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人民日報(bào)談“可燃冰試采成功”:打開了一個(gè)千年寶庫
17日,“藍(lán)鯨一號”海上鉆井平臺可燃冰開采現(xiàn)場。廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局供圖
可燃冰又稱天然氣水合物,是一種甲烷和水分子在低溫高壓情況下結(jié)合在一起的化合物,被看作是有望取代煤、石油的新能源。勘探顯示,南海神狐海域有11個(gè)礦體、面積128平方公里,資源儲存量1500億立方米,相當(dāng)于1.5億噸石油儲量。
原標(biāo)題:打開一個(gè)可采千年的寶庫
從5月10日起,國土資源部中國地質(zhì)調(diào)查局從我國南海神狐海域水深1266米海底以下203—277米的可燃冰礦藏開采出天然氣。截至5月17日15時(shí),總量試采12萬立方米,最高產(chǎn)量達(dá)3.5萬立方米/天,平均日產(chǎn)超過1.6萬立方米,其中甲烷含量最高達(dá)99.5%。
這是我國首次海域可燃冰試采成功,這一成果對促進(jìn)我國能源安全保障、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),甚至對改變世界能源供應(yīng)格局,都具有里程碑意義。
神狐海域可燃冰儲量只是我國可燃冰蘊(yùn)藏量的冰山一角
直升機(jī)從珠海九州機(jī)場起飛,飛行約90分鐘,遠(yuǎn)遠(yuǎn)就見到蔚藍(lán)的海面中巍然佇立著的37層樓高的鉆井平臺,這里就是我國首次完成可燃冰調(diào)查的神狐海域,也是我國首次進(jìn)行可燃冰試采的海域。
“對于海洋可燃冰的研究,我國是從1995年開始的,并于2007年5月成功獲取了可燃冰實(shí)物樣品,成為世界上第四個(gè)通過國家級開發(fā)項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)可燃冰的國家。”試采現(xiàn)場指揮部總指揮葉建良介紹說。
可燃冰,又稱天然氣水合物,它是一種甲烷和水分子在低溫高壓的情況下結(jié)合在一起的化合物,因形似冰塊卻能燃燒而得名,是一種燃燒值高、清潔無污染的新型能源,分布廣泛而且儲量巨大。1立方米的可燃冰分解后可釋放出約0.8立方米的水和164立方米的天然氣,能量密度高,資源潛力巨大,估算其資源量相當(dāng)于全球已探明傳統(tǒng)化石燃料碳總量的兩倍,科學(xué)家們甚至認(rèn)為它是能夠滿足人類使用1000年的新能源,是今后替代石油、煤等傳統(tǒng)能源的首選。
2010年底,由廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局完成的《南海北部神狐海域天然氣水合物鉆探成果報(bào)告》通過終審,科考人員在我國南海北部神狐海域鉆探目標(biāo)區(qū)內(nèi)圈定11個(gè)可燃冰礦體,顯現(xiàn)出良好的資源潛力?!昂Q罅枴比肓泻螅俅紊钊肽虾1辈繀^(qū)域進(jìn)行新一輪精確調(diào)查,調(diào)查海域包括瓊東南海域、西沙海域、神狐海域和東沙海域等區(qū)域,調(diào)查的重點(diǎn)是在南海北部前期勘探的基礎(chǔ)上圈定重點(diǎn)勘探區(qū)域。
試采現(xiàn)場指揮部地質(zhì)組組長陸敬安說,勘探顯示,神狐海域有11個(gè)礦體、面積128平方公里,資源儲存量1500億立方米,相當(dāng)于1.5億噸石油儲量,“成功試采意味著這些儲量都有望轉(zhuǎn)化成可利用的寶貴能源”。
神狐海域可燃冰儲量還只是我國可燃冰蘊(yùn)藏量的“冰山一角”。在西沙海槽,科考人員已初步圈出可燃冰分布面積5242平方公里;在南海其他海域,同樣也有天然氣水合物存在的必備條件……
此次試采實(shí)現(xiàn)了勘查開發(fā)理論、技術(shù)、工程、裝備的完全自主創(chuàng)新
可燃冰儲量豐富,但是如果一直只躺在南海海底,則發(fā)揮不了其價(jià)值。但可燃冰開采難度巨大,迄今鮮有國家嘗試。
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。其中,美國、加拿大在陸地上進(jìn)行過試采,但效果不理想。日本于2013年在其南海海槽進(jìn)行了海上試采,但因出砂等技術(shù)問題失敗。2017年4月日本在同一海域進(jìn)行第二次試采,第一口試采井累計(jì)產(chǎn)氣3.5萬立方米,5月15日再次因出砂問題而中止產(chǎn)氣。
“此次試采實(shí)現(xiàn)了中國可燃冰勘查開發(fā)理論、技術(shù)、工程、裝備的完全自主創(chuàng)新,在這一領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從跟跑到領(lǐng)跑的跨越?!?葉建良介紹。
