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“截至目前，已連續(xù)產(chǎn)氣超過22天，平均日產(chǎn)8350立方米，氣壓氣流穩(wěn)定，井底狀態(tài)良好。”
6月2日，國土資源部在京舉行南海神狐海域天然氣水合物試采成功新聞發(fā)布會。會上，中國地質(zhì)調(diào)查局副局長、天然氣水合物試采協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組副組長李金發(fā)在介紹試采最新進(jìn)展、自主創(chuàng)新成果及有關(guān)情況時(shí)如是說。
正如李金發(fā)所言，本次位于珠海市東南320千米的神狐海域天然氣水合物的試開采成功，是優(yōu)先搶占了領(lǐng)跑的技術(shù)高地，實(shí)現(xiàn)了我國在天然氣水合物開發(fā)上的領(lǐng)跑。它將會是繼美國引領(lǐng)頁巖氣革命之后的，由我國引領(lǐng)的天然氣水合物革命，將會推動整個世界能源利用格局的改變。
獨(dú)一無二，資源量大分布廣
天然氣水合物被國際公認(rèn)為煤、石油等的替代能源，是世界重要的戰(zhàn)略資源，對我國能源安全及經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義重大。
目前的研究結(jié)果顯示，在地球上大約有27%的陸地是可以形成天然氣水合物的潛在地區(qū)，而在世界大洋水域中約有90%的面積也屬這樣的潛在區(qū)域。目前世界上已有79個國家和地區(qū)發(fā)現(xiàn)了天然氣水合物礦藏。
而全球范圍內(nèi)天然氣水合物資源量問題，一直是科學(xué)界討論的熱點(diǎn)。
目前被國際科學(xué)界廣泛引用的觀點(diǎn)是，1988年美國科學(xué)家科溫沃登（Kvenvolden）預(yù)測全球天然氣水合物資源量為2.1×1016立方米，相當(dāng)于21萬億噸油當(dāng)量，是全球已發(fā)現(xiàn)煤、石油和天然氣等化石能源的兩倍。2011年，美國能源部發(fā)布天然氣水合物資源潛力研究報(bào)告，預(yù)測全球天然氣水合物資源量為2.0×1016立方米，相當(dāng)于20萬億噸油當(dāng)量，與科溫沃登（Kvenvolden）預(yù)測大致相當(dāng)。
據(jù)中國地質(zhì)調(diào)查局基礎(chǔ)調(diào)查部副主任、天然氣水合物試采現(xiàn)場指揮部辦公室主任邱海峻介紹，如果依照天然氣水合物資源類型及賦存狀態(tài)，結(jié)合我國海域地質(zhì)條件作出預(yù)測，我國海域天然氣水合物資源量約為800億噸油當(dāng)量。目前，通過重點(diǎn)地區(qū)普查，已經(jīng)圈定11個有利遠(yuǎn)景區(qū)，19個成礦區(qū)帶，經(jīng)過鉆探驗(yàn)證圈定了兩個千億方級的礦藏。
據(jù)科學(xué)家估算，全球天然氣水合物僅海底儲量就夠人類使用1000年，也被譽(yù)為“21世紀(jì)的綠色能源”。除了儲量巨大，天然氣水合物還具有埋藏比較淺、能量密度高、高效清潔等特點(diǎn)。被視為高度壓縮天然氣的天然氣水合物，其甲烷含量達(dá)80％～99.9％。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1單位體積的天然氣水合物分解最多可產(chǎn)生164單位體積的甲烷氣體。
邱海峻介紹說，天然氣水合物在全球主要分布在兩類地區(qū)：一類是水深300米～3000米的海底，在海底以下0米～1500米的沉積物中產(chǎn)出；另一類是陸上凍土區(qū)，尤其是南北極凍土區(qū)。目前已發(fā)現(xiàn)的海底水合物多分布于環(huán)太平洋周邊、大西洋西岸、印度洋北部、南極近海及北冰洋周邊，地中海、黑海、里海等內(nèi)陸海以及貝加爾湖等湖底也有零星分布。陸上水合物則主要分布于環(huán)北冰洋的高緯度凍土區(qū)和我國青藏高原凍土區(qū)。
“這次南海神狐海域試采成功是我國首次、也是世界第一次成功實(shí)現(xiàn)資源量全球占比90%以上、開發(fā)難度最大的泥質(zhì)粉砂型天然氣水合物安全可控開采，為實(shí)現(xiàn)天然氣水合物產(chǎn)業(yè)化提供了技術(shù)儲備，積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。”李金發(fā)表示。
“我國海域天然氣水合物資源潛力巨大。天然氣水合物開發(fā)利用將會大大提升我國能源安全保障程度，降低對外依存度，進(jìn)一步優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。”國土資源部地勘司司長于海峰如是說。
接二連三，開采難題不斷破解
怕“失壓”、怕“海底滑坡”、怕“出砂”、怕“分解”，這是天然氣水合物開采過程中必須要面臨的難題。
