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領先全球 中國成功試采可燃冰

http://news.sina.com   2017年05月19日 00:49   僑報

  【僑報綜合報導】可上九天攬月,可下五洋采“冰”——中國國土資源部18 日宣佈正在南海北部神狐海域、逾千米海底下進行的可燃冰(學名“天然氣水合物”)試採獲得成功,標志著中國成為全球第一個實現了在海域可燃冰試開採中獲得連續穩定産氣的國家,標志著中國在這一領域的綜合實力達到世界頂尖水平。中國將繼續積累更多試開採經驗,為在2030 年前進行商業開發打下基礎。

  這是在中國南海神狐海域進行天然氣水合物試采作業的“藍鯨一號”鑽探平台(5 月16 日攝)。(圖片:新華社)

  8天産出超12萬立方米天然氣

  中國國土資源部部長姜大明站18 日上午在正在中國南海神狐海域作業的鑽井平台“藍鯨一號”上宣佈,“中國首次海域天然氣水合物試采成功!”自此,中國成為全球領先掌握海底可燃冰試采技術的國家,這對於促進中國能源安全保障,優化能源結構具有里程碑意義。當天的儀式上,國務院辦公廳督查室主任高雨宣讀了黨中央、國務院對海域可燃冰試采成功的賀電。

  綜合中新社、《北京晨報》報導,可燃冰是一種高效清潔、儲量巨大的新能源,它是由天然氣和水在高壓低溫的條件下形成的類冰狀的結晶化合物。大陸央視稱,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, 那麼加入相同體積的可燃冰,這輛車就能跑5 萬公里。

  從外形上看,可燃冰就像是白色或淺灰色的冰雪晶體。如果有火源,它就可以像固體酒精一樣被點燃,所以被稱為“可燃冰”。

  可燃冰分佈於深海沉積物或陸域永久凍土中,是由天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀結晶物質,燃燒后僅會生成少量的二氧化碳和水,污染比煤、石油、天然氣小很多,但能量高出十倍。

  此外,可燃冰儲量巨大,所含有機碳資源總量相當於全球已知煤、石油和天然氣總量的兩倍,被國際公認為石油、天然氣的接替能源。

  南海北部神狐海域的天然氣水合物試開採現場距香港約285 公里,采氣點位於水深1266 米海底以下200 米的海床中。自5 月10 日正式出氣至今,已累計産出超12 萬立方米,甲烷含量高達99.5% 的天然氣。此次試開採同時達到了日均産氣1 萬方以上以及連續一周不間斷的國際公認指標。

  這次試采成功是中國首次、也是世界首次成功實現資源量占全球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採。

  中國國土資源部中國地質調查局副局長李金髮表示,下一步,試開採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採工作。積累更多試開採經驗,為在2030 年前進行商業開發打下基礎。

  16 日,在“藍鯨一號”鑽探平台上,工作人員慶祝天然氣水合物試采穩定産氣。(圖片:新華社)

  砂質太軟 難度好比“豆腐上打鐵”

  和海洋石油、天然氣相比,海域可燃冰的開採就一個字:難。難點也是一個字:軟。

  綜合新華社、《北京晨報》報導,“可燃冰雖然儲量大、分佈廣, 但形成年代要比石油、天然氣晚得多,覆蓋它的海底地層普遍是砂質,現有的海底鑽井設備開採它就好比在‘豆腐上打鐵’、用‘金剛鑽繡花’,稍有不慎就會導致大量砂石湧進管道,造成開採失敗。”試采現場指揮部首席科學家、中國地質調查局“李四光學者”盧海龍说。

  全球天然氣水合物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,美國、加拿大在陸地上進行過試采,但效果不理想。日本於2013 年在其南海海槽進行了海上試采,但因出砂等技術問題失敗。2017 年4 月日本在同一海域進行第二次試采,第一口試采井累計産氣3.5 萬立方米,5 月15 日再次因出砂問題而中止産氣。

  “與日本相比,中國海域主要屬於粉砂型儲層,這也是占全球90% 以上比例的儲藏類型。砂細導致滲透率更差,同時中國的可燃冰水深大、儲層埋層淺,施工難度更大。我們的突破,對於全世界而言更具有可參考和借鑒的價值。”盧海龍说。

  通過這次試采,中國也實現可燃冰全流程試采核心技術的重大突破,形成了國際領先的新型試采工藝。“我們創新提出了‘地層流體抽取試采法’,有效解決了儲層流體控制與可燃冰穩定持續分解難題。我們成功研發了儲層改造增産、可燃冰二次生成預防、防砂排砂等開採測試關鍵技術,其中很多技術都超出了石油工業的防砂極限。” 試采現場指揮部辦公室副主任謝文衛说。