“通過這次試采,中國實(shí)現(xiàn)了可燃冰全流程試采核心技術(shù)的重大突破,形成了國際領(lǐng)先的新型試采工藝。”試采現(xiàn)場指揮部辦公室副主任謝文衛(wèi)說。
南海神狐海域的天然氣為水合物泥質(zhì)粉砂型儲層類型,該類型資源量在世界上占比超過90%,也是我國主要的儲集類型。這是我國也是世界第一次成功實(shí)現(xiàn)該類型資源安全可控開采,為可燃冰廣泛開發(fā)利用提供了技術(shù)儲備,積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。謝文衛(wèi)介紹,“我們提出‘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(wěn)定持續(xù)分解難題。我們成功研發(fā)了儲層改造增產(chǎn)、可燃冰二次生成預(yù)防、防砂排砂等開采測試關(guān)鍵技術(shù),其中很多技術(shù)都超出了石油工業(yè)的防砂極限?!?/p>
本次試開采是世界上第一次針對粉砂質(zhì)水合物進(jìn)行開發(fā)試驗(yàn),為此海洋地質(zhì)學(xué)家們在試采思路、井位選擇、工程地質(zhì)勘查、關(guān)鍵技術(shù)和工藝確立、試采平臺優(yōu)選等諸多方面,都具有中國特色,可以稱之為“中國方案”。
在試采作業(yè)中,大量國產(chǎn)化裝備成功投入應(yīng)用,充分表明“中國造”已走在世界的前列。
首先,必須要點(diǎn)贊的是試采作業(yè)最重要的“大國重器”——我國最新研制成功世界最大、鉆井深度最深的海上鉆井平臺“藍(lán)鯨一號”,這個(gè)凈重超過43000噸、37層樓高的龐然大物今年2月剛“誕生”,就從中國煙臺起航,于3月28日抵達(dá)神狐海域?qū)嵤┰嚥??!八{(lán)鯨一號”是目前全球最先進(jìn)的雙井架半潛式鉆井平臺,可適用于全球任何深海作業(yè)。
其次,大量擁有自主知識產(chǎn)權(quán)工具的成功應(yīng)用,表明國內(nèi)石油公司已具有深水工藝及設(shè)備研發(fā)能力,如完井防砂工藝,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過石油工業(yè)的防砂極限;完井與測試系統(tǒng)集成裝備,結(jié)合可燃冰試采工程開發(fā)與科研需求,為我國可燃冰開發(fā)研究提供科學(xué)數(shù)據(jù)。
監(jiān)測結(jié)果顯示,試采過程安全、友好、可控、環(huán)保
試采可燃冰,外界一直有一個(gè)疑問,就是會不會對周邊海域的環(huán)境造成影響。
由于甲烷是比CO2更高效的溫室氣體,因此可燃冰的環(huán)境問題一直是人們關(guān)心的一個(gè)重要問題。我國進(jìn)行海域可燃冰試采,同樣非常重視環(huán)境問題,為此投入人力物力進(jìn)行了研究。
2011年6月至2017年3月,南海水合物環(huán)評項(xiàng)目組在南海神狐水合物區(qū)先后共組織了10個(gè)航次的野外調(diào)查工作,對試采區(qū)進(jìn)行了多年系統(tǒng)調(diào)查,調(diào)查內(nèi)容包括海底工程地質(zhì)特征、地質(zhì)災(zāi)害特征、海底環(huán)境監(jiān)測、海洋生物特征、海水溶解甲烷含量、海水物理化學(xué)及水文特征、海表大氣甲烷含量特征等,基本查明了可燃冰試采區(qū)的海洋環(huán)境特征,同時(shí),發(fā)展了一系列我國自主產(chǎn)權(quán)的環(huán)境評價(jià)技術(shù),為可燃冰試采、開發(fā)提供了良好基礎(chǔ)。
可燃冰試采的環(huán)境問題,主要是試采過程中是否發(fā)生不可控的可燃冰分解,導(dǎo)致甲烷泄漏,從而引起海底滑坡等地質(zhì)災(zāi)害,甚至是甲烷泄漏到海洋或者大氣中而引起環(huán)境問題。針對這些問題,在試采過程中,一方面根據(jù)水合物區(qū)海底地形地貌特征、工程地質(zhì)特征、水合物儲層特征,通過合理設(shè)計(jì)井位及降壓方案,從工程設(shè)計(jì)上避免發(fā)生甲烷泄漏所引發(fā)的環(huán)境問題和災(zāi)害問題,另一方面通過布設(shè)海底地形、氣體滲漏等監(jiān)測設(shè)備,構(gòu)建了海水—海底—井下一體化環(huán)境安全監(jiān)測體系,實(shí)現(xiàn)對溫度、壓力、甲烷濃度及海底穩(wěn)定性參數(shù)的實(shí)時(shí)、全過程監(jiān)測。監(jiān)測結(jié)果顯示試采未對周邊大氣和海洋環(huán)境造成影響,整個(gè)過程安全、友好、可控、環(huán)保。
本次開采試驗(yàn)還為后續(xù)研究提出了很多課題。下一步重點(diǎn)是研究如何解決本次試驗(yàn)當(dāng)中發(fā)現(xiàn)的一些問題,并在之后3—5年內(nèi)開展第二次試采,進(jìn)一步為商業(yè)化開采做好技術(shù)準(zhǔn)備。
編輯:周佳佳
關(guān)鍵詞:可燃冰試采成功 千年寶庫