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可上九天攬?jiān)?可下五洋采“冰”——我國首次海域可燃冰試采成功
新華社廣州5月18日電題:可上九天攬?jiān)?可下五洋采“冰”——我國首次海域可燃冰試采成功
新華社記者王攀,、王立彬,、吳濤
可上九天攬?jiān)?,可下五洋采“冰”——5月18日,,我國南海神狐海域天然氣水合物(又稱“可燃冰”)試采實(shí)現(xiàn)連續(xù)187個(gè)小時(shí)的穩(wěn)定產(chǎn)氣,。這是我國首次實(shí)現(xiàn)海域可燃冰試采成功,,是“中國理論”“中國技術(shù)”“中國裝備”所凝結(jié)而成的突出成就,。中國人民又攀登上了世界科技的新高峰,,將對能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,。
看“神狐火炬”:點(diǎn)亮新能源時(shí)代曙光
提起能源,人們想到的往往是煤,、油,、氣點(diǎn)燃的火炬而不會是冷冷的冰塊,,但中國科技工作者已經(jīng)可以將蘊(yùn)藏在海底的“冰塊”點(diǎn)燃成熊熊燃燒的火焰,讓“冰火交融”從夢想變成現(xiàn)實(shí),。
從5月10日起,,源源不斷的天然氣從1200多米的深海底之下200多米的底層中開采上來,點(diǎn)燃了全球最大海上鉆探平臺“藍(lán)鯨一號”的噴火裝置,。這是我國首次,、也是全球首次對資源量占比90%以上、開發(fā)難度最大的泥質(zhì)粉砂型儲層可燃冰成功實(shí)現(xiàn)試采,。
和人們熟悉的海底石油,、海底天然氣田相比,可燃冰要神秘得多,。但這種由水和天然氣在高壓,、低溫情況下形成的類冰狀結(jié)晶物質(zhì),卻是標(biāo)準(zhǔn)的“高潛力”能源,。
它燃燒值高——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,,燃燒產(chǎn)生的能量明顯高于煤炭、石油,,燃燒污染卻又比煤,、石油小,更加清潔環(huán)保,。
它資源儲量豐富——可燃冰廣泛分布于全球大洋海域,,以及陸地凍土層和極地下面。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,。
“可燃冰被各國視為未來石油,、天然氣的戰(zhàn)略性替代能源,是世界矚目的戰(zhàn)略資源,,對我國能源安全及經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有著重要意義,。”試采現(xiàn)場指揮部總指揮,、廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局局長葉建良說,。
巍然矗立在蔚藍(lán)海面中的“藍(lán)鯨一號”,是個(gè)凈重超過43000噸,、37層樓高的龐然大物,,今年2月剛剛“誕生”,就從煙臺起航駛抵南海,,投入了這項(xiàng)試采任務(wù),。
南海海域是我國可燃冰最主要的分布區(qū),全國可燃冰資源儲存量約相當(dāng)于1000億噸油當(dāng)量,其中有近800億噸在南海,。
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”。
一次點(diǎn)火,,一次成功——這一比率即使放到已經(jīng)非常成熟的海洋石油和天然氣開采領(lǐng)域也堪稱靚麗,,而這一成功的背后,是我國海洋地質(zhì)工作者在天然氣水合物開發(fā)上的奮起直追,。
和國際上早在上個(gè)世紀(jì)60年代就開始勘探,、研究可燃冰相比,我國的可燃冰研究起步要晚到1998年,,但中國科技工作者只用了不到20年就完成了從空白到趕超的全過程,。
回顧這一歷程,試采現(xiàn)場指揮部辦公室主任邱海峻用“快馬加鞭”“奮發(fā)圖強(qiáng)”形容可燃冰開采的“中國速度”,。他介紹說,,在1998年立項(xiàng)后,1999年我國就開始了南海和陸地凍土區(qū)的可燃冰調(diào)查工作,,2007年就在神狐海域鉆獲可燃冰,,這使得我國成為繼美國、日本,、印度之后,,第四個(gè)通過國家級研發(fā)計(jì)劃在海底鉆獲可燃冰的國家。
