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试采可燃冰 中国首突破

www.guangzhou.gov.cn2017年5月19日 11:25:43来源: 广州日报

“蓝鲸一号”钻探平台上喷出的火焰。 新华社发

在我国南海神狐海域进行天然气水合物试采作业的“蓝鲸一号”钻探平台。 新华社发

图为2016年4月21日,我国首次将可燃冰实物样品公开点燃展示,样品是广州海洋地质调查局从深海海底采集所得。 广州日报全媒体记者王维宣 摄(资料图片)

  

      文/广州日报全媒体记者黄丹彤

  通讯员陈惠玲

  5月18日,由国土资源部中国地质调查局组织实施的我国首次海域天然气水合物试采在南海神狐海域实现超过7天连续稳定产气,试采取得圆满成功,实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。

  在党中央、国务院的坚强领导下,在财政部、发展改革委、科技部等有关部门的大力支持下,在中国石油天然气集团公司、中集集团公司等单位的全力配合下,5月10日起,中国地质调查局从我国南海神狐海域水深1266米海底以下203米-277米的天然气水合物矿藏开采出天然气。经试气点火,已连续产气8天,最高产量3.5万立方米/天,平均日产超1.6万立方米,累计产气超12万立方米,产量稳定,甲烷含量最高达99.5%,实现了预定目标。

  这次试采成功是我国首次也是世界首次成功实现资源量占全球90%以上、开发难度最大的泥质粉砂型天然气水合物安全可控开采,为实现天然气水合物商业性开发利用提供了技术储备,积累了宝贵经验,打破了我国在能源勘查开发领域长期跟跑的局面,取得了理论、技术、工程和装备的完全自主创新,实现了在这一领域由“跟跑”到“领跑”的历史性跨越,对保障国家能源安全、推动绿色发展、建设海洋强国具有重要而深远的意义。

  5月18日上午,国土资源部在试采海上平台举办天然气水合物试采现场会。国土资源部部长、党组书记姜大明宣布我国海域天然气水合物试采成功。国务院办公厅负责同志宣读了中共中央、国务院贺电。国土资源部党组成员、中国地质调查局局长钟自然主持现场会。中国地质调查局广州海洋地质调查局局长、天然气水合物试采现场指挥部总指挥叶建良报告了试采情况。

  发改委、财政部、国家能源局、国家海洋局、广东省人民政府、中国石油天然气集团公司、中集集团公司有关负责人出席会议。

  提起能源,人们想到的往往是煤、油、气点燃的火炬而不会是冷冷的冰块,但中国科技工作者已经可以将蕴藏在海底的“冰块”点燃成熊熊燃烧的火焰,让“冰火交融”从梦想变成现实。

  据新华社电

  燃烧能量高于煤炭石油污染更小

  从5月10日起,源源不断的天然气从1200多米的深海底之下200多米的底层中开采上来,点燃了全球最大海上钻探平台“蓝鲸一号”的喷火装置。这是我国首次也是全球首次对资源量占比90%以上、开发难度最大的泥质粉砂型储层可燃冰成功实现试采。

  和人们熟悉的石油、天然气相比,可燃冰要神秘得多。但这种由水和天然气在高压、低温情况下形成的类冰状结晶物质,却是标准的“高潜力”能源。

  它燃烧值高——1立方米的可燃冰分解后可释放出约0.8立方米的水和164立方米的天然气,燃烧产生的能量明显高于煤炭、石油,燃烧污染却又比煤、石油小,更加清洁环保。

  它资源储量丰富——可燃冰广泛分布于全球大洋海域以及陆地冻土层和极地下面。估算其资源量相当于全球已探明传统化石燃料碳总量的两倍。

  “可燃冰被各国视为未来石油、天然气的战略性替代能源,是世界瞩目的战略资源,对我国能源安全及经济发展也有着重要意义。”试采现场指挥部总指挥、广州海洋地质调查局局长叶建良说。

  南海海域是我国可燃冰最主要的分布区,全国可燃冰资源储存量约相当于1000亿吨油当量,其中有近800亿吨在南海。

  试采现场指挥部地质组组长陆敬安说,勘探显示,神狐海域有11个矿体、面积128平方公里,资源储存量1500亿立方米,相当于1.5亿吨石油储量,“成功试采意味着这些储量都有望转化成可利用的宝贵能源”。

  20年完成从空白到赶超的全过程

  一次点火,一次成功——这一成功率即使放到已经非常成熟的海洋石油和天然气开采领域也堪称靓丽,而这一成功的背后,是我国海洋地质工作者在天然气水合物开发上的奋起直追。

  和国际上早在20世纪60年代就开始勘探、研究可燃冰相比,我国的可燃冰研究起步要晚到1998年,但中国科技工作者只用了不到20年就完成了从空白到赶超的全过程。

  回顾这一历程,试采现场指挥部办公室主任邱海峻用“快马加鞭”“奋发图强”形容可燃冰开采的“中国速度”。他介绍说,在1998年立项后,1999年我国就开始了南海和陆地冻土区的可燃冰调查工作,2007年就在神狐海域钻获可燃冰,这使得我国成为继美国、日本、印度之后,第四个通过国家级研发计划在海底钻获可燃冰的国家。

