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中国可燃冰资源可用超百年 商业开发需15到20年

2017-06-05 08:08:15 经济参考报   作者: 吴涛 王攀 张旭东  

5月18日10时,国土资源部部长姜大明在南海神狐海域的“蓝鲸一号”钻井平台上宣布:我国首次海域天然气水合物(又称“可燃冰”)试采成功。中国科技工作者正式开启了通往资源储存量高达相当于千亿吨石油的“可燃冰时代”大门。这是中国能源开发的一次历史性突破,对推动能源生产和消费革命具有重要而深远的影响。

千亿吨石油级别的宝藏

天然气水合物是由水和天然气在高压、低温情况下形成的类冰状结晶物质,因此又称为可燃冰,意为可以燃烧的冰。

可燃冰燃烧值高,而且清洁。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,因为压缩程度高,一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。每立方米的可燃冰天然气燃烧产生的能量是等量常规天然气的1.43倍,明显高于煤炭、石油,燃烧污染却又比煤、石油小,更加的清洁环保。

可燃冰资源储量丰富,其广泛分布于全球大洋海域,甲烷含量是天然气资源量的60倍,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。

据试采现场指挥部总指挥、广州海洋地质调查局局长叶建良介绍,可燃冰被各国视为未来石油、天然气的战略性替代能源,是未来全球能源发展的战略制高点。

南海海域是我国可燃冰最主要的分布区,全国可燃冰资源储存量相当于1000亿吨石油,其中有800亿吨在南海。试采现场指挥部地质组组长陆敬安说,勘探显示,神狐海域有11个矿体、面积128平方公里,资源储存量相当于1.5亿吨石油储量。

“成功试采意味着这些储量都有望转化成可利用的宝贵能源,也就意味着中国打开了一个储存量为千亿吨石油级别的宝藏。”陆敬安说。

卢海龙说,按照当前我国使用量粗略估算,可燃冰可供我国使用一百年以上。而且目前我国石油的对外依存度超过60%,可燃冰对我国能源安全及经济发展也有着重要意义。

试采成功的背后,是我国海洋地质工作者在天然气开发上的奋起直追。

和国际上早在20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19年就完成了从空白到赶超的全过程。

“中国方案”具有多重深远影响

试采成功将改变我们国家的能源结构,扭转多煤少气的局面,同时在能源勘查开发领域也迈出了从“跟跑”到“领跑”的历史性一步。

叶建良说,从全球各国对可燃冰的开发历程看,美国、加拿大进行过陆上试采,但效果不佳。日本两次试采都已失败,也就是说,对可燃冰的试采,全球范围内没有成熟经验可用。

“我们在能源领域或者矿业领域,从油气到页岩气,包括煤炭的开采,都是跟着国外技术跑。这次的试采成功,至少短期内实现了领跑。”叶建良说。

可燃冰开采之难,被形容为“在豆腐上打铁、用金刚钻绣花”。

“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,覆盖的海底地层普遍是砂质,现有的海底钻井设备开采稍有不慎就会导致大量砂石涌进管道,造成开采失败。”卢海龙说。

日本的两次试采,尽管选择了相对条件较好的粗砂型储层可燃冰进行开采,但两次都因管道进砂而中止。

而神狐海域的可燃冰开采又属于难中之难。陆敬安说,神狐海域可燃冰一是储层浅,地层承载力有限,要保证井柱稳定,又不能破坏储层,工程措施选择小,施工难度大。二是砂子细,含泥量大,导致渗透率低、产量下降。

神狐海域可燃冰试采攻坚克难获得成功,依赖于“中国理论”的创新。试采现场指挥部办公室主任邱海峻介绍说,在多年勘探和陆地研究的基础上,我国在全球率先建立了可燃冰“两期三型”成矿理论,指导圈定了找矿有利区,精准锁定了试开采目标;创立可燃冰“三相控制”开采理论,应用于试开采模拟和实施方案制定,确保了试采过程安全可控。

此次试采成功形成的技术方案,在中国乃至全球具有广阔的应用前景,这对全球能源变革产生深远影响。同时,还将有助于“一带一路”倡议的能源合作与发展。

卢海龙说,在国际上一些专家眼里,可燃冰将彻底改变现存的世界能源市场,甚至可能改变现在的地缘政治模式。可燃冰资源有97%分布于海洋,90%属于泥质粉砂储层,而这也是神狐海域可燃冰的储层类型。

“这意味着,我们的技术总结完善后,将为世界上绝大多数可燃冰开采提供帮助,为世界各国提供借鉴,这次试采的‘中国方案’拥有无限广阔的应用前景。”卢海龙说。

而在可燃冰带来的世界能源变革中,如果中国能够继续保持“领跑”的态势,那我国将拥有“先人一步”的优势,能在未来能源格局中抢占住战略制高点。

神狐海域可燃冰试采成功,还将为我国海洋经济发展提供新的增长极,有助于我国海洋强国战略的实施。叶建良认为,可燃冰不仅保障国家能源安全,而且上千亿吨石油级别的可燃冰商业性开发,将产生巨量的经济效益,为我国海洋经济发展提供强大的原动力。

中国科学家认为,全球能源中的“中国方案”将有助于“一带一路”倡议的发展。“低渗粉砂质储层水合物矿藏在海上丝绸之路沿线国家广泛分布,很多国家对可燃冰有强烈需求。我们现在掌握了这一技术,将来可以进行技术输出,有利于解决‘一带一路’沿线的资源、能源问题,推动‘一带一路’沿线的经济发展和融合。”邱海峻说。

何时能用上可燃冰

20世纪80年代初起,世界各主要资源国都将可燃冰开发列入国家发展战略,在近些年全球新一轮的可燃冰勘查开采热潮中,美、日、印、德等国纷纷将可燃冰资源勘查和开发利用纳入其国家能源中长期发展规划,并编制了详细的发展路线图。

目前,全球可燃冰研发活跃的国家主要有中国、美国、日本、韩国、加拿大和印度等国。越南、菲律宾、印度尼西亚等国也制定了试采计划。日本于2013年和今年在同一海域进行了两次试采,均因出砂问题失败。

国际欧亚科学院院士、青岛国家海洋科学研究中心主任李乃胜在接受记者采访时表示,以中国这次重大突破为标志,可燃冰开采已经达到了“技术上可行”阶段,但在实现“经济上可行”,即民用化、商业化的征程中还有一些障碍需要克服。主要是如何进一步降低开采和运输成本、降低对矿藏周边环境影响等。

李乃胜认为,在未来可燃冰开发过程中,要进一步确立可燃冰资源在我国能源战略中的地位,优先编制可燃冰开发中长期规划;汲取发达国家先进经验,瞄准世界一流水平,建立健全开采的技术标准和技术体系,增强核心技术自主研发能力。

同时,要对可燃冰开采可能诱发的气候、地质及生物影响进行深入研究,提出应对方案;深化基础研究,摸清成矿原理,建立符合我国国土实际的理论模型,提升我国相关研究的国际地位。

未来可燃冰开发道路依旧漫长,根据卢海龙等人的判断,我国可燃冰要达到商业性开发的水平,还需要15年到20年的时间,也就是在2030年以后才行。当前的重点在于,拥有保有足够的技术能力和基础数据研究,而这两者目前都需进一步加强。




责任编辑: 张磊

标签: 国土资源部 可燃冰 商业开发

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