眾所周知，天然氣水合物是在高壓、低溫的條件下形成的。一旦失壓，或者溫度升高，就會變成氣體，體積急劇增大160多倍。在海底，天然氣水合物賦存于泥質(zhì)粉砂中。一旦鉆孔密封不好，大量海水灌入，可能造成更大范圍內(nèi)的失穩(wěn)，大量的溫室氣體逸出，甚至引發(fā)海底滑坡和更大的災(zāi)害。在凍土、泥砂中，天然氣水合物因?yàn)榛旌狭松暗[，開采過程中一旦出砂將很難處理。天然氣水合物一旦開采出來，如果管道密封保護(hù)不好，甲烷氣體就會逸出。所以，其開采的難點(diǎn)，不在于從海底或凍土中把它們采出來，難點(diǎn)在于有序、可控，不發(fā)生地質(zhì)等次生災(zāi)害。
目前，全球天然氣水合物研發(fā)活躍的國家主要有美國、日本、加拿大、韓國和印度等，各國競相投入巨資開展天然氣水合物試采，競爭異常激烈。但都因種種原因未能實(shí)現(xiàn)或未達(dá)到連續(xù)產(chǎn)氣的預(yù)定目標(biāo)。
我國天然氣水合物室內(nèi)研究及海上和陸地調(diào)查方面起步較晚，20世紀(jì)90年初才開始關(guān)注國外有關(guān)的報(bào)道和研究成果。
1995年，在中國大洋協(xié)會、原地質(zhì)礦產(chǎn)部和國家科委的支持下，中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所曾先后在南海和太平洋國際海底開展了天然氣水合物的調(diào)查研究工作，并發(fā)現(xiàn)了一系列與天然氣水合物有關(guān)的地球化學(xué)和自生礦物異常標(biāo)志。1999年，中國地質(zhì)調(diào)查局廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局開始積極跟蹤國際天然氣水合物研究進(jìn)展并在南海北部西沙海域開展了天然氣水合物前期調(diào)查，發(fā)現(xiàn)了存在天然氣水合物的重要地震標(biāo)志——似海底反射面（BSR）。這一重大發(fā)現(xiàn)反饋到國土資源部、中國地質(zhì)調(diào)查局后，引起國家高度重視。2002年，以廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局為主，廣泛吸收高等院校、科研院所、國家石油公司等參與的國家專項(xiàng)正式實(shí)施。
2007年，中國地質(zhì)調(diào)查局廣州海洋局聯(lián)合國內(nèi)外先進(jìn)調(diào)查勘探力量，在南海北部神狐海域?qū)嵤┝宋覈状翁烊粴馑衔镢@探工程，并成功獲取天然氣水合物實(shí)物樣品，發(fā)現(xiàn)了礦層厚度大、飽和度高、甲烷含量高的分散型天然氣水合物礦藏，進(jìn)一步驗(yàn)證了我國調(diào)查評價(jià)方法技術(shù)可行、可靠。
2008年11月，我國在青藏高原祁連山脈木里地區(qū)永久凍土帶鉆獲了天然氣水合物實(shí)物樣品。2011年，以加快南海北部水合物資源遠(yuǎn)景區(qū)勘查評價(jià)、選擇重點(diǎn)靶區(qū)實(shí)施水合物試驗(yàn)性開采為目標(biāo)的水合物鉆探專項(xiàng)啟動。2013年，在珠江口盆地東部海域鉆獲多種類型水合物樣品，首次發(fā)現(xiàn)超千億方級礦藏。2015年在神狐海域再次鉆探發(fā)現(xiàn)超千億方級水合物礦藏……數(shù)年的不懈努力，為今天試采成功奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
與日本試采的天然氣水合物海域成礦環(huán)境相比，我國海域主要屬于泥質(zhì)粉砂型儲層，這也是占全球90%以上比例的儲層類型。砂細(xì)導(dǎo)致滲透率更差，同時(shí)我國的可燃冰水深大、儲層埋藏淺，施工難度更大。
針對社會高度關(guān)注的天然氣水合物開采可能帶來的環(huán)境安全問題。北京大學(xué)教授、天然氣水合物試采工程首席科學(xué)家盧海龍表示，在此次試采前，已經(jīng)開展了10余個航次的環(huán)境基線調(diào)查，獲取了海洋地質(zhì)、海洋生物、海水化學(xué)等本底數(shù)據(jù)，以及海底地層力學(xué)參數(shù)等。在試采過程中，按照國際標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境管理體系、工藝安全風(fēng)險(xiǎn)管理等，采取嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)措施。利用大氣、海水、海底和井下四位一體監(jiān)測體系，對甲烷、二氧化碳等參數(shù)及海底沉降進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，與本底數(shù)據(jù)對比顯示，甲烷等參數(shù)無異常變化，海底地形無變化，沒有環(huán)境污染，未發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。試采結(jié)束后，圍繞環(huán)境保護(hù)進(jìn)一步完善理論技術(shù)方法體系，為安全可控的資源開發(fā)創(chuàng)造條件。持續(xù)開展環(huán)境調(diào)查與監(jiān)測，獲取海洋環(huán)境參數(shù)，評價(jià)天然氣水合物環(huán)境效應(yīng)，為制訂天然氣水合物開采的環(huán)境保護(hù)方案提供科學(xué)依據(jù)。加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)與安全生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)，實(shí)現(xiàn)天然氣水合物綠色開發(fā)。