  2015年,我国科技工作者在神狐海域准确定位了两个可燃冰矿体。2016年,地质调查工作人员围绕试采在神狐海域开展钻探站位8个,全部发现可燃冰。

  “2016年3月,我们正式开始准备可燃冰试开采,当时定下的开钻时间为2017年3月28日,就是说自开始准备至开钻仅有一年时间,如果不是之前持续拼搏积累下海量的地质数据,就不可能按时完成任务。”邱海峻说。

  今年5月10日9时20分,神狐海域可燃冰试采开始,5小时32分钟后,试采点火成功。截至18日,经试气点火,本次试采已连续产气超过一周,最高产量3.5万立方米/天,平均日产超1.6万立方米,累计产气12万立方米,天然气产量稳定,甲烷含量最高达99.5%,完成预定目标,试采取得圆满成功。

  昨日上午,国土资源部部长姜大明在“蓝鲸一号”上向世界宣布:中国在神狐海域的天然气水合物试采成功!

  可燃冰是什么?

  可燃冰(即天然气水合物)是一种由水分子和气体分子组成的,具有三维笼状分子结构的似冰状结晶化合物。外观多呈白色或浅灰色晶体,外貌类似冰雪,可以像固体酒精一样被点燃。它的形成有三个基本条件:温度、压力和充足的气源。海底的低温和高压对于天然气水合物的形成非常有利,因此世界上的天然气水合物约有97%分布于海洋中,仅3%分布在陆地冻土带。标准状态下,1体积的天然气水合物大概可以分解为164体积的甲烷气体。据估算,在世界各大洋中天然气水合物总资源量约为(1.8~2.6)×1016m3,大约相当于全球已知煤、石油和天然气总储量的两倍。由于可燃冰的储量巨大和高效清洁的特点,被誉为21世纪的“绿色能源”。

  可燃冰能量:100升能让汽车跑5万公里

  可燃冰的最大特点就是能量密度高。它占用体积小,却蕴含大量的能量。举个例子,一辆使用天然气为燃料的汽车,一次加100升天然气能跑300公里的话,那么加入相同体积的可燃冰,这辆车就能跑5万公里。

  难度像豆腐上打铁

  和海洋石油、天然气相比,海域可燃冰的开采就一个字:难。“可燃冰虽然储量大、分布广,但形成年代要比石油、天然气晚得多,覆盖它的海底地层普遍是砂质,现有的海底钻井设备开采它就好比在‘豆腐上打铁’、用‘金刚钻绣花’,稍有不慎就会导致大量砂石涌进管道,造成开采失败。”试采现场指挥部首席科学家、中国地质调查局“李四光学者”卢海龙说。

  全球天然气水合物研发活跃的国家主要有中国、美国、日本、加拿大、韩国和印度等。美国、加拿大在陆地上进行过试采,但效果不理想。日本曾进行海上试采,但因出砂等技术问题失败。“与日本相比,我国海域主要属于粉砂型储层,这也是占全球90%以上比例的储藏类型。砂细导致渗透率更差,同时我国的可燃冰水深大、储层埋层浅,施工难度更大。”卢海龙说。

  广州海洋地质调查局局长助理、试采现场指挥部办公室副主任谢文卫说,通过这次试采,我国实现可燃冰全流程试采核心技术的重大突破,形成了国际领先的新型试采工艺。“我们创新提出了‘地层流体抽取试采法’,有效解决了储层流体控制与可燃冰稳定持续分解难题。我们成功研发了储层改造增产、可燃冰二次生成预防、防砂排砂等开采测试关键技术,其中很多技术都超出了石油工业的防砂极限。”他说。

  进军地球深部

  从“蓝鲸一号”起步的可燃冰试采,不仅对我国未来的能源安全保障、优化能源结构具有重要意义,甚至可能给世界能源接替研发格局带来改变。

  “从理论上讲,地球内部可利用成矿空间分布在从地表到地下1万米,目前世界先进水平勘探开采深度已达2500米至4000米,而我国大多小于500米,向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题”——2016年全国科技创新大会提出的这一论断,让人们对大地大海深处充满向往。

  如果我国固体矿产勘查深度达到2000米,探明资源储量可以翻一番。而辽阔的大洋海底,多金属结核总资源量约3万亿吨,有商业开采潜力的达750亿吨;海底富钴结壳中钴资源量约为10亿吨;太平洋深海沉积物中稀土资源量达880亿吨。未来全球油气总储量的40%将来自深海。

  “海洋特别是深海作为战略空间和战略资源,在国家安全和发展中的战略地位日益凸显,深海探测是建设海洋强国的战略需要。”国土资源部部长姜大明说。

(编辑: 凯伦 )

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