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(yè)的鉆井平臺“藍(lán)鯨1號”上宣布。自此,中國成為全球領(lǐng)先掌握海底天然氣水合物(也叫可燃冰)試采技術(shù)的國家,這對于促進(jìn)我國能源安全保障,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)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(jié)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?xì)怏w,因此極易燃燒。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)生任何殘渣和廢氣,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"。
可燃冰的最大特點就是能量密度高。它占用體積小,卻蘊(yùn)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(rèn)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(qū)外,整個南海的可燃冰地質(zhì)資源量約為700億噸油當(dāng)量,遠(yuǎn)景資源儲量可達(dá)上千億噸油當(dāng)量。按照當(dāng)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(fā)前景十分廣闊。
目前,我國已經(jīng)是世界上最大的能源(石油)進(jìn)口國之一,對外依存度達(dá)到60%。若能在將來實現(xiàn)對可燃冰的大規(guī)模開采,無論在國家能源安全層面還是在商業(yè)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(huán)境污染問題,實現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)社會持續(xù)健康發(fā)展。
日本多次試采未成功,中國技術(shù)領(lǐng)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(fā)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(xiàn)或未達(dá)到連續(xù)產(chǎn)氣的預(yù)定目標(biāo)。
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。2017年4月在同一海域進(jìn)行第二次試采,第一口試采井累計產(chǎn)氣3.5萬立方米,5月15日再次因出砂問題中止產(chǎn)氣。
我國南海北部神狐海域的天然氣水合物試開采現(xiàn)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(chǎn)出超12萬立方米,甲烷含量高達(dá)99.5%的天然氣。
此次我國的試開采活動,達(dá)到了日均產(chǎn)氣一萬方以上以及連續(xù)一周不間斷的國際公認(rèn)指標(biāo),這不僅表明我國天然氣水合物勘查和開發(fā)的核心技術(shù)得到驗證,也標(biāo)志著中國在這一領(lǐng)域的綜合實力達(dá)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(xiàn)資源量全球占比90%以上、開發(fā)難度最大的泥質(zhì)粉砂型天然氣水合物安全可控開采,為實現(xiàn)天然氣水合物商業(yè)性開發(fā)利用提供了技術(shù)儲備,積累了寶貴經(jīng)驗。此前,美國、加拿大等國雖然曾在加拿大的凍土區(qū)嘗試過開采可燃冰。
可燃冰開采也有風(fēng)險,2030年或商業(yè)化開采
可燃冰使用前景廣闊,但同時也存在風(fēng)險。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(jìn)的開采平臺。承擔(dān)此次試采任務(wù)的“藍(lán)鯨1號”可謂“國之重器”,代表了當(dāng)今世界海洋鉆井平臺設(shè)計建造的最高水平。據(jù)了解,“藍(lán)鯨1號”是由煙臺企業(yè)制造。今年年初,“藍(lán)鯨1號”在煙臺組裝完成后,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”平臺長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)單鉆塔平臺相比,“藍(lán)鯨1號”配置了高效的液壓雙鉆塔和全球領(lǐng)先的DP3閉環(huán)動力管理系統(tǒng),可提升30%作業(yè)效率,節(jié)省10%的燃料消耗。
有了先進(jìn)的生產(chǎn)平臺做支撐,未來中國開采可燃冰的進(jìn)程也會加速。國土資源部中國地質(zhì)調(diào)查局副局長李金發(fā)介紹,下一步,試開采團(tuán)隊將繼續(xù)在附近海域再進(jìn)行二至三個不同礦區(qū)和類別的試開采工作。積累更多試開采經(jīng)驗,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)。
“從目前我們試采的連續(xù)性和產(chǎn)氣量來看,離商業(yè)性開采距離不遠(yuǎn)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(yè)性開發(fā)利用。”李金發(fā)說。而在一些國內(nèi)外專家看來,中國實現(xiàn)可燃冰商業(yè)化開采的時間,或許會比2030年更早。
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