來源:齊魯壹點
2017-05-19 08:01:05
“中國首次海域天然氣水合物試采成功!”5月18日,國土資源部部長姜大明在我國南海神狐海域作業的鉆井平臺“藍鯨1號”上宣布。自此,中國成為全球領先掌握海底天然氣水合物(也叫可燃冰)試采技術的國家,這對于促進我國能源安全保障,優化能源結構具有里程碑意義。
僅南海可燃冰就夠中國用200年
可燃冰是天然氣和水結合在一起的固體化合物,外形與冰相似。由于含有大量甲烷等可燃氣體,因此極易燃燒。同等條件下,可燃冰燃燒產生的能量比煤、石油、天然氣要多出數十倍,而且燃燒后不產生任何殘渣和廢氣,避免了最讓人們頭疼的污染問題。科學家們如獲至寶,把可燃冰稱作"屬于未來的能源"。
可燃冰的最大特點就是能量密度高。它占用體積小,卻蘊含大量的能量。舉個例子,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。
有專家估計,可燃冰僅海域儲量就可供人類使用1000年,被公認為石油、天然氣的接替能源。而我國是可燃冰資源儲量最多的國家之一,除了陸地凍土區外,整個南海的可燃冰地質資源量約為700億噸油當量,遠景資源儲量可達上千億噸油當量。按照當前的消耗水平,保守估計就可滿足我國近200年的能源需求,開發前景十分廣闊。
目前,我國已經是世界上最大的能源(石油)進口國之一,對外依存度達到60%。若能在將來實現對可燃冰的大規模開采,無論在國家能源安全層面還是在商業層面,都會具有極大意義。同時還能緩解煤炭、石油等帶來的環境污染問題,實現我國經濟社會持續健康發展。
日本多次試采未成功,中國技術領跑世界
可燃冰雖然好使,但因其絕大部分埋藏于深海海底,所以開采難度十分巨大。目前,全球可燃冰研發活躍的國家主要有中國、美國、日本、加拿大、韓國和印度等,各國競相投入巨資開展天然氣水合物試采,競爭異常激烈。其中,日本、加拿大等國的試采步伐最快,但都因種種原因未能實現或未達到連續產氣的預定目標。
2013年,日本曾嘗試進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。2017年4月在同一海域進行第二次試采,第一口試采井累計產氣3.5萬立方米,5月15日再次因出砂問題中止產氣。
我國南海北部神狐海域的天然氣水合物試開采現場距香港約285公里,采氣點位于水深1266米海底以下200米的海床中。自5月10日正式出氣至今,已累計產出超12萬立方米,甲烷含量高達99.5%的天然氣。
此次我國的試開采活動,達到了日均產氣一萬方以上以及連續一周不間斷的國際公認指標,這不僅表明我國天然氣水合物勘查和開發的核心技術得到驗證,也標志著中國在這一領域的綜合實力達到世界頂尖水平。
同時,這次試采成功是我國首次、也是世界第一次成功實現資源量全球占比90%以上、開發難度最大的泥質粉砂型天然氣水合物安全可控開采,為實現天然氣水合物商業性開發利用提供了技術儲備,積累了寶貴經驗。此前,美國、加拿大等國雖然曾在加拿大的凍土區嘗試過開采可燃冰。
可燃冰開采也有風險,2030年或商業化開采
可燃冰使用前景廣闊,但同時也存在風險。據估算,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。如果開采不慎導致甲烷氣體的大量泄漏,將可能引發強烈的溫室效應。如何安全、經濟地開采可燃冰,并且從中分離出甲烷氣體,依然是目前各國研究和利用可燃冰的核心難題。
要安全、高效地開采可燃冰,離不開先進的開采平臺。承擔此次試采任務的“藍鯨1號”可謂“國之重器”,代表了當今世界海洋鉆井平臺設計建造的最高水平。據了解,“藍鯨1號”是由煙臺企業制造。今年年初,“藍鯨1號”在煙臺組裝完成后,由6艘大馬力全回轉拖輪牽引駛出,經過8天的航行,才順利到達井位。
“藍鯨1號”平臺長117米,寬92.7米,高118米,最大作業水深3658米,最大鉆井深度15240米,適用于全球深海作業。與傳統單鉆塔平臺相比,“藍鯨1號”配置了高效的液壓雙鉆塔和全球領先的DP3閉環動力管理系統,可提升30%作業效率,節省10%的燃料消耗。
有了先進的生產平臺做支撐,未來中國開采可燃冰的進程也會加速。國土資源部中國地質調查局副局長李金發介紹,下一步,試開采團隊將繼續在附近海域再進行二至三個不同礦區和類別的試開采工作。積累更多試開采經驗,為在2030年前進行天然氣水合物商業開發打下基礎。
“從目前我們試采的連續性和產氣量來看,離商業性開采距離不遠了。我相信,在2030年以前,具有最大潛力的天然氣水合物資源將會得到商業性開發利用。”李金發說。而在一些國內外專家看來,中國實現可燃冰商業化開采的時間,或許會比2030年更早。
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