国土资源部中国地质调查局前天(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。
①12万立方米:自5月10日正式出气至今,已累计产出超12万立方米,甲烷含量高达99.5%的
天然气;
②中国储量:南海预计有680亿吨油当量的可燃冰;
③世界水平:中国开采实力已处在世界前列。
可燃冰分布于深海沉积物或陆域永久冻土中,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,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,但能量高出十倍。
此外,可燃冰储量巨大,所含有机碳资源总量相当于全球已知煤、石油和天然气总量的两倍,被国际公认为石油、天然气的接替能源。
海域天然气水合物(俗称可燃冰)的试采成功,将为可燃冰这一被誉为“21世纪的绿色能源”的新型能源迈入商业化开发之路打下坚实的基础。中国管辖海域和陆区也蕴藏有丰富的可燃冰资源,据测算,海域可燃冰资源量达几百亿吨油当量,其远景资源量与海域和陆地油气资源量相当,因此,走近、认识可燃冰显得意义非凡。
全球总体储量情况
可燃冰自其被人类发现以来就备受关注。据估算,在世界各大洋中天然气水合物总资源量约为(1.8-2.6)×1016立方米,大约相当于全球已知煤、石油和天然气总储量的两倍,可供人类使用上千年。截至2015年底,在全球已直接或间接发现水合物的矿点达到232处,其中4个矿点开展了试开采工作。
形成可燃冰有三个基本条件:温度、压力和充足的气源。海底的低温和高压对于天然气水合物的形成非常有利,因此世界上的天然气水合物约有97%分布于海洋中,仅3%分布在陆地冻土带。自然产出的可燃冰存在形态各异,主要有块状、脉状、结核状和分散状。标准状态下,1体积的天然气水合物大概可以分解为164体积的甲烷气体,资源密度很大。
全球开发进展
可燃冰是一种能量密度很高能源资源,鉴于其巨大的资源意义,20世纪70年代以来,美国、加拿大、日本、俄罗斯、德国、印度、韩国等国纷纷投入巨资对其进行勘探研究,特别是美国、日本、印度、韩国等将其列入国家级研究开发计划。
尽管如此,目前,世界上可燃冰处在勘查和试采阶段,仍然没有被商业开发和利用。
十几年来,在天然气水合物资源勘查专项的支持下,广海局在天然气水合物勘探领域不断总结经验教训,不断推动水合物勘探理念和装备技术的进步,从无到有逐渐摸索建立了适合中国南海天然气水合物调查的一整套勘探模式和技术方法体系,而今中国已能立于水合物勘探强国之列。
目前为止,世界上唯一一个实现水合物开发的地方是位于西伯利亚冻土带的梅索亚哈气田,美国、加拿大也已经在陆地冻土带成功实现试开采,陆上开采技术将逐渐成熟。相比而言,海洋可燃冰开采从技术层面看要比陆地困难得多,日本、中国、美国、韩国、印度等正在加紧研究海洋可燃冰开发技术,日本于2013年成功实施海底可燃冰试采。
可燃冰的开发利用将会与其他能源资源开发利用一样,逐步走商业化道路,商业化的意义在吸引商业资本进入这种新能源开发领域,有助推动产业化进程,难点是尽快形成成熟的开发技术,降低开发成本。
无法回避的两大问题
问题一:技术和安全
可燃冰本身对海洋工程的巨大威胁,可能导致井场周围海底地质灾害,引起井壁不稳定、井径扩大、井喷等事故,危害钻井平台,影响海底缆线及其他工程设施,甚至波及沿岸建筑物,危及航行安全和人们的生命财产;
如果要大量开采可燃冰,必然面临能源消耗问题,在目前的技术水平下,将其从埋藏处输送至地表所需的能源消耗量,远高于其自身所含的能源量。因为可燃冰光依靠发掘不能实现自喷,而且埋藏在深海域,所以将其开采运输所需要的工程量十分巨大,自然也就带来相应的成本消费和能源消费。
问题二:生态和环保
可燃冰虽然号称绿色环保型资源,但是它的开采过程却可能面临破坏环境的危险。有关人士担心,如果发掘方法不当,就可能导致可燃冰大量气化,扩散至大气中,加速地球的气候变暖。
有科学研究表明,8000年前,挪威海域曾经发生过一次由于可燃冰破裂导致的天然气大量喷射,数量约为3500吨,相当于总埋藏量的3%,当时的100多个喷射口遗迹分布在1000平方公里的海底。
因此,专家分析,如果目前埋藏的可燃冰气化散发到大气中,地球平均气温将在10年内上升4℃。甚至有人担心,可燃冰的气化再加上已经不断加速的地球气候变暖,将导致更大范围的可燃冰破裂,也许会将人类拖入灭亡的深渊。
另外,由于开采可燃冰,需要将大量的采掘机械装载在海底,无疑会对海洋生态环境造成破坏,可能造成海底不稳定,导致地质灾害,也容易对大气环境造成影响。