(shè)計(jì)建造的最高水平。據(jù)了解,“藍(lán)鯨1號(hào)”是由煙臺(tái)企業(yè)制造。今年年初,“藍(lán)鯨1號(hào)”在煙臺(tái)組裝完成后,由6艘大馬力全回轉(zhuǎn)拖輪牽引駛出,經(jīng)過8天的航行,才順利到達(dá)井位。

“藍(lán)鯨1號(hào)”平臺(tái)長(zhǎng)117米,寬92.7米,高118米,最大作業(yè)水深3658米,最大鉆井深度15240米,適用于全球深海作業(yè)。與傳統(tǒng)單鉆塔平臺(tái)相比,“藍(lán)鯨1號(hào)”配置了高效的液壓雙鉆塔和全球領(lǐng)先的DP3閉環(huán)動(dòng)力管理系統(tǒng),可提升30%作業(yè)效率,節(jié)省10%的燃料消耗。
據(jù)了解,“藍(lán)鯨1號(hào)”代表了當(dāng)今世界海洋鉆井平臺(tái)設(shè)計(jì)建造的最高水平,將國(guó)內(nèi)深水油氣勘探開發(fā)能力帶入世界先進(jìn)行列。本次試采成功標(biāo)志著重大技術(shù)突破,為可燃冰的商業(yè)化開發(fā)鋪路,將對(duì)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大影響。
可燃冰開采有多難?
可燃冰的形成條件非常苛刻,必須滿足三個(gè)條件:第一是溫度不能太高,海底溫度在2~4℃,這才適合天然氣水合物的形成,而一旦溫度高于20℃,天然氣水合物就會(huì)分解;第二是壓力要足夠大,需要30個(gè)大氣壓才可形成水合物,壓力越大水合物就越穩(wěn)定,而海深300米才能達(dá)到30個(gè)大氣壓;第三是要有甲烷氣源,而產(chǎn)生甲烷這要靠海底古生物遺骸的沉積物被細(xì)菌分解,或者天然氣在地球深處產(chǎn)生并不斷進(jìn)入地殼。
目前,世界上已發(fā)現(xiàn)海底天然氣水合物的區(qū)域主要在大西洋海域的墨西哥灣、加勒比海、南美東部陸緣、非洲西部陸緣和美國(guó)東海岸外的布萊克海臺(tái)等,西太平洋海域的白令海、鄂霍茨克海、千島海溝、沖繩海槽、日本海、四國(guó)海槽、日本南海海槽、蘇拉威西海和新西蘭北部海域等,東太平洋海域的中美洲海槽、加利福尼亞濱外和秘魯海槽等,印度洋的阿曼海灣,南極的羅斯海和威德爾海,北極的巴倫支海和波弗特海,以及大陸內(nèi)的黑海與里海等。
可燃冰,是由天然氣和水在高壓低溫的條件下形成的類冰狀的結(jié)晶化合物,預(yù)測(cè)資源量相當(dāng)于已發(fā)現(xiàn)煤、石油、天然氣等化石能源的兩倍以上,是世界公認(rèn)的一種清潔高效的未來替代能源。
因絕大部分埋藏于海底,所以可燃冰開采難度十分巨大。目前,日本、加拿大等國(guó)都在加緊對(duì)這種未來能源進(jìn)行試開采嘗試,但都因種種原因未能實(shí)現(xiàn)或未達(dá)到連續(xù)產(chǎn)氣的預(yù)定目標(biāo)。
此次試開采成功,不僅表明我國(guó)天然氣水合物勘查和開發(fā)的核心技術(shù)得到驗(yàn)證,也標(biāo)志著中國(guó)在這一領(lǐng)域的綜合實(shí)力達(dá)到世界頂尖水平。
國(guó)土資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局副局長(zhǎng) 李金發(fā):這一次天然氣水合物的試開采成功,我們是優(yōu)先搶占了領(lǐng)跑和技術(shù)高地,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)在天然氣水合物開發(fā)上的領(lǐng)跑。它將會(huì)是繼美國(guó)引領(lǐng)頁巖氣革命之后的,由我國(guó)引領(lǐng)的天然氣水合物革命,將會(huì)推動(dòng)整個(gè)世界能源利用格局的改變。
日均穩(wěn)定產(chǎn)氣超過一萬方,以及持續(xù)超一周的連續(xù)產(chǎn)氣時(shí)間,這兩個(gè)指標(biāo)在之前還沒有一個(gè)國(guó)家能夠成功實(shí)現(xiàn)。而完成這一歷史性的飛躍,我國(guó)科學(xué)家們又是在如何做到的呢?
天然氣水合物的試開采一直是一項(xiàng)世界性難題。2013年日本曾嘗試進(jìn)行過海域天然氣水合物的試開采工作,雖然成功出氣,但六天之后,由于泥沙堵住了鉆井通道,試采被迫停止。
李金發(fā)說,第一每日試采的取氣量要達(dá)到一萬方以上,第二是連續(xù)產(chǎn)氣一周。我們所有的指標(biāo)都超過了預(yù)定目標(biāo),所以我國(guó)是世界海域天然氣水合物開發(fā)成功的第一個(gè)國(guó)家。
為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),我國(guó)科學(xué)家利用降壓法,將海底原本穩(wěn)定的壓力降低,從而打破了天然氣水合物儲(chǔ)層的成藏條件,之后再將分散在類似海綿空隙中一樣的可燃冰聚集,利用我國(guó)自主研發(fā)的一套水、沙、氣分離核心技術(shù)最終將天然氣取出。
葉建良受訪時(shí)表示,我們這次運(yùn)用了地層流體抽取法,從單純考慮降壓變成了關(guān)注流體的抽取,通過保證流體的抽取來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的降壓。降壓方案充分體現(xiàn)了優(yōu)越性,也是保證我們這次試采成功一個(gè)關(guān)鍵因素,這也是在國(guó)際上從理論到技術(shù)方法的一個(gè)創(chuàng)新。
可燃冰有多大價(jià)值?
同等條件下,可燃冰燃燒產(chǎn)生的能量比煤、石油、天然氣要多出數(shù)十倍,而且燃燒后不產(chǎn)生任何殘?jiān)蛷U氣,避免了最讓人們頭疼的污染問題。科學(xué)家們?nèi)绔@至寶,把可燃冰稱作“屬于未來的能源”。

