我國(guó)可燃冰資源可用百年以上

商業(yè)開(kāi)發(fā)還需15到20年時(shí)間

5月18日10時(shí),國(guó)土資源部部長(zhǎng)姜大明在南海神狐海域的“藍(lán)鯨一號(hào)”鉆井平臺(tái)上宣布:我國(guó)首次海域天然氣水合物(又稱“可燃冰”)試采成功。中國(guó)科技工作者正式開(kāi)啟了通往資源儲(chǔ)存量高達(dá)相當(dāng)于千億噸石油的“可燃冰時(shí)代”大門。這是中國(guó)能源開(kāi)發(fā)的一次歷史性突破,對(duì)推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命具有重要而深遠(yuǎn)的影響。

千億噸石油級(jí)別的寶藏

天然氣水合物是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),因此又稱為可燃冰,意為可以燃燒的冰。

可燃冰燃燒值高,而且清潔。試采現(xiàn)場(chǎng)指揮部首席科學(xué)家、中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局“李四光學(xué)者”盧海龍說(shuō),因?yàn)閴嚎s程度高,一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。每立方米的可燃冰天然氣燃燒產(chǎn)生的能量是等量常規(guī)天然氣的1.43倍,明顯高于煤炭、石油,燃燒污染卻又比煤、石油小,更加的清潔環(huán)保。

可燃冰資源儲(chǔ)量豐富,其廣泛分布于全球大洋海域,甲烷含量是天然氣資源量的60倍,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。

據(jù)試采現(xiàn)場(chǎng)指揮部總指揮、廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局局長(zhǎng)葉建良介紹,可燃冰被各國(guó)視為未來(lái)石油、天然氣的戰(zhàn)略性替代能源,是未來(lái)全球能源發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。

南海海域是我國(guó)可燃冰最主要的分布區(qū),全國(guó)可燃冰資源儲(chǔ)存量相當(dāng)于1000億噸石油,其中有800億噸在南海。試采現(xiàn)場(chǎng)指揮部地質(zhì)組組長(zhǎng)陸敬安說(shuō),勘探顯示,神狐海域有11個(gè)礦體、面積128平方公里,資源儲(chǔ)存量相當(dāng)于1.5億噸石油儲(chǔ)量。

“成功試采意味著這些儲(chǔ)量都有望轉(zhuǎn)化成可利用的寶貴能源,也就意味著中國(guó)打開(kāi)了一個(gè)儲(chǔ)存量為千億噸石油級(jí)別的寶藏?！标懢窗舱f(shuō)。

盧海龍說(shuō),按照當(dāng)前我國(guó)使用量粗略估算,可燃冰可供我國(guó)使用一百年以上。而且目前我國(guó)石油的對(duì)外依存度超過(guò)60%,可燃冰對(duì)我國(guó)能源安全及經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有著重要意義。

試采成功的背后,是我國(guó)海洋地質(zhì)工作者在天然氣開(kāi)發(fā)上的奮起直追。

和國(guó)際上早在20世紀(jì)60年代就開(kāi)始勘探、研究可燃冰相比,我國(guó)的可燃冰研究起步要晚到1998年,但中國(guó)科技工作者只用了19年就完成了從空白到趕超的全過(guò)程。

“中國(guó)方案”具有多重深遠(yuǎn)影響

試采成功將改變我們國(guó)家的能源結(jié)構(gòu),扭轉(zhuǎn)多煤少氣的局面,同時(shí)在能源勘查開(kāi)發(fā)領(lǐng)域也邁出了從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的歷史性一步。

葉建良說(shuō),從全球各國(guó)對(duì)可燃冰的開(kāi)發(fā)歷程看,美國(guó)、加拿大進(jìn)行過(guò)陸上試采,但效果不佳。日本兩次試采都已失敗,也就是說(shuō),對(duì)可燃冰的試采,全球范圍內(nèi)沒(méi)有成熟經(jīng)驗(yàn)可用。

“我們?cè)谀茉搭I(lǐng)域或者礦業(yè)領(lǐng)域,從油氣到頁(yè)巖氣,包括煤炭的開(kāi)采,都是跟著國(guó)外技術(shù)跑。這次的試采成功,至少短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)了領(lǐng)跑?！比~建良說(shuō)。

可燃冰開(kāi)采之難,被形容為“在豆腐上打鐵、用金剛鉆繡花”。

“可燃冰雖然儲(chǔ)量大、分布廣,但形成年代要比石油、天然氣晚得多,覆蓋的海底地層普遍是砂質(zhì),現(xiàn)有的海底鉆井設(shè)備開(kāi)采稍有不慎就會(huì)導(dǎo)致大量砂石涌進(jìn)管道,造成開(kāi)采失敗?！北R海龍說(shuō)。

日本的兩次試采,盡管選擇了相對(duì)條件較好的粗砂型儲(chǔ)層可燃冰進(jìn)行開(kāi)采,但兩次都因管道進(jìn)砂而中止。

而神狐海域的可燃冰開(kāi)采又屬于難中之難。陸敬安說(shuō),神狐海域可燃冰一是儲(chǔ)層淺,地層承載力有限,要保證井柱穩(wěn)定,又不能破壞儲(chǔ)層,工程措施選擇小,施工難度大。二是砂子細(xì),含泥量大,導(dǎo)致滲透率低、產(chǎn)量下降。

