可上九天揽月,可下五洋采“冰”——5月18日,我国南海神狐海域天然气水合物(又称“可燃冰”)试采实现连续187个小时的稳定产气。这是我国首次实现海域可燃冰试采成功,是“中国理论”“中国技术”“中国装备”所凝结而成的突出成就。中国人民又攀登上了世界科技的新高峰,将对能源生产和消费革命产生深远影响。
1方可燃冰=164方天然气 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。
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。
和人们熟悉的海底石油、海底天然气田相比,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。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。保守估计,我国可燃冰的总资源约是常规天然气、页岩气等资源量总和的两倍,按当前的消耗水平,可满足我国近200年的能源需求。
“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。
巍然矗立在蔚蓝海面中的“蓝鲸一号”,是个净重超过43000吨、37层楼高的庞然大物,今年2月刚刚“诞生”,就从烟台起航驶抵南海,投入了这项试采任务。
和国际上早在上个世纪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。
2020年商业化试采 和海洋石油、天然气相比,海域可燃冰的开采就一个字:难。难点也是一个字:软。
俗话说,柿子要捡软的捏。但可燃冰开采却最怕“软柿子”。“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,各国竞相投入巨资开展天然气水合物试采,竞争异常激烈。其中,美国、加拿大在陆地上进行过试采,但效果不理想。日本于2013年在其南海海槽进行了海上试采,但因出砂等技术问题失败。2017年4月日本在同一海域进行第二次试采,第一口试采井累计产气3.5万立方米,5月15日再次因出砂问题而中止产气。
“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。我们的突破,对于全世界而言更具有可参考和借鉴的价值。”卢海龙说。
根据国土资源科技创新规划,“十三五”期间,通过研制深远海油气及可燃冰勘探开发技术装备,我国将推进大洋海底矿产勘探及海洋可燃冰试采工程,力争2020年实现商业化试采,研制成功全海深潜水器和深远海核动力浮动平台技术。 据新华社
成功试采可燃冰,青岛这家单位神助攻 半岛都市报5月18日讯 这次成功试采的背后所依托的科技力量与青岛密不可分,落户于中国地调局青岛海洋地质研究所的“国土资源部天然气水合物重点实验室”为之做出了巨大贡献。
记者第一时间采访了重点实验室副主任刘昌岭。他说,青岛海地所为这一天已经付出了16年的努力。青岛海地所在国内率先开展了天然气水合物实验模拟研究,在水合物微观测试技术、基础物性研究及仿真模拟实验等方面一直走在全国的前列。
早在2001年,海地所就组织专家成立了水合物实验室。当时,我国还没有从自然中获取可燃冰的样品,实验室通过模拟可燃冰存在的环境条件,于2002年首次合成了海洋天然气水合物样品。正是基于这样的学科优势,2015年,青岛海地所建成了国土资源部天然气水合物重点实验室。 (半岛全媒体记者)
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