  國土資源部中國地質調查局副局長李金髮指出,這一次天然氣水合物的試開採成功將會是繼美國引領頁岩氣革命之后,由中國引領的天然氣水合物革命,將會推動整個世界能源利用格局的改變。

  資源豐富 滿足中國200年能源需求

  和國際上早在上個世紀60 年代就開始勘探、研究可燃冰相比, 中國的可燃冰研究起步要晚到1998 年,但中國科技工作者只用了不到20 年就完成了從空白到趕超的全過程。

  綜合新華社、中新網報導,回顧這一歷程,試采現場指揮部辦公室主任邱海峻用“快馬加鞭”“奮發圖強”形容可燃冰開採的“中國速度”。他介紹说,在1998 年立項后,1999 年中國就開始了南海和陸地凍土區的可燃冰調查工作, 2007 年就在神狐海域鑽獲可燃冰, 這使得中國成為繼美國、日本、印度之后,第四個通過國家級研發計劃在海底鑽獲可燃冰的國家。

  2015 年,中國科技工作者在神狐海域準確定位了兩個可燃冰礦體。2016 年,地質調查工作人員圍繞試采在神狐海域開展鑽探站位8 個,全部發現可燃冰。

  “2016 年3 月, 我們正式開始准備可燃冰試開採,當時定下的開鑽時間為2017 年3 月28 日,就是说自開始准備至開鑽僅有一年時間,如果不是之前持續拼搏積累下海量的地質數據,就不可能按時完成任務。”邱海峻说。

  作為全球第三大凍土國,中國具備良好的可燃冰賦存條件和資源前景,中國海域預測遠景資源量就達到740 億噸油當量,青藏地區則有350 億噸油當量。

  官方已經公開的資料顯示,中國從2002 年起正式啟動了可燃冰資源查詢與研討專項,專題查詢舉動圈出南海北部7 個前景區共19 個成礦區帶。中國陸域和海域可燃冰主要分佈在南海海域、東海海域、青藏高原和東北凍土帶,並且含量較大。2005 年,官方宣告在南海北部發現世界上規劃最大的可燃冰分佈區,其面積約為430 平方公里。

  保守估計,中國可燃冰的總資源約是常規天然氣、頁岩氣等資源量總和的兩倍,按當前的消耗水平, 可滿足中國近200 年的能源需求。

  成功應用大量擁有自主智慧財產權工具

  此次試采作業中,大量國産化裝備成功投入應用,充分表明“中國造”已走在世界的前列。

  廈門台海網報導,要安全、高效地開採可燃冰,離不開先進的開採平台。承擔此次試采任務的“藍鯨一號”可謂“國之重器”,代表了當今世界海洋鑽井平台設計建造的最高水平。據了解,“藍鯨一號” 是由煙台企業製造。

  其次,大量擁有自主智慧財產權工具的成功應用,表明中國石油公司已具有深水工藝及設備研發能力,如完井防砂工藝,已遠遠超過石油工業的防砂極限;完井與測試系統整合裝備,結合可燃冰試采工程開發與科研需求,為中國可燃冰開發研究提供科學數據。

  連結·各國可燃冰開採進度

  日本

  2000 年6 月,政府設立“可燃冰開發研究委員會”, 啟動大規模可燃冰研發計劃。

  2013 年3 月12日,成功從深海可燃冰層中提取出甲烷,成為世界上首個掌握海底可燃冰採掘技術的國家。

  2013 年,在其南海海槽進行了海上試采,但因出砂等技術問題失敗。

  2017 年4 月,在同一海域進行第二次試采,第一口試采井累計産氣3.5 萬立方米,5 月15 日再次因出砂問題而中止産氣。

  美國

  2012 年,在阿拉斯加北坡進行二氧化碳置換可燃冰生産試驗取得成功,並從中安全有效地獲得穩定的天然氣流,30 天收取甲烷氣近3 萬立方米。

  加拿大

  2002 年,與美、日等國合作, 採用加熱法對可燃冰進行試驗性開採。

  2008 年,與日本合作進行了可燃冰第二次開發試驗,累計産氣量約1.3 萬立方米。

  俄羅斯

  1970 年代,前蘇聯開始對陸地可燃冰礦床進行商業開採,在14 年內總采氣量50.17 億立方米。

  2007 年至2009 年,與日本、比利時合作,在貝加爾湖進行了5 次可燃冰開採技術工藝試驗。

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