2015年,,我國科技工作者在神狐海域準(zhǔn)確定位了兩個(gè)可燃冰礦體,。2016年,地質(zhì)調(diào)查工作人員圍繞試采在神狐海域開展鉆探站位8個(gè),,全部發(fā)現(xiàn)可燃冰,。
“2016年3月,我們正式開始準(zhǔn)備可燃冰試開采,,當(dāng)時(shí)定下的開鉆時(shí)間為2017年3月28日,,就是說自開始準(zhǔn)備至開鉆僅有一年時(shí)間,如果不是之前持續(xù)拼搏積累下海量的地質(zhì)數(shù)據(jù),,就不可能按時(shí)完成任務(wù),。”邱海峻說。
今年5月10日9時(shí)20分,,神狐海域可燃冰試采開始,,5小時(shí)32分鐘后,試采點(diǎn)火成功,。截至18日,,經(jīng)試氣點(diǎn)火,本次試采已連續(xù)產(chǎn)氣超過一周,,最高產(chǎn)量3.5萬立方米/天,,平均日產(chǎn)超1.6萬立方米,累計(jì)產(chǎn)氣12萬立方米,,天然氣產(chǎn)量穩(wěn)定,,甲烷含量最高達(dá)99.5%,完成預(yù)定目標(biāo),,試采取得圓滿成功,。
18日上午,國土資源部部長姜大明在“藍(lán)鯨一號”上向世界宣布:中國在神狐海域的天然氣水合物試采成功,!
“在豆腐上打鐵,、用金剛鉆繡花”
和海洋石油、天然氣相比,,海域可燃冰的開采就一個(gè)字:難,。
難點(diǎn)也是一個(gè)字:軟。
俗話說,,柿子要撿軟的捏,。但可燃冰開采卻最怕“軟柿子”。
“可燃冰雖然儲量大,、分布廣,,但形成年代要比石油、天然氣晚得多,,覆蓋它的海底地層普遍是砂質(zhì),,現(xiàn)有的海底鉆井設(shè)備開采它就好比在‘豆腐上打鐵’、用‘金剛鉆繡花’,,稍有不慎就會導(dǎo)致大量砂石涌進(jìn)管道,,造成開采失敗?!痹嚥涩F(xiàn)場指揮部首席科學(xué)家,、中國地質(zhì)調(diào)查局“李四光學(xué)者”盧海龍說。
全球天然氣水合物研發(fā)活躍的國家主要有中國,、美國,、日本,、加拿大、韓國和印度等,,各國競相投入巨資開展天然氣水合物試采,,競爭異常激烈。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,。
“與日本相比,,我國海域主要屬于粉砂型儲層,這也是占全球90%以上比例的儲藏類型,。砂細(xì)導(dǎo)致滲透率更差,,同時(shí)我國的可燃冰水深大、儲層埋層淺,,施工難度更大,。我們的突破,對于全世界而言更具有可參考和借鑒的價(jià)值,?!北R海龍說。
——攻堅(jiān)克難,,首先依賴于“中國理論”的建立,。陸敬安說,在多年勘探和陸地研究的基礎(chǔ)上,,我國在全球率先建立了可燃冰“兩期三型”成礦理論,,指導(dǎo)圈定了找礦有利區(qū),精準(zhǔn)鎖定了試開采目標(biāo),;創(chuàng)立可燃冰“三相控制”開采理論,,應(yīng)用于試開采模擬和實(shí)施方案制定,確保了試采過程安全可控,。
——試采的成功,,也有賴于“中國技術(shù)”的突破。廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局局長助理,、試采現(xiàn)場指揮部辦公室副主任謝文衛(wèi)說,,通過這次試采,,我國實(shí)現(xiàn)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,。
“我們創(chuàng)新提出了‘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,?!彼f。
——試采的成功,,也來自“中國裝備”的支持,。據(jù)介紹,這次試用的鉆井平臺“藍(lán)鯨一號”是我國自主制造的“大國重器”,,也是世界最大,、鉆井深度最深的雙井架半潛式鉆井平臺,可適用于全球任何深海作業(yè),,在試采過程中,,我國科技工作者還開發(fā)了大量擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的工具并實(shí)現(xiàn)成功應(yīng)用。