可燃冰的最大特點(diǎn)就是能量密度高。它占用體積小,卻蘊(yùn)含大量能量。舉個(gè)例子,一輛使用天然氣為燃料的汽車,一次加100升天然氣能跑300公里的話,那么加入相同體積的可燃冰,這輛車就能跑5萬公里。
盡管開采難度大、成本高,但可燃冰的試采成功仍然帶給人們巨大的興奮。
國(guó)土資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局副局長(zhǎng)李金發(fā)公開表示,一開始就瞄準(zhǔn)了(可燃冰)資源潛力巨大,具有廣泛利用前景的這一個(gè)特點(diǎn),雖然開采難度很大,但開發(fā)成功后,其廣泛利用更具意義。而且,從目前試采的連續(xù)性和產(chǎn)氣量來看,可燃冰離商業(yè)性開采不遠(yuǎn)了。
可燃冰儲(chǔ)量巨大,僅我國(guó)海域預(yù)測(cè)遠(yuǎn)景資源量就達(dá)到800億噸油當(dāng)量,世界資源量約為2100萬億立方,可供人類使用1000年!
在《中國(guó)能源礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查報(bào)告》中提到的可燃冰資源量,包括海域可燃冰和陸域可燃冰。雖然海底開采成本巨大,但科學(xué)家在大陸的永久凍土帶也發(fā)現(xiàn)了可燃冰,而中國(guó),就是世界上第一個(gè)在中高緯度高原凍土帶鉆獲可燃冰實(shí)物樣品的國(guó)家。
2013年在我國(guó)珠江口盆地東部海域發(fā)現(xiàn)超千億方級(jí)可燃冰物礦藏,2015年神狐海域再次發(fā)現(xiàn)超千億方級(jí)可燃冰,而且礦藏分布廣、厚度大、飽和度高,為我國(guó)可燃冰試開采提供了重要參考靶區(qū)。2015年,我國(guó)利用自主研發(fā)的4500米級(jí)“海馬”號(hào)無人遙控潛水器首次在珠江口盆地西部海域發(fā)現(xiàn)了可燃冰活動(dòng)的標(biāo)志——活動(dòng)“冷泉”,并成功獲取了可燃冰樣品。
目前,可燃冰試開采團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)在神狐海域附近再進(jìn)行二至三個(gè)不同礦區(qū)和類別的試開采工作。積累更多試開采經(jīng)驗(yàn),為在2030年前進(jìn)行天然氣水合物商業(yè)開發(fā)打下基礎(chǔ)。


李金發(fā)說,如果這個(gè)能開發(fā)利用,將會(huì)大大的提高我國(guó)的資源安全保障能力,大大降低我國(guó)對(duì)外依存度,同時(shí)也會(huì)大大地改善我國(guó)能源資源結(jié)構(gòu)。
此外據(jù)央視報(bào)道,可燃冰使用前景廣闊,但同時(shí)也存在風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)估算,全球海底可燃冰的甲烷總量大約是地球大氣中甲烷總量的3000倍,如果開采不慎導(dǎo)致甲烷氣體的大量泄漏,將可能引發(fā)強(qiáng)烈的溫室效應(yīng)。如何安全、經(jīng)濟(jì)地開采可燃冰,并且從中分離出甲烷氣體,依然是目前各國(guó)研究和利用可燃冰的核心難題。
來源:大眾網(wǎng) (綜合新華社、央視新聞等報(bào)道)