可燃冰

燃烧的“能量块” 可燃冰时代降临

国土资源部中国地质调查局5月18日宣布,我国正在南海北部神狐海域进行的可燃冰试采获得成功,这也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。

南海北部神狐海域的天然气水合物试开采现场距香港约285公里,采气点位于水深1266米海底以下200米的海床中。截至6月10日14时52分,我国南海神狐海域天然气水合物试采已连续产气达31天,总产气量达到21万立方米,平均日产6800立方米。目前,产气过程平稳,井底状况良好,获得各项测试数据264万组,为下一步工作奠定了坚实基础。

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可燃冰究竟长啥样?

我国实现了首次成功试开采可燃冰,这也标志着我国可燃冰的勘探工作进入了一个崭新的发展阶段,甚至有望改变全球能源供应格局。可燃冰这么至关重要的战略能源,到底长啥样?它外形似冰,那为何又可以燃烧呢?

可燃冰,也就是我们所说的天然气水合物,就是由天然气和水在高压低温的条件下形成的类冰状的结晶化合物。从外形上看上去,可燃冰就像是白色或浅灰色的冰雪晶体。这时候如果有火源,它就可以像固体酒精一样被点燃,所以被称为“可燃冰”。

可燃冰

可燃冰燃烧值高,而且清洁。因为压缩程度高,一立方米的可燃冰分解后可释放出约0.8立方米的水和164立方米的天然气。每立方米的可燃冰天然气燃烧产生的能量是等量常规天然气的1.43倍,明显高于煤炭、石油,燃烧污染却又比煤、石油小,更加的清洁环保。

可燃冰资源储量丰富,其广泛分布于全球大洋海域,甲烷含量是天然气资源量的60倍,估算其资源量相当于全球已探明传统化石燃料碳总量的两倍。

可燃冰开采的意义

天然气水合物是资源量丰富的高效清洁能源,是未来全球能源发展的战略制高点。经过近20年不懈努力,我国取得了天然气水合物勘查开发理论、技术、工程、装备的自主创新,实现了这一领域由“跟跑”到“领跑”的历史性跨越。叶建良受访时表示,可燃冰被各国视为未来石油、天然气的战略性替代能源,是世界瞩目的战略资源,对我国能源安全及经济发展有着重要意义。

有评价称,此次试采成功对促进我国能源结构优化甚至对改变世界能源供应格局,都具有里程碑意义。

由于全球可燃冰资源多数位于海域而非陆地,未来商业化开采的可燃冰天然气更多的应该是通过液化气船舶运输,而非通过管道运输。

在整个能源市场的层次上,“可燃冰”将强有力助推天然气在中国和世界能源消费构成中所占份额上升,对中国天然气消费的推动将尤为显著。因为中国能源消费构成中天然气占比仍大大低于世界平均水平,但中国已经是全世界数一数二的能源消费大国,中国天然气消费绝对规模也已经上升至世界前列,在工业、居民、交通运输等各行业的消费市场已经全面启动,且天然气基础设施供应国内需求已经相当完备,而且可以开始承担东亚贸易枢纽功能……在这种情况下,获得新的可开发巨大自产气源,完全有可能引爆中国天然气消费未来出现新一轮爆发式增长。

“中国方案”开采具有多重深远影响

试采成功将改变我们国家的能源结构,扭转多煤少气的局面,同时在能源勘查开发领域也迈出了从“跟跑”到“领跑”的历史性一步。

从全球各国对可燃冰的开发历程看,美国、加拿大进行过陆上试采,但效果不佳。日本两次试采都已失败,也就是说,对可燃冰的试采,全球范围内没有成熟经验可用。

可燃冰开采之难,被形容为“在豆腐上打铁、用金刚钻绣花!

可燃冰虽然储量大、分布广,但形成年代要比石油、天然气晚得多,覆盖的海底地层普遍是砂质,现有的海底钻井设备开采稍有不慎就会导致大量砂石涌进管道,造成开采失败。

天然气水合物

日本的两次试采,尽管选择了相对条件较好的粗砂型储层可燃冰进行开采,但两次都因管道进砂而中止。

而神狐海域的可燃冰开采又属于难中之难。神狐海域可燃冰一是储层浅,地层承载力有限,要保证井柱稳定,又不能破坏储层,工程措施选择小,施工难度大。二是砂子细,含泥量大,导致渗透率低、产量下降。

神狐海域可燃冰试采攻坚克难获得成功,依赖于“中国理论”的创新。试采现场指挥部办公室主任邱海峻介绍说,在多年勘探和陆地研究的基础上,我国在全球率先 建立了可燃冰“两期三型”成矿理论,指导圈定了找矿有利区,精准锁定了试开采目标;创立可燃冰“三相控制”开采理论,应用于试开采模拟和实施方案制定,确保了试采过程安全可控。

此次试采成功形成的技术方案,在中国乃至全球具有广阔的应用前景,这对全球能源变革产生深远影响。同时,还将有助于“一带一路”倡议的能源合作与发展。

在国际上一些专家眼里,可燃冰将彻底改变现存的世界能源市场,甚至可能改变现在的地缘政治模式。可燃冰资源有97%分布于海洋,90%属于泥质粉砂储层,而这也是神狐海域可燃冰的储层类型。

这意味着,我们的技术总结完善后,将为世界上绝大多数可燃冰开采提供帮助,为世界各国提供借鉴,这次试采的“中国方案”拥有无限广阔的应用前景。

而在可燃冰带来的世界能源变革中,如果中国能够继续保持“领跑”的态势,那我国将拥有“先人一步”的优势,能在未来能源格局中抢占住战略制高点。

神狐海域可燃冰试采成功,还将为我国海洋经济发展提供新的增长极,有助于我国海洋强国战略的实施。可燃冰不仅保障国家能源安全,而且上千亿吨石油级别的可燃冰商业性开发,将产生巨量的经济效益,有利于解决“一带一路”沿线的资源、能源问题,推动“一带一路”沿线的经济发展和融合。为我国海洋经济发展提供强大的原动力。

可燃冰面对的问题与挑战

可燃冰商业开采仍需时日。乐观的估计认为最早2020年就可商业开采;而市场一致倾向于认为,2025~2030年能够实现商业开采。

目前,亚洲主要国家LNG到岸价格在5美元附近,这使得可燃冰量产并不可行。但是,若LNG供给减少,再次涨到20美元附近,那么可燃冰的前景将非常乐观。

此外,可燃冰对环境的负面影响也备受关注。此前,华尔街见闻有提及,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,依然是目前各国研究和利用可燃冰的核心难题。

天然气

天然气水合物将纳入新兴战略产业目录

近日,国土资源部就天然气水合物试采成功召开新闻发布会。国土资源部地质勘查司司长于海峰表示,后期促进产业化方面有几项举措:

一是借鉴页岩气开发经验,建议将天然气水合物设立为我国新矿种(第173种矿产)。

二是将天然气水合物纳入新兴战略产业目录,制定相关产业政策,鼓励和引导企业参与勘探开发,推动天然气水合物开发利用进程。

三是加强矿产资源管理,由国土资源部审批并颁发天然气水合物勘探开发审批许可证、采矿许可证,划定勘探区块,做好矿权登记。

结语

虽然距离可燃冰商业开发形成产业,至少还需要15年时间,但其丰富的储量和广阔的前景,已经让国内沸腾。这是中国能源开发的一次历史性突破,不仅对我国未来的能源安全保障、优化能源结构具有重要意义,甚至可能给世界能源接替研发格局带来改变,对推动能源生产和消费革命具有重要而深远的影响。