向地球深部進(jìn)軍
從“藍(lán)鯨一號”起步的可燃冰試采,,不僅對我國未來的能源安全保障,、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)具有重要意義,甚至可能給世界能源接替研發(fā)格局帶來改變,。
“試采成功打破了我國在能源勘查開發(fā)領(lǐng)域長期跟跑的局面,,取得了理論、技術(shù),、工程和裝備的完全自主創(chuàng)新,,實(shí)現(xiàn)了在這一領(lǐng)域由跟跑到領(lǐng)跑的歷史性跨越?!眹临Y源部黨組成員,、中國地質(zhì)調(diào)查局局長鐘自然說。
“從理論上講,,地球內(nèi)部可利用成礦空間分布在從地表到地下1萬米,,目前世界先進(jìn)水平勘探開采深度已達(dá)2500米至4000米,而我國大多小于500米,,向地球深部進(jìn)軍是我們必須解決的戰(zhàn)略科技問題”——2016年全國科技創(chuàng)新大會提出的這一論斷,,讓人們對大地大海深處充滿向往。
如果我國固體礦產(chǎn)勘查深度達(dá)到2000米,,探明資源儲量可以翻一番,。而遼闊的大洋海底,,多金屬結(jié)核總資源量約3萬億噸,有商業(yè)開采潛力的達(dá)750億噸,;海底富鈷結(jié)殼中鈷資源量約為10億噸,;太平洋深海沉積物中稀土資源量達(dá)880億噸。未來全球油氣總儲量的40%將來自深海,。
“海洋特別是深海作為戰(zhàn)略空間和戰(zhàn)略資源,,在國家安全和發(fā)展中的戰(zhàn)略地位日益凸顯,深海探測是建設(shè)海洋強(qiáng)國的戰(zhàn)略需要,?!眹临Y源部部長姜大明說,我國海洋探測科技創(chuàng)新已經(jīng)取得很大進(jìn)步,,但在一些深海領(lǐng)域與美日俄及個(gè)別歐盟國家相比還存在差距,,向深海進(jìn)軍,發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢,,爭取后發(fā)先至,,這是必須解決的戰(zhàn)略科技問題。
在本次試開采之后,,我國可燃冰開采將進(jìn)入“科學(xué)積累”的新階段。葉建良說,,在系統(tǒng)總結(jié)本次試采經(jīng)驗(yàn),、優(yōu)化試采技術(shù)工藝的基礎(chǔ)上,還將開展更多種類型可燃冰試采,,建立適合我國資源特點(diǎn)的開發(fā)利用技術(shù)體系,,同時(shí)創(chuàng)建國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、工程技術(shù)中心等創(chuàng)新平臺,,進(jìn)一步提高可燃冰勘探開發(fā)和深??萍紕?chuàng)新能力。
根據(jù)國土資源科技創(chuàng)新規(guī)劃,,“十三五”期間,,通過研制深遠(yuǎn)海油氣及可燃冰勘探開發(fā)技術(shù)裝備,我國將推進(jìn)大洋海底礦產(chǎn)勘探及海洋可燃冰試采工程,,力爭2020年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化試采,,研制成功全海深潛水器和深遠(yuǎn)海核動力浮動平臺技術(shù)。
中國科學(xué)家們還對未來全球能源接續(xù)的“中國方案”雄心勃勃,?!暗蜐B粉砂質(zhì)儲層水合物礦藏在海上絲綢之路沿線國家廣泛分布,很多國家對可燃冰有強(qiáng)烈需求,。我們現(xiàn)在掌握了這一技術(shù),,有利于解決‘一帶一路’沿線的資源,、能源問題,推動‘一帶一路’沿線的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和融合,?!鼻窈>f。
編輯:秦云
關(guān)鍵詞:海域可燃冰試采成功