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    中國可燃冰開發實現歷史性突破 或將改變世界能源結構
    中國可燃冰開發實現歷史性突破  或將改變世界能源結構

    可燃冰是什么?
    能源危機使得人們對“新發現”滿懷期待。2012年6月,中國之聲《新聞縱橫》報道稱,“南?扇急Y源量相當于650億噸石油,夠我國使用130年”。 
    可燃冰也叫天然氣水合物,主要成分是甲烷與水分子,是天然氣和水在低溫、高壓條件下形成的一種白色或灰色固體結晶物質,因其形似冰塊,故稱可燃冰。

        可燃冰是個好東西,熱量很高:1立方米的可燃冰可以釋放出164立方米的天然氣和0.8立方米的水;而且非常清潔:燃燒后僅生成少量的二氧化碳和水,且二氧化硫的產生量比燃燒原油或煤低兩個數量級。

       5月18日,非?赡軙粚懭胫袊茉窗l展史。
       根據國土資源部中國地質調查局消息,中國首次海域天然氣水合物(可燃冰)試采成功,中國,成為全球第一個實現了在海域可燃冰試開采中獲得連續穩定產氣的國家。
       可燃冰的成功開采,會繼美國引領頁巖氣革命之后,推動整個世界能源利用格局改變嗎?
    看懂此次試采全過程
    在哪里采?
    南海神狐海域位置如下圖,距離香港285km,采氣點位于該水域水深1266米海底以下203-277米的海床中。

     
    誰采的? 
    “藍鯨1號”是成功試采可燃冰的超深水雙鉆塔半潛式鉆井平臺,由中集來福士海洋工程有限公司自主設計建造,藍鯨海洋工程公司聯合中國石油集團海洋工程有限公司共同履行平臺運營服務合同。
    怎么采的? 
    從5月10日,國土資源部中國地質調查局從采氣點的天然氣水合物礦藏開采出天然氣,一直持續到5月18日10時,累計產氣超12萬立方米,最高產量達3.5萬立方米/天,平均日產1.6萬方,其中甲烷含量最高達99.5%。實現連續超一周的穩定產氣,達到了既定目標,標志著中國進行的首次天然氣水合物試采宣告成功。

    開采可燃冰存在哪些難度?
         因絕大部分埋藏于海底,所以可燃冰開采難度十分巨大。已有超過30個國家和地區在進行“可燃冰”的研究與調查勘探,2013年日本曾嘗試進行過海域天然氣水合物的試開采工作,雖然成功出氣,但六天之后,由于泥沙堵住了鉆井通道,試采被迫停止。
    一是可燃冰的不穩定性: 
    海域的天然氣水合物大多賦存于距海面900米~1200米處,埋藏在海床0米~300米的深度。甲烷在寒冷、黑暗的條件下,以冰一樣的狀態存在。在采樣時,要改變它的物理狀態,很容易就使其融化,因此對保壓取芯裝置的要求非常高,大規模開采更加困難;
    二是海底的壓力:
    海底壓力非常大,對采樣機、鉆機等設備材料的耐壓性、密封性以及傳感器精密程度的要求都很高,中國離發達國家仍有差距;
    三是環境影響不明:
    可燃冰從固體狀態變成天然氣和水的狀態時,體積比例是從1∶164。這一突然變化的過程使空間體積瞬間增大,就會帶來很大壓力,對環境甚至是地質災害的影響不明,如果采礦領域以立方千米計算,這種突然的變化可能會帶來海底海嘯,如果壓力傳遞至花瓶面,海底滑坡、泥石流和微地震是否在可控范圍之內呢?
    此次中國的試采,科學家們利用了“降壓法”,將海底原本穩定的壓力降低,從而打破了天然氣水合物儲層的成藏條件,之后再將分散在類似海綿空隙中一樣的可燃冰聚集,利用中國自主研發的一套水、沙、氣分離核心技術最終將天然氣取出。
    中國計劃2030年前商業開發
    “可燃冰”在中國的研究并不是一帆風順的,也經歷了從研究、到失敗、到重新振作的過程: 
    1998年
    國土資源部成立后開展了國土資源大調查,調查后投入960萬元,進行了天然氣水合物面上的調查和機理的研究;
    2002年
    天然氣水合物被正式列入國家計劃;
    2004年
    中國與德國合作,德國先進的“太陽號”調查船開進中國南海,載著14位中國科學家和14位德國科學家,進行了第一次海底取樣,卻以失敗告終;
    2007年5月
    中國成為繼美國、日本、印度之后第四個成功在海底鉆到了天然氣水合物樣品的國家;
    2009年
    中國在陸域永久凍土區祁連山鉆探獲得實物樣品;
    2013年
    在我國珠江口盆地東部海域發現超千億方級可燃冰物礦藏,中國在南海北部陸坡再次鉆探獲得新類型的水合物實物樣品;
    2015年
    神狐海域再次發現超千億方級可燃冰,而且礦藏分布廣、厚度大、飽和度高;
    2016年
    中國使用自主研制的“海馬”號4500米級無人遙控潛水器,在南海珠江口盆地西部海域首次發現了海底規?涨暗幕顒有“冷泉”,活動的區域約350平方公里,并成功獲取了可燃冰樣品。
    2017年5月18日
    中國成為了全球第一個實現了在海域可燃冰試開采中獲得連續穩定產氣的國家。
    國土資源部中國地質調查局副局長李金發在采訪中說道:從目前我們試采的連續性和產氣量來看,離商業性開采距離不遠了。他相信,在2030年以前,具有最大潛力的天然氣水合物資源將會得到商業性開發利用。
    可燃冰,存在哪些不確定性
    “全球首次”、“中國第一”……能豆君認為,千萬因為這些成功而盲目地樂觀?扇急,還是存在著不小的風險的。 
    據估算,全球海底可燃冰的甲烷總量大約是地球大氣中甲烷總量的3000倍,如果開采不慎導致甲烷氣體的大量泄漏,將可能引發強烈的溫室效應。如何安全地發開,防止甲烷氣體造成對氣候的損害,仍然是一個核心問題。
    而且,目前國內可燃冰開發和商業進程還較弱,形成完備的產業鏈仍需要較長的路程。根據日本國家石油天然氣和金屬公司(JOGMEC)等的估算,從海底的可燃冰中每提取1立方米的天然氣需花費46至174日元(2.8至10.8人民幣),遠遠高于美國的天然氣每立方米約10日元(0.6人民幣)的價格,可燃冰距離商業開發可能還比較遠。無論如何,中國進行的全球首次試采可燃冰宣告成功,也預告著可燃冰的未來將逐漸清晰。
     

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