可燃冰試採60天關井創世界紀錄 可燃冰:想説愛我不容易

  出品:科普中國

  製作:中國地質圖書館(中國地質調查局科普辦公室)徐夢華 劉瀾 章茵

  監製:中國科學院計算機網絡信息中心

  自今年5月18日我國實施南海天然氣水合物(即可燃冰)試採工程以來,截至前日關井已持續整整60天,據悉,本次試採累計產氣超過30萬立方米;取得了持續產氣時間最長、產氣總量最大、氣流穩定、環境安全等多項重大突破性成果,創造了產氣時長和總量的世界紀錄。

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  可燃冰首次試採與關井新聞報道(來源網絡)

  可燃冰為什麼“可燃”

  可燃冰,學名天然氣水合物,也稱氣體水合物,是由天然氣與水分子在高壓(>100 大氣壓或>10MPa)和低温(0~10℃)條件下合成的一種固態結晶物質。因天然氣中80%~90%的成分是甲烷,故也有人叫天然氣水合物為甲烷水合物。天然氣水合物多呈白色或淺灰色晶體外貌類似冰雪,可以像酒精塊一樣被點燃,故也有人叫它"可燃冰"。

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  可燃冰燃燒樣態(來源網絡)

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  天然氣水合物化學結構(來源網絡)

  可燃冰身在何處

  可燃冰的形成必須具備四個條件:一是温度,生成可燃冰的温度不能太高,也不能太低,適宜温度是0—10℃之間,最高限是20℃。二是壓力,形成可燃冰需要足夠的壓力,但也不能太大,在零度時,30個大氣壓以上就可。三是氣源,“巧婦難為無米之炊”,豐富的天然氣是可燃冰的重要組成部分。四是適量的水,這也是形成可燃冰不可或缺的成分。四個條件缺一不可。

  可燃冰在陸域和海域均有分佈,而海底可燃冰的分佈範圍要比陸地大很多,據科學家大致估計,可燃冰分佈的陸海比例為1:100,大約27%的陸地,包括極地冰川凍土帶和冰雪高山凍結巖,以及90%的大洋水域是可燃冰的潛在區。陸地可燃冰分佈較少是因為除了永久凍土層,其他地方很少像海底一樣具備可燃冰形成的條件,而在海底300-500米的沉積物中都可能具備。

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  全球天然氣水合物分佈圖(來源網絡)

  可燃冰發展歷程

  可燃冰自18世紀被發現以來,各國都對它進行了長久的研究,但是真正的開發利用僅能追溯到上個世紀,足見其研發難度之高,利用價值之大。

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  人類對可燃冰的研究與開發歷史(來源網絡)

  我國海域可燃冰探尋闊步向前

  1999年,廣州海洋局派出“奮鬥五號”船實施了首次針對水合物的高分辨多道地震調查,由此掀開了我國海域水合物調查的序幕。通過調查,在南海北部陸坡西沙海域首次發現了水合物存在的重要標誌——似海底反射(BSR)。成果報送國務院後,時任國務院副總理温家寶批示“……這意味着這類新資源在我國零的突破(2000年)”。我國於2002年正式批准設立天然氣水合物資源勘查專項。從此,我國正式踏上了大規模、多學科、多手段開展天然氣水合物資源調查的艱辛歷程。

  2002-2015年間,我國相繼在南海北部陸坡的西沙、東沙、神狐和瓊東南海域開展了天然氣水合物資源調查及研究工作,並取得了一系列勘探成果和理論突破——

  2007年4-6月,廣州海洋地質調查局首次在南海北部神狐海域成功實施8個站位鑽探,其中3個站位獲得了天然氣水合物實物樣品,所獲得的樣品甲烷含量高達99.7%以上,點火即可燃燒。這一發現是我國首次在南海海域獲取天然氣水合物實物樣品,證實了南海存在良好的水合物資源前景。

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  可燃冰燃燒情景

  2013年6 -9月,廣州海洋地質調查局在珠江口盆地實施了第二次天然氣水合物鑽探。此次鑽獲了大量高純度的新類型天然氣水合物實物樣品,該發現首次在我國南海獲取了可視的塊狀天然氣水合物實物樣品。

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  各類樣態的天然氣水合物樣品(來源網絡)

  2017年3月28日,我國再次在位於珠海市東南320公里的神狐海域試採井正式試開採,5月10日14時52分成功點火,截至7月9日14時52分,共連續穩定產氣60天,累計產氣量超過了30萬立方米,平均日產5000立方米以上,取得天然氣水合物試開採的歷史性突破。

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  2017年試採成功

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  本文由科普中國融合創作出品,轉載請註明出處。

  以下為網友評論:

  網友“KingDragon”:全球二氧化碳比例上升帶來的氣候問題會教人類什麼叫做自作孽不可活。

  網友“070GU”:馬雲,我們合作搞可燃冰!用作燃料搞新能源汽車!

  網友“cscec020”:好!


