我國首次海域可燃冰試采成功 難度好比“在豆腐上打鐵”
可燃冰試采成功 中共中央、國務院發賀電
可燃冰到底是個啥?
可燃冰,也就是我們所說的天然氣水合物,就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。從外形上看上去,可燃冰就像是白色或淺灰色的冰雪晶體。這時候如果有火源,它就可以像固體酒精一樣被點燃,所以被稱為“可燃冰”。
如果將同等體積的固體酒精和可燃冰同時點燃,可燃冰的燃燒時間遠遠長于同體積的固體酒精。可燃冰就像《變形金剛》中機器人爭奪的“能量塊”,占用體積小,蘊含的能量卻不可估量。事實上,1立方米可燃冰可以分解釋放出160立方米以上的天然氣。
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;而加入相同體積的可燃冰,這輛車就能跑近5萬公里。作為世界公認的未來替代能源,可燃冰極具商業價值。
作為一種新型高效能源,天然氣水合物被一些人譽為21世紀最具有商業價值的戰略資源。預測其資源量相當于已發現的煤、石油、天然氣等化石能源的2倍以上。
中國地質調查局廣州海洋地質調查局礦產所水合物室主任、試采工程實施項目負責人陸敬安說:“和常規的油氣相比,它的能量密度大,而且它的資源量也非常大。就拿我們國家來說,光南海,水合物能達到1000萬噸油當量,這是一個什么概念呢?如果這1000萬噸的水合物開發出來,它能夠夠我們國家使用178年。”
可燃冰的開采難度有多大? 好比“在豆腐上打鐵”
不過,絕大部分天然氣水合物埋藏在海底,其開采難度也大。2013年日本曾經嘗試過海域天然氣水合物的試開采,雖然成功出氣,但是,在6天之后由于泥沙堵住了鉆井通道,試采被迫停止。
這次在我國南海神狐海域的天然氣水合物試開采現場距離香港約有285公里,采氣點則在水下,位于水深1266米,海底以下203到277米的天然氣水合物礦藏內。陸敬安透露,開采天然氣水合物必須克服苛刻的海底地質條件,開采難度極大。
陸敬安:“我們有這樣一個說法,開采的時候要小心翼翼。因為海底底層非常軟,我又要在上面做很多的事情。就好比在豆腐上放一塊鐵塊一樣,鐵塊比較重,豆腐有比較松軟,很容易導致豆腐被壓碎。而且還要精雕細琢,我們的目的是要在這里鉆孔,而且不要破壞它,不能引起海底的破壞和垮塌,所以難度非常大。”
從5月10號開始出氣,已經累計產出超過12萬立方米甲烷含量高達99.5%的天然氣。截至今天(18日),已連續產氣8天。
平均日產超過1.6萬立方米以及連續產氣超過一周,在此之前,還沒有一個國家能同時成功實現這兩個指標。
海域試采可燃冰成功 我國科學家們如何做到的?
據了解,他們采取了降壓法,把海底原本穩定的壓力降低,這樣就打破了天然氣水合物的成藏條件。之后,把分散在類似海綿空隙里一樣的天然氣水合物聚集,再利用我國自主研發的一套水、砂、氣分離核心技術。
中國地質調查局副總工程師、天然氣水合物試采現場總指揮葉建良說:“我們這次利用了地層流體抽氣法。從單層的考慮降壓,變成了關注流體的抽去。這樣來通過流體的抽去來保證穩定的降壓。降壓方案也是保證我們這次試采成功的一個關鍵因素。這也是在國際上從理論到方法的一個技術創新吧。”
國土資源部地質調查局方面表示,此次試采成功為實現天然氣水合物商業性開發利用提供了技術儲備,積累了經驗。
中國地質調查局副局長李金發表示:“這次天然氣水合物的試開采成功我們是優先搶占了理論和技術高地,實現了我國在天然氣水合物開發上的領跑。它將會是繼美國頁巖氣革命之后的,我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。”
專家點評:中國可燃冰技術的突破 給世界能源危機帶來轉機
中國能源網首席信息官韓曉平:“可燃冰的資源巨大。可燃冰主要是天然氣,是非常清潔高效利用的能源;同時,還是一種可再生的能源,大海還在不斷吸收藻類物質,依然有甲烷品來吃它,會和水形成天然氣的水合物。我們能用它來做什么?不僅可以做飯、發電,可以用于工業,還能做原料電池、化工原料。可燃冰這樣的資源,一旦用于開發,對于人類來說,幾乎是取之不盡用之不竭的能源。當然,可燃冰的開發成本還是非常高,但是,掌握這個技術,總有一天就會把成本不斷下降,我國這次的技術突破,對全球來說,都是具有鼓舞作用的。”
新聞鏈接:“可燃冰”的“商業化之路”還有多遠?
就在昨天,我國海域可燃冰首次試采成功后,可燃冰板塊馬上成為熱點,與之相關的油氣設服板塊領漲,三只可燃冰概念股漲停,多只概念股大漲。由此可見,對于可燃冰的前景和潛力,各方都十分看好。
當然,不可否認,可燃冰大規模的商業化,依然存在攔路石。先看風險。形成可燃冰,除了氣源,還必須有兩個基本條件:一是溫度不能太高,二是壓力要足夠。在足夠的高壓之下,可燃冰18℃時仍然可以保持“冰”的形態,否則會迅速融化為水和甲烷。如果不能對甲烷很好收集,大量甲烷直接進入大氣,可能引發強烈的溫室效應。這對可燃冰的開采、儲存、運輸都帶來挑戰。
再來看成本。可燃冰要么儲藏在浩瀚的大海底部,要么儲藏于高寒的凍土帶,加上開采必須有特殊的技術手段,也使得開采困難重重,成本遠高于常規天然氣。有媒體報道,日本采用減壓法的開發成本,相當于液化天然氣進口價格的2倍,美國的可燃冰開采成本平均高達每立方米200美元,成本遠高于頁巖氣。
目前為止,還沒有一家公司能夠在可燃冰領域實現商業化運作,但是,可燃冰的潛力依然被重視。目前,有30多個國家和地區正在研究或者勘探“可燃冰”。同歐美發達國家相比,我國對可燃冰的研究晚了近20年,但是,從1999年開展實質性的調查以來,我國一直在奮起直追。去年,在我國海域已經圈定了6個可燃冰成礦遠景區,在青海南部和西藏北部優選了9個有利區塊。中科院能源領域戰略研究組編制了《中國至2050年能源科技發展路線圖》報告,提出2030年左右,我國將實現商業化試采;2036年到2050年,我國將開展海上大規模商業化開采。
其實,破解環境保護和降低成本這兩大難題,關鍵問題還是技術進步。分析認為,昨天,我國在南海可燃冰的試開采成功,為我國在2030年前進行商業開發打下基礎,專家建議,中國企業可以盡早準備,提前布局。
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