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全球首次!中国在海域连续稳定试开采可燃冰成功

时间:2017-05-19 10:07 来源: 作者:雨后小故事

注册送体验金消息:中国首次海域天然气水合物(可燃冰)试采成功!据央视新闻今天(18日)援引国土资源部中国地质调查局消息,这标志着我国成为全球第一个实现了在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。今日中午,中共中央国务院对海域天然气水合物试采成功发去贺电。

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国务院贺电全文央视

可燃冰,学名天然气水合物(Natural Gas Hydrate,简称Gas Hydrate),是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧,所以又被称作可燃冰或者固体瓦斯和气冰。

燃烧后,可燃冰仅会生成少量的二氧化碳和水,污染比煤、石油、天然气小很多,但能量高出十倍。此外,可燃冰储量巨大,所含有机碳资源总量相当于全球已知煤、石油和天然气总量的两倍,被国际公认为石油、天然气的接替能源。

我国管辖海域和陆区也蕴藏有丰富的可燃冰资源,因此走近、认识可燃冰显得意义非凡。

正式出气至今已累计产出超12万立方米甲烷含量高达99.5%的天然气

据央视新闻报道,我国南海北部的神狐海域,也是我国正在进行的可燃冰试开采的现场。这个持续不断燃烧的火焰,就是正在从1000多米的水下分解提取出的可燃冰所产生的甲烷气体。这标志着我国首次试开采得到了全面成功。

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国土资源部地质调查局在今年2月表示,目前我国已经初步查明我国可燃冰的资源潜力,今年,我国将开展海上可燃冰的试开采。

通过勘查,2016年,在我国海域,已圈定了6个可燃冰成矿远景区,在青南藏北已优选了9个有利区块,据预测,我国可燃冰远景资源量超过1000亿吨油当量,潜力巨大。

国土资源部中国地质调查局资源评价部负责人邢树文说,可燃冰在我国的海域圈定了一系列的找矿远景区,也预测了资源量。今年我们正在积极进行这方面的试采准备。

南海北部神狐海域的天然气水合物试开采现场距香港约285公里,采气点位于水深1266米海底下200米的海床中。自5月10日正式出气至今,已累计产出超12万立方米甲烷含量高达99.5%的天然气。实现连续超一周的稳定产气,标志着我国进行的首次天然气水合物试采宣告成功。

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中国地质调查局副总工程师、天然气水合物试采现场总指挥叶建良表示,从5月10日正式出气试点火成功,到目前为止,我们已经连续开采八天了,日产超过一万方以上,最高日产达到了3.5万方,这种连续稳定的出气,达到了我们原来预定的目标。

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可燃冰,是由天然气和水在高压低温的条件下形成的类冰状的结晶化合物,预测资源量相当于已发现煤、石油、天然气等化石能源的两倍以上,是世界公认的一种清洁高效的未来替代能源。

因绝大部分埋藏于海底,所以可燃冰开采难度十分巨大。目前,日本、加拿大等国都在加紧对这种未来能源进行试开采尝试,但都因种种原因未能实现或未达到连续产气的预定目标。

此次试开采成功,不仅表明我国天然气水合物勘查和开发的核心技术得到验证,也标志着中国在这一领域的综合实力达到世界顶尖水平。

国土资源部中国地质调查局副局长李金发:这一次天然气水合物的试开采成功,我们是优先抢占了领跑和技术高地,实现了我国在天然气水合物开发上的领跑。它将会是继美国引领页岩气革命之后的,由我国引领的天然气水合物革命,将会推动整个世界能源利用格局的改变。

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我国可燃冰开采技术领跑世界

日均稳定产气超过一万方,以及持续超一周的连续产气时间,这两个指标在之前还没有一个国家能够成功实现。而完成这一历史性的飞跃,我国科学家们又是在如何做到的呢?

天然气水合物的试开采一直是一项世界性难题。2013年日本曾尝试进行过海域天然气水合物的试开采工作,虽然成功出气,但六天之后,由于泥沙堵住了钻井通道,试采被迫停止。

李金发说,第一每日试采的取气量要达到一万方以上,第二是连续产气一周。我们所有的指标都超过了预定目标,所以我国是世界海域天然气水合物开发成功的第一个国家。

为实现这一目标,我国科学家利用降压法,将海底原本稳定的压力降低,从而打破了天然气水合物储层的成藏条件,之后再将分散在类似海绵空隙中一样的可燃冰聚集,利用我国自主研发的一套水、沙、气分离核心技术最终将天然气取出。

叶建良受访时表示,我们这次运用了地层流体抽取法,从单纯考虑降压变成了关注流体的抽取,通过保证流体的抽取来实现稳定的降压。降压方案充分体现了优越性,也是保证我们这次试采成功一个关键因素,这也是在国际上从理论到技术方法的一个创新。

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央视新闻微博部分网友评论

可燃冰究竟长啥样?

