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可燃冰,是能源“新贵”还是“陷阱”?

可燃冰,是能源“新贵”还是“陷阱”?

后石油时代,期待可燃冰的商用之路尽快到来。

编辑 | 甲基橙

可燃冰,顾名思义,外观似冰,是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质,遇火即燃,燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水,污染比煤、石油、天然气小很多,它最大特点就是能量密度高,被誉为21世纪最理想的清洁能源,也是世界公认的一种清洁高效的未来替代能源。

按照目前人类能源消费量,可供人类使用1000年以上。近日,我国在这一领域的探索有了世界性突破。

中国首次海域可燃冰试采成功

5月18日,国土资源部中国地质调查局宣布,我国正在南海北部神狐海域进行的可燃冰试采获得成功,这标志着我国成为全球第一个实现了在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家,也标志着我国可燃冰开发取得了历史性突破。

可燃冰,是能源“新贵”还是“陷阱”?

此次试开采是由目前全球最先进半潜式钻井平台“蓝鲸1号”完成的,经试气点火,已连续稳定产气8天,最高产量3.5万立方米/天,平均日产超1.6万立方米,累计产气超12万立方米,甲烷含量最高达99.5%,实现了预定目标。

国外研究成就

在可燃冰的舞台上,各国一直在互相竞逐。包括中国在内,目前全球有三十多个国家有可燃冰试采计划,各国的竞争领域主要还体现在科技攻关和调查评估上。

追溯到上世纪60年代到70年代,苏联和美国等少数国家就开始了陆地冻土区和海洋的可燃冰资源调查。加拿大取得了陆地冻土带中可燃冰的实物样品,美国在深海钻探岩心中发现了海洋可燃冰。

苏联也在其远东地区发现可燃冰矿藏后,开发了世界上第一座可燃冰矿田。此后的80年代,许多国家都制定了国家计划以评估本国的可燃冰资源。

评估调查之外,各国在此时期还开展技术研发,为可燃冰试开采做技术储备。进入21世纪后,已经有国家进行试开采,不过试开采的数据并未公布。

在2013年,日本曾成功开采产气,但6天之后,由于泥沙堵住了钻井通道,试采被迫停止。今年5月4日,日本重新开始了第二次尝试,但在5月15日再次被迫中止产气,原因同样是钻井通道一直有泥沙灌入。

中国的可燃冰开发处于什么水平?

与日本试采的可燃冰矿相比,我国试采的神狐海域可燃冰矿属于常见类型,主要属于泥质粉砂型储层,而这种类型可燃冰占全球90%以上比例的储藏类型。由于砂细导致渗透率更差,不利于开采,同时神狐海域的可燃冰水深大、储层埋层浅,施工难度更大。

在本次试开采过程中,我国科学家利用降压法,将海底原本稳定的压力降低,从而打破了可燃冰储层的成藏条件,之后,再将分散在类似海绵空隙中一样的可燃冰聚集,利用我国自主研发的一套水、沙、气分离核心技术最终将天然气取出。

降压方案充分体现了优越性,也是保证了这次试采成功一个关键因素,这也是在国际上从理论到技术方法的一个创新。

国土资源部中国地质调查局副局长李金发介绍说,试开采成功的标准,第一是每日试采的取气量要达到一万方以上,第二是连续产气一周。而我国此次试开采总量已经超过12万方,可以说已经打破了日本的记录。因此,我国是世界第一个成功实现可燃冰安全可控开采的国家。此次试采成功使我国勘察和开采的核心技术也得到了验证,是一次完全自主创新。

业内人士表示,通过在可燃冰勘探领域不断地总结经验教训、不断地推动其勘探理念和装备技术的进步,我国已逐渐摸索建立了适合我国南海可燃冰调查的一整套勘探模式和技术方法体系,令我国可燃冰勘探已能立于此类勘探强国之列。

下一步,试开采团队将继续在附近海域再进行2~3个不同矿区和类别的试开采工作。积累更多试开采经验,为可燃冰的商业化开发打下基础。

试开采成功 推动全球产业革命

可燃冰勘探开发是一个系统工程,涉及海洋地质、地球物理、地球化学、流体动力学、钻探工程等多个学科。广州海洋地质调查局专家说,大力开展可燃冰勘探开发研究,可带动相关产业发展,形成新的经济增长点,并对全球能源生产和消费革命产生深远影响。

可燃冰的开采利用,是全球人类期望已久的事情,此次中国试开采的成功,不仅为解决中国的能源安全、减少对外依赖带来了希望,也使人们重燃进入可燃冰时代的憧憬。

同时,未来可燃冰的商业化,也将会给其他行业带来了一定的冲击,比如对汽车行业,继汽油车、电动车之后,人类有希望迎来“冰动车时代”;对油气行业,一定程度上,一些成本高、污染重的油气和煤炭开采也将大大减少;对新能源行业,一旦人类找到高效利用可燃冰的方法,可能会减少对风电和太阳能的投入;对金融业,中国进一步掌握了能源主动权,将彻底破坏美元的霸权地位……

而要想实现这些,可燃冰开采还需要逐一解决各种挑战。

开采的环境和气候隐患

试采可燃冰,外界一直有一个疑问:会不会对周边海域的环境和气候变化造成影响?

据估算,全球海底可燃冰的甲烷总量大约是地球大气中甲烷总量的3000倍,如果开采不慎导致甲烷气体的大量泄漏,将可能造成周边海域的环境污染,并引发强烈的温室效应。

如何安全、经济地开采可燃冰,并且从中分离出甲烷气体,一直是目前各国研究和利用可燃冰的核心难题。

大规模商业化开采仍存在瓶颈

基于目前的试采现状,距离工业规模和商业化开发利用可燃冰还有很长的路要走。

据专家称,目前全球能源供应较充足,价格低廉,而开采可燃冰的成本高昂,如果进行大规模开发,成本方面可能缺乏竞争力。开采成功表示克服了技术难关,但不意味着可燃冰马上就能够成为替代能源。陆上还有很多优质能源,现阶段由于油气改革不到位导致资源没得到较好的开发和利用。

另外,可燃冰开采的真正技术难度不是如何能把气开采出来,而是开采气的同时不使温度升高,不使甲烷气从海底溢出。我们只有进一步优化现有开采技术或是找到更合适的技术,并探索特殊的生态保护技术,保证有序、平稳、连续、安全无污染地产出天然气,才能真正实现商业化。

我国最早从事可燃冰研究的专家称“如果一切研究进展顺利的话,可燃冰可能在2030年实现商业开采。”未来可燃冰能否给整个能源行业带来真正的变革,一切还是未知,让我们拭目以待!

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甲基橙
石油圈认证作者
毕业于中国石油大学(华东),化学工程与技术专业,长期聚焦国内外油气行业最新最有价值的行业动态,具有数十万字行业观察编译经验,如需获取油气行业分析相关资料,请联系甲基橙(QQ:1085652456;微信18202257875)

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