  2017年5月10日起,國土資源部中國地質調查局從我國南海1266米海底以下可燃冰礦藏開採出天然氣。可燃冰又稱天然氣水合物,被看作是有望取代煤、石油的新能源。這是我國首次海域可燃冰試採成功。

  自5月10日點火測試以來,至6月10日已連續產氣達31天,神狐海域平台試採總產氣量達到21萬立方米,平均日產6800立方米。實現了試採工作的“滿月”記錄。目前產氣過程平穩,井底狀況良好,獲得各項測試數據264萬組,為下一步工作奠定了堅實基礎。

  這樣一個科技上的歷史性突破,對於我國能源結構與安全、世界能源供應格局等具有不可低估的意義。

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  “可燃冰”開發帶來的合作機遇

  目前東盟南海主權聲索國主要包括越南、菲律賓、馬來西亞、文萊、印度尼西亞5個國家。而這些國家能源利用開發主要以石油、天然氣和煤炭等礦物燃料為主。依據能源進出口份額差異,文萊、印度尼西亞和馬來西亞,屬於油氣資源依賴型國家,國家出口總額中能源出口份額非常大;越南、菲律賓則屬於能源緊缺型國家,國內能源資源相對匱乏,而經濟發展對能源資源需求迫切。

  能源資源是國民經濟發展的重要命脈。對於東盟南海主權聲索國,無論是油氣資源依賴型國家,還是油氣資源緊缺型國家,能源資源對其國民經濟發展及國際競爭力的重要戰略地位不言而喻。但傳統油氣資源伴隨着持續開發利用將趨於枯竭,積極尋求可替代能源勢在必行。據估算,整個南海海域有近800億噸可燃冰儲量。面對如此鉅額存量的可燃冰資源,東盟南海主權聲索國勢必不會無動於衷。

  然而,由於深藏海底的可燃冰開採難度極大,開採技術研發投入巨大,技術門檻非常高,未來可燃冰商業化開採技術極有可能率先掌握在中國、日本、美國等大國手中,東盟南海主權聲索國由於工業基礎薄弱,對可燃冰開採研發投入有限,在開發南海海域可燃冰時勢必會採取與掌握成熟可燃冰資源開採技術的大國開展合作,實現共同開發。

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  目前,中國成為全世界第一個實現在海域可燃冰試開採中獲得連續穩定產氣的國家,也是世界首次成功實現資源量佔全球90%以上、開發難度最大的泥質粉砂型天然氣水合物安全可控開採。中國國內可燃冰商業開採模式成熟後,可燃冰對傳統油氣資源的強替代效應及中國可燃冰開採技術優勢,也將增強東盟南海主權聲索國與中國合作開發南海海域可燃冰資源的意願。文萊、印度尼西亞、馬來西亞等油氣資源依賴型國家將實現傳統能源替代,為經濟發展注入新活力,越南、菲律賓等油氣資源緊缺型國家也將因此改變傳統能源開發利用格局,尋求能源新動力。

  中國搶佔可燃冰商業開採先機將成為南海能源合作新的介入點。中國可燃冰商業化開採技術保持持續領先,形成技術排他性,有利於減少域外大國干擾,在南海爭端中尋求與東盟南海主權聲索國家的共同利益,共同合作開發南海海域可燃冰資源,實現互利共贏,從而緩和南海局勢,共同維護南海地區和平穩定。

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  中國如何保持“可燃冰”開發技術領先

  未來,大國間的可燃冰開採技術角逐更趨激烈,誰率先掌握商業開採可燃冰技術,誰就將領導“可燃冰革命”。中國與東盟南海聲索國能否合作開發南海可燃冰,進而維持南海局勢穩定,取決於中國是否能在商業化可燃冰開採技術上保持持續世界領先。然而目前,中國的可燃冰技術的開採目前還在試運行階段,大規模的商業開採還需要進一步的技術完善和經驗積累。

  首先,中國應從國家戰略高度進一步確立可燃冰在我國能源戰略中的關鍵突破口地位,優先編制可燃冰開發中長期規劃,加大可燃冰勘探開發的資金和人員投入力度。堅持海陸域可燃冰勘查開發並舉的戰略規劃,加強可燃冰開採技術的國際交流與合作,加快海陸域可燃冰的試採試驗,促進海陸域可燃冰商業開發經驗和技術的相互借鑑。總結本次可燃冰試採經驗,優化試採技術工藝,汲取發達國家先進經驗,建立健全適合我國資源特點的技術標準和技術體系。創建國家重點實驗室、工程技術中心等創新平台,提升可燃冰勘探開發和深海科技的自主研發創新能力。