我国实现了首次成功试开采可燃冰,这也标志着我国可燃冰的勘探工作进入了一个崭新的发展阶段,甚至有望改变全球能源供应格局。可燃冰这么至关重要的战略能源,到底长啥样?它外形似冰,那为何又可以燃烧呢?让我们通过记者的镜头去认识一下这一神奇的新能源。

可燃冰,也就是我们所说的天然气水合物,就是由天然气和水在高压低温的条件下形成的类冰状结晶化合物。从外形上看,可燃冰就像是白色或浅灰色的冰雪晶体。这时候如果有火源,它就可以像固体酒精一样被点燃,所以被称为可燃冰。

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如果将同等体积的固体酒精和可燃冰同时点燃,可燃冰的燃烧时间远远长于同体积的固体酒精。可燃冰就像《变形金刚》中机器人争夺的能量块,占用体积小,蕴含的能量却不可估量。事实上,1立方米可燃冰可以分解释放出160立方米以上的天然气。

李金发表示,中国海域的天然气水合物,我们现在基本预测,资源量要达到八百亿吨油当量,非常具有潜力,是短期内可以接替常规油气资源的一种清洁能源。

据估算,在世界各大洋中,可燃冰总资源量大约相当于全球已知煤、石油和天然气总资源量的两倍。储量巨大、高效清洁、燃烧值高等特点使得可燃冰被誉为21世纪最具商业开发前景的绿色清洁战略能源,也成为各国竞相研究开发的热点。

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可燃冰能干啥?

同等条件下,可燃冰燃烧产生的能量比煤、石油、天然气要多出数十倍,而且燃烧后不产生任何残渣和废气,避免了最让人们头疼的污染问题。科学家们如获至宝,把可燃冰称作"属于未来的能源"。

可燃冰的最大特点就是能量密度高。它占用体积小,却蕴含大量能量。举个例子,一辆使用天然气为燃料的汽车,一次加100升天然气能跑300公里的话,那么加入相同体积的可燃冰,这辆车就能跑5万公里。

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李金发说,如果这个能开发利用,将会大大的提高我国的资源安全保障能力,大大降低我国对外依存度,同时也会大大地改善我国能源资源结构。

中国可燃冰开采技术获突破性进展达国际先进水平

据媒体此前报道,今年初,经10余年技术攻关,吉林大学科研团队研发出陆域天然气水合物冷钻热采关键技术,填补了国内该领域空白,总体达到国际先进水平。此外,该技术还获得了2016年国家技术发明奖二等奖。

中国吉林大学从2004年开始开展陆域可燃冰钻采项目研发,攻克了高海拔和严寒地区施工等多项技术难题,成功研发了国内外首创的具有自主知识产权的可燃冰冷钻热采关键技术。

在海拔4000公尺的青海省木里盆地,科研团队利用该技术首次钻获陆地可燃冰实物样品,并成功实现了陆地天可燃冰试开采,打破了国外水合物钻探取样技术的垄断。

与国际上通用的被动式保压保温取样钻探原理不同,新技术首次提出主动式降温冷冻取样原理,发明了钻井泥浆强化制冷方法、水合物孔底快速冷冻取样方法和高温脉冲热激发开采技术,主要技术指标超过国外同类技术。

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资料图海马首次发现海底冷泉

中国地质学会聘请中国工程院院士苏义脑、康玉柱,中国科学院院士李廷栋等对项目研究成果进行鉴定,并做出评价,天然气水合物的钻采是非常规天然气开发中的世界性难题,该项目针对这一重大战略性技术储备需求进行技术攻关,为我国陆域天然气水合物的重大发现和成功试采提供技术支撑,总体达到国际先进水平。

目前,在可燃冰的勘探研究上,美国日本等国家都获得了长足的研究结果,但是都未能实现可燃冰的大规模开采。这个阶段转换到商业规模的开发生产阶段,还有经济、地质灾害、环境等问题需要考虑。

该研究团队也表示,由于天然气水合物资源主要分布于海域,下一步该团队将针对海域天然气水合物钻采技术开展研究,为我国天然气水合物早日实现商业化开采做贡献,并为一带一路战略服务。

在全球新能源革命的背景下,太阳能、核能、地热能、风能轮番爆发,不过唯独可燃冰的新进展迟迟未见。事实上,开发技术问题成为可燃冰开采的拦路虎。在技术上,可燃冰的开采主要使用热激发开采法、减压开采法、化学试剂法和水力压裂法,但开采成本和可能涉及到的环境问题仍未有完善的解决办法。

目前在可燃冰开发上,日本和美、德等国均处于领先地位。2013年3月,日本宣布成功从爱知县附近深海可燃冰层中提取出甲烷,成为世界上首个掌握海底可燃冰采掘技术的国家。随后日本不断加快可燃冰的技术研究,特别是在福岛核电事故后,向来能源匮乏的日本更是在可燃冰上抱有极高的热情,希望能复制美国的页岩气革命,实现能源独立。

作为全球能源消费的第一大国,中国在可燃冰项目则起步较晚。国土资源部最早于1999年开始启动可燃冰资源调查,直到2007年成功获取可燃冰的实验样品。虽然中国成为继美国、日本、印度之后第四个通过国家级研发计划采到水合物实物样品的国家,但商业化进展比较缓慢,国内对于可燃冰开发的公司不多,真正形成产业链还有很长的路要走。

此外据央视报道,可燃冰使用前景广阔,但同时也存在风险。据估算,全球海底可燃冰的甲烷总量大约是地球大气中甲烷总量的3000倍,如果开采不慎导致甲烷气体的大量泄漏,将可能引发强烈的温室效应。如何安全、经济地开采可燃冰,并且从中分离出甲烷气体,依然是目前各国研究和利用可燃冰的核心难题。


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