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60天试采圆满结束 可燃冰将“浮出水面”

60天试采圆满结束 可燃冰将“浮出水面”

7月9日,南海可燃冰试采工程已连续开采60天,试采结束关井,累积产气量超过30万立方米。厉害了,我的中国!

作者 | 念奴姣

5月开始,可燃冰成了炙手可热的关键词。5月10日,我国在南海北部神狐海域进行的可燃冰试采成功,成为全球第一个海上可燃冰试采获得连续稳定气流的国家,也标志着我国可燃冰开发取得了历史性的突破。这一巨大进步,第一次让全世界看到了希望,可燃冰也将“浮出水面”。

9日,位于南海神狐海域的钻井平台“蓝鲸1号”缓缓熄灭了试采火苗,至此试采已经持续了整整60天。在这两个月的试采中,天然气平均日产量达到5000立方米/日以上,最高日产达到3.5万立方米/日,甲烷含量最高可达99.5%,累积产气超过30万立方米。

这次试采取得了持续产气时间最长、产气量最大、气流稳定、环境安全等多项重大突破性成果,创造了产气时长和总量的世界纪录。本次试采还获取了647万组科学试验数据,为后续的研究提供了大量翔实可靠的数据资料。

可燃冰是何种神奇的存在?

可燃冰学名天然气水合物,是天然气和水在0℃和30个大气压作用下形成的类冰状的结晶物质。可燃冰是冰吗?很多人会有这样的疑问。虽然名字中有冰,但其实并不是冰,只是有一个类似冰的外观,又可以燃烧,所以才有了这样的名字。

可燃冰中的甲烷含量高达80%-99.9%,燃烧后产生水和二氧化碳,清洁环保。而且同体积可燃冰燃烧产生的能量要比我们常规能源多出数十倍,所以,可燃冰成为了人类未来要抱住的“能源大腿”。

可燃冰主要在哪儿呢?目前的研究发现,可燃冰主要蕴藏于陆地永久冻土带和深海海底中,尤其在中国的南海海域,可燃冰资源丰富。值得一提的是,全球海底大概有90%以上、陆地大概有27%以上具备可燃冰的生成条件,所以其储量是相当丰富的。

目前,全球范围内发现的可燃冰97%集中在海洋,其余主要位于陆地冻土带。据估计,西藏高原的冻土层中也有可能蕴藏着丰富的可燃冰。

可燃冰是“天使”还是“魔鬼”?

据世界能源会议统计,再过50—100年,地球可用的化石能源可能会消耗殆尽。人类历史几百万年,相比之下,一百年弹指一挥间。我国现已探明的可燃冰储量约有1000亿吨左右,据估计,全球石油储量大概1211亿吨,也就是说我国的可燃冰总量已经接近全球石油总量。而全球的可燃冰储量更是惊人,占全球有机碳总量的一半以上,预计可供人类再使用1000年。

这些数字展现了可燃冰的魅力,所以如果可燃冰实现稳定廉价的开采,很可能改变目前的能源结构。

也许不禁有人会问,既然可燃冰是“能源大腿”,为什么我们不稳稳地抱住?可燃冰既是天使也是魔鬼,之所以没有大肆开采,也有难言之隐。

除了开发难度之外,还有很多其他方面的问题。首先,可燃冰稳定性较差,一旦气化,海底沉积物会失去稳定性,破坏海底管道、海上平台等,还可能造成海底塌方、滑坡甚至大规模还小。另一个需要关注的问题是全球可燃冰中的甲烷含量是大气圈中的3000倍,而大气中甲烷总量每增加0.5%就会让全球变暖进程加快。还有一个可怕的假说“可燃冰喷射”,可燃冰瞬间气化相当于爆炸,大规模开采后势必会导致海底地质条件的变化,很有可能改变可燃冰的存储条件,带来毁灭性的灾难。据悉,如果全球可燃冰爆炸,其威力超过目前核武器总和的10000倍。

历史上已经有非常惨痛的教训了,在2010年,墨西哥湾钻井平台爆炸,罪魁祸首就是钻井钻遇了可燃冰,甲烷气体喷出,遇火后发生了爆炸。

因为存在诸多挑战,这一新型能源至今未实现商业性开发。而中国此次在可燃冰方向取得的重大成果,必将成为可燃冰开采历史上浓墨重彩的一笔。

60天的背后,是20年的砥砺前行

中国可燃冰的试采成功,并非一朝一夕的努力。

60天试采圆满结束 可燃冰将“浮出水面”

1997年,我国正式开始进行可燃冰的研究,整整10年的努力,在2007年,我国成功在南海北部神狐海域完成了可燃冰的首次采样工作,成为世界上第五个采集到自然状态下可燃冰的国家。到今天,又经过了10年的努力和积淀,我国又取得了可燃冰连续试采的成功,取得了举世瞩目的成就。

可燃冰在全球分布很广,资源量大,引起了世界各国的关注,美国、加拿大、日本、印度等都在进行这方面的研究和试采工作。与国外相比,我国可燃冰的起步晚、起点低,但为何能够后来居上?

这次中国首先采用了降压法,打破了可燃冰储层的成藏条件,再将分散的可燃冰聚集,利用自主研发的水、砂、气分离核心技术(地层流体抽取试采法),有效解决了储层流体控制与可燃冰稳定持续分解的难题,最终将天然气采出。我国使用的防砂技术、储层改造技术、钻完井技术、勘察技术等都走在世界前沿,均来自于自主创新。此前其他国家进行的海底可燃冰试采,多为遭遇较为严重的出砂事故而被中止。

负责此次开采的是国之重器“蓝鲸1号”,适用于深海作业,这也是可燃冰试采成功的重要因素,其姊妹号“蓝鲸2号”也将于近期交付。

通过了60天的试采,我国取得了一些新的成果和认识。第一,创新防砂技术,保证可燃冰开采通道状态良好。第二,在举升方式方面做出了新的尝试,提产效果明显。第三,具备良好的产能调控能力,这为产业化发展奠定了坚实的基础。第四,海水及周边大气甲烷浓度无异常,环境无污染,且地层稳定,实现了安全可持续生产。

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开发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。

很多人认为,可燃冰可能会带来下一场“页岩革命”。可燃冰成为了能源行业冉冉升起的新星,能否进行商业化开采,我们拭目以待。

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念奴姣
石油圈认证作者
毕业于中国石油大学(华东),油气田开发方向硕士,长期聚焦国内外油气行业最具价值的行业动态,分析行业发展现状,为国内企业提供专业的资讯服务。如需获取油气行业分析相关资料,请联系Cherry(微信13280396770)

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