  其次,堅決捍衞海洋能源資源權益,拓展可燃冰勘探開發的國際合作空間。海洋藴藏着鉅額戰略能源資源,在保障中國能源資源供給安全中的地位日益凸現,中國應堅決反對周邊和域外國家對我國海洋資源的侵佔行為,全力維護海洋主權權益。同時,利用在可燃冰勘探開發上的技術優勢,加強與周邊國家、“一帶一路”沿線國家的開發合作,以惠及可燃冰資源儲藏國,為周邊國家乃至全球的能源轉型做出貢獻。泥質粉砂型儲層可燃冰礦藏在海上絲綢之路沿線國家廣泛分佈,中國先進的可燃冰勘探開發技術可在這些海域複製應用,這將有利於解決沿線國家的能源問題,推動各國經濟的融合發展。應充分利用技術優勢,與相關東盟國家在南海爭議海域進行可燃冰開發合作為;同時堅持“雙軌思路”原則和遵守《南海各方行為宣言》,共同利用南海豐富的海洋能源,實現互利共贏,從而緩和南海局勢,共同維護南海地區和平穩定。

  (甘泉綜合整理於中國—東盟研究院、搜狐財經、新浪網、南方網)

  以下為網友評論:

  網友“秋葵49”:我就覺得奇怪了,什麼都盯着南海(太平洋),那大西洋不也一樣有嗎,要不我們趁他們還沒注意先低價手購了,以後再開發不好嗎!我跟南美洲、北美洲的小國共同開發,看他把不把注意力放在大西洋!

  網友“大軍145175045”:技術保密工作做好

  網友“用户5234450356”:沒看出有什麼影響,有本事也可以自產可燃冰,沒本事罵娘也沒用。

  網友“睡佛51150786”:怎麼吹都應該,但一定注意技術保密。

  網友“陽光1213120”:開採,管他們屁事,他們就是羨慕嫉妒恨

  網友“銅書”:贊。學習此文。致禮此文。

  網友“會友34”:中國在南海開採可燃冰成功是剛開始,建議:應總結技術及安全措施,保有一定產量水平及庫存後才能與其他國交流取經,還要注意保密問題。在我範圍的不容侵佔,在其他範圍的真誠友幫可交流學習共贏互惠。

  網友“揚州海之聲聽力”:技術保密工作做好

  網友“受傷的狼57”:好,

  (2017-06-24)


  本報北京6月10日電(記者常欽、李剛)記者從中國地質調查局海域天然氣水合物(可燃冰)試採平台和廣州海洋地質調查局獲悉:自2017年5月10日南海神狐海域可燃冰試採點火測試以來,截至6月10日14時52分,此次試採已連續產氣達31天,總產氣量達到21萬立方米,平均日產6800立方米。目前試採井產氣過程平穩,井底狀況良好,海底海洋環境監測未發生異常,無海底甲烷氣體泄漏情況,已獲得各項測試數據264萬組。

  (2017-06-11)


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  南海可燃冰試採井連續22天穩定產氣

  南海神狐海域天然氣水合物首次試採成功以來,截至目前已連續產氣超過22天,平均日產8350立方米,氣壓氣流穩定,井底狀態良好。

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  (2017-06-05)


  2017年5月,中國首次海域天然氣水合物(可燃冰)試採成功。這一消息震驚了國內各大媒體,可燃冰燃燒產生的能量比煤、石油、天然氣要多出數十倍,而且燃燒後不產生任何殘渣,避免了最讓人們頭疼的污染問題。科學家們如獲至寶,把可燃冰稱作“屬於未來的能源”。

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  那麼,讓我們來介紹一下可燃冰吧!

  1、形形成天然氣水合物有三個基本條件:温度、壓力和原材料;第一是温度不能太高,如果温度高於20℃,它就會“煙消雲散”,所以,海底的温度最適合可燃冰的形成;第二是壓力要足夠大,海底越深壓力就越大,可燃冰也就越穩定;第三是要有甲烷氣源,海底古生物屍體的沉積物,被細菌分解後會產生甲烷。所以,可燃冰在世界各大洋中均有分佈。中國東海、南海都有相當數量分佈。

  2、新型開採:CO2置換開採法、固體開採法;

  3、目前,商業性開採可燃冰的國家,在世界範圍內。數量也是屈指可數,中國試採可燃冰成功,將是一個非常重大的突破,對我國的環保、科技等方面都是起着舉足輕重的作用。

  1999年在國家發展改革委、財政部等大力支持下,國土資源部正式啓動天然氣水合物資源調查,整合了國內各方面優勢力量。

  2005年4月14日,中國在北京舉行中國地質博物館收藏中國首次發現的天然氣水合物碳酸鹽巖標本儀式。宣佈中國首次發現世界上規模最大被作為“可燃冰”即天然氣水合物存在重要證據的“冷泉”碳酸鹽巖分佈區,其面積約為430平方公里。

  2017年1月,經10餘年技術攻關,吉林大學科研團隊研發出陸域天然氣水合物冷鑽熱採關鍵技術,填補了國內該領域空白,總體達到國際先進水平。

  2017年5月,中國首次海域天然氣水合物(可燃冰)試採成功。

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  當小編看到這條消息時,就迫不及待的想要把消息分享給你們,不知道你們按到這條消息時,是怎樣的心情。

  以下為網友評論:

  網友“侯傑152151065”:什麼時候?汽車能用上這寶貝就好了!!

  (2017-06-01)

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