神狐海域可燃冰試采攻堅(jiān)克難獲得成功,依賴于“中國(guó)理論”的創(chuàng)新。試采現(xiàn)場(chǎng)指揮部辦公室主任邱海峻介紹說(shuō),在多年勘探和陸地研究的基礎(chǔ)上,我國(guó)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(kāi)采目標(biāo);創(chuàng)立可燃冰“三相控制”開(kāi)采理論,應(yīng)用于試開(kāi)采模擬和實(shí)施方案制定,確保了試采過(guò)程安全可控。

此次試采成功形成的技術(shù)方案,在中國(guó)乃至全球具有廣闊的應(yīng)用前景,這對(duì)全球能源變革產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。同時(shí),還將有助于“一帶一路”倡議的能源合作與發(fā)展。

盧海龍說(shuō),在國(guó)際上一些專家眼里,可燃冰將徹底改變現(xiàn)存的世界能源市場(chǎng),甚至可能改變現(xiàn)在的地緣政治模式?？扇急Y源有97%分布于海洋,90%屬于泥質(zhì)粉砂儲(chǔ)層,而這也是神狐海域可燃冰的儲(chǔ)層類型。

“這意味著,我們的技術(shù)總結(jié)完善后,將為世界上絕大多數(shù)可燃冰開(kāi)采提供幫助,為世界各國(guó)提供借鑒,這次試采的‘中國(guó)方案’擁有無(wú)限廣闊的應(yīng)用前景。”盧海龍說(shuō)。

而在可燃冰帶來(lái)的世界能源變革中,如果中國(guó)能夠繼續(xù)保持“領(lǐng)跑”的態(tài)勢(shì),那我國(guó)將擁有“先人一步”的優(yōu)勢(shì),能在未來(lái)能源格局中搶占住戰(zhàn)略制高點(diǎn)。

神狐海域可燃冰試采成功,還將為我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供新的增長(zhǎng)極,有助于我國(guó)海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的實(shí)施。葉建良認(rèn)為,可燃冰不僅保障國(guó)家能源安全,而且上千億噸石油級(jí)別的可燃冰商業(yè)性開(kāi)發(fā),將產(chǎn)生巨量的經(jīng)濟(jì)效益,為我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供強(qiáng)大的原動(dòng)力。

中國(guó)科學(xué)家認(rèn)為,全球能源中的“中國(guó)方案”將有助于“一帶一路”倡議的發(fā)展?！暗蜐B粉砂質(zhì)儲(chǔ)層水合物礦藏在海上絲綢之路沿線國(guó)家廣泛分布,很多國(guó)家對(duì)可燃冰有強(qiáng)烈需求。我們現(xiàn)在掌握了這一技術(shù),將來(lái)可以進(jìn)行技術(shù)輸出,有利于解決‘一帶一路’沿線的資源、能源問(wèn)題,推動(dòng)‘一帶一路’沿線的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和融合?！鼻窈＞f(shuō)。

何時(shí)能用上可燃冰

20世紀(jì)80年代初起,世界各主要資源國(guó)都將可燃冰開(kāi)發(fā)列入國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略,在近些年全球新一輪的可燃冰勘查開(kāi)采熱潮中,美、日、印、德等國(guó)紛紛將可燃冰資源勘查和開(kāi)發(fā)利用納入其國(guó)家能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃,并編制了詳細(xì)的發(fā)展路線圖。

目前,全球可燃冰研發(fā)活躍的國(guó)家主要有中國(guó)、美國(guó)、日本、韓國(guó)、加拿大和印度等國(guó)。越南、菲律賓、印度尼西亞等國(guó)也制定了試采計(jì)劃。日本于2013年和今年在同一海域進(jìn)行了兩次試采,均因出砂問(wèn)題失敗。

國(guó)際歐亞科學(xué)院院士、青島國(guó)家海洋科學(xué)研究中心主任李乃勝在接受記者采訪時(shí)表示,以中國(guó)這次重大突破為標(biāo)志,可燃冰開(kāi)采已經(jīng)達(dá)到了“技術(shù)上可行”階段,但在實(shí)現(xiàn)“經(jīng)濟(jì)上可行”,即民用化、商業(yè)化的征程中還有一些障礙需要克服。主要是如何進(jìn)一步降低開(kāi)采和運(yùn)輸成本、降低對(duì)礦藏周邊環(huán)境影響等。

李乃勝認(rèn)為,在未來(lái)可燃冰開(kāi)發(fā)過(guò)程中,要進(jìn)一步確立可燃冰資源在我國(guó)能源戰(zhàn)略中的地位,優(yōu)先編制可燃冰開(kāi)發(fā)中長(zhǎng)期規(guī)劃;汲取發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),瞄準(zhǔn)世界一流水平,建立健全開(kāi)采的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)體系,增強(qiáng)核心技術(shù)自主研發(fā)能力。

同時(shí),要對(duì)可燃冰開(kāi)采可能誘發(fā)的氣候、地質(zhì)及生物影響進(jìn)行深入研究,提出應(yīng)對(duì)方案;深化基礎(chǔ)研究,摸清成礦原理,建立符合我國(guó)國(guó)土實(shí)際的理論模型,提升我國(guó)相關(guān)研究的國(guó)際地位。

未來(lái)可燃冰開(kāi)發(fā)道路依舊漫長(zhǎng),根據(jù)盧海龍等人的判斷,我國(guó)可燃冰要達(dá)到商業(yè)性開(kāi)發(fā)的水平,還需要15年到20年的時(shí)間,也就是在2030年以后才行。當(dāng)前的重點(diǎn)在于,擁有保有足夠的技術(shù)能力和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)研究,而這兩者目前都需進(jìn)一步加強(qiáng)。(記者 吳濤 王攀 張旭東)