不可否定，我國在天然氣水合物開采中取得的突破，對于全世界而言，無論從理論、技術(shù)還是安全層面，都更具有可參考和借鑒的價(jià)值。
大勢所趨 低碳清潔能源是方向
當(dāng)前，全球能源供需關(guān)系乃至整體格局正在發(fā)生著深刻變革。
中國社會科學(xué)院研究生院院長、國際能源安全研究中心主任黃小勇曾在全球能源安全論壇2016年會暨《世界能源發(fā)展報(bào)告2016》發(fā)布會上表示，全球能源格局正在進(jìn)行深刻變遷，這對全球政治格局產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
他認(rèn)為，目前，“供給西進(jìn)”和“需求東移”是當(dāng)今全球能源的主導(dǎo)路徑。從能源供給趨勢看，以美國為代表的非常規(guī)油氣產(chǎn)地大有替代中東、俄羅斯等傳統(tǒng)油氣產(chǎn)地之勢。從能源需求趨勢看，美歐發(fā)達(dá)國家的工業(yè)化進(jìn)程已經(jīng)逐步走出了依靠能源消耗換取各項(xiàng)發(fā)展的階段，對能源的新增需求已經(jīng)顯著趨緩。與此同時(shí)，中國、印度等新興市場國家對于能源的渴求正在與日俱增。而在當(dāng)今世界的能源結(jié)構(gòu)中，石油、煤炭和天然氣牢牢占據(jù)前三名的位置。但未來，隨著能源需求的不斷變化，全球主要能源結(jié)構(gòu)也將發(fā)生重大調(diào)整?？傮w趨勢可以概括為：低碳化和可再生化。
據(jù)相關(guān)研究，在產(chǎn)生同等熱量的情況下，天然氣所產(chǎn)生的二氧化碳排放，僅相當(dāng)于煤炭的40%。而從經(jīng)濟(jì)意義角度衡量，天然氣價(jià)格的“親民性”也在一定程度上推動能源成本有較大程度的降低。因此無論從經(jīng)濟(jì)角度還是可持續(xù)發(fā)展角度，清潔能源將逐步替代煤炭等高污染能源。
天然氣水合物作為一種新型能源，燃燒后僅會生成少量的二氧化碳和水，比煤、石油、天然氣污染小很多，但能量高于煤、石油、天然氣十倍。儲量巨大、高效清潔、燃燒值高等特點(diǎn)使得天然氣水合物被譽(yù)為“21世紀(jì)最具商業(yè)開發(fā)前景的綠色清潔戰(zhàn)略能源”，為各國競相研究開發(fā)的熱點(diǎn)。
就國內(nèi)情況看，我國的煤炭需求年均增長一直保持高位。時(shí)至今日，中國已成為全球最大的煤炭需求國。但是，隨著全社會環(huán)保意識的增強(qiáng)及國際上對減少碳排放的強(qiáng)烈呼吁，煤炭也將逐漸被天然氣等更加清潔的能源所替代。
此次，就天然氣水合物的試采成功，黨中央國務(wù)院在賀電中提出了新的更高要求：要促進(jìn)天然氣水合物勘查開采產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程；依靠科技進(jìn)步，保護(hù)海洋生態(tài)，推進(jìn)綠色開發(fā)，保障國家能源安全。而中國地質(zhì)調(diào)查局局長鐘自然在就天然氣水合物試采成功的重大意義做過專門的論述，提出天然氣水合物的試采成功是向產(chǎn)業(yè)化勘探開發(fā)邁出的關(guān)鍵性一步。沒有這一步絕對不行。這是產(chǎn)業(yè)化的開端，只有盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，才能鞏固領(lǐng)跑地位，才有可能促進(jìn)能源生產(chǎn)和效率提升，保障能源安全，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，甚至重塑世界能源格局。
國土資源部地質(zhì)勘查司司長于海峰在此次發(fā)布會上表示，天然氣水合物是一種低碳清潔能源，甲烷含量高，且使用起來比常規(guī)天然氣所含的雜質(zhì)更少，燃燒后幾乎不產(chǎn)生任何殘?jiān)?，是未來理想的煤、石油等化石燃料的替代能源，進(jìn)而能夠有效服務(wù)于我國生態(tài)文明建設(shè)。同時(shí)，制定相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，引導(dǎo)企業(yè)進(jìn)入天然氣水合物勘探開發(fā)領(lǐng)域，可以進(jìn)一步支撐油氣體制改革，促進(jìn)油氣行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。
他還進(jìn)一步透露，未來可能將參照頁巖氣的模式制定相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，鼓勵和引導(dǎo)企業(yè)參與勘探開發(fā)，推動天然氣水合物開發(fā)利用進(jìn)程。
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