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青藏陆域可燃冰期待国家层面的推进

中国市场调查网  时间:01/20/2011 09:07:57   来源:经济参考报   作者:孟弘

  可燃冰具有污染小、储量大、分布广、能量密度高等独特的资源优势,被誉为未来的战略接替能源,引起了世界各国的高度重视。虽然我国已分别在南海和青藏高原多年冻土区钻获了可燃冰实物样品,但与可燃冰开发研究强国相比技术差距仍然很大。由于陆域可燃冰比海域可燃冰勘查成本低、开采安全系数高、开采对生态环境影响小,因此当前我国应选择青藏高原多年冻土区重点部署可燃冰的开发研究,并采取制定国家规划、加大投入力度、建立研发基地等措施加强其开发研究。

  可燃冰:吸引全球目光 俄美加日处于开发研究前沿

  1965年,在俄罗斯西伯利亚多年冻土区麦索雅哈气田首次发现可燃冰。1972—1974年,美国、加拿大也分别在阿拉斯加、麦肯齐三角洲冻土带的油气田区发现大规模的水合物矿藏。1979年,国际深海钻探计划(DSDP)第66、67航次在中美洲海槽危地马拉的钻孔岩芯中首次发现了海底可燃冰。20世纪90年代以来,随着对可燃冰的资源前景和环境效应的逐步认识,美国、日本、俄罗斯、加拿大等国都把可燃冰的勘查、开发作为国家资源产业计划的一部分,目前均已取得重大发现。印度、韩国也把可燃冰资源的勘查提到国家战略计划中。

  目前,世界上至少已有30多个国家和地区开展了可燃冰的研究与勘查评价工作,在世界各地发现多处海域和陆域可燃冰矿藏。由于可燃冰巨大的开采难度,目前实际开展试开采的只有俄罗斯西伯利亚麦索雅哈、美国阿拉斯加北坡和加拿大麦肯齐三角洲三个极地冻土区矿藏,尚无真正商业开采案例。此外,美国还在墨西哥湾成功进行了钻井实验。日本除参加加拿大麦肯齐三角洲多年冻土区可燃冰试开采外,还成功进行了南海海槽的钻井实验。

  俄罗斯、美国、加拿大、日本等国处于可燃冰开发研究前沿,基本完成第一阶段实验室模拟开采,进入第二阶段矿区试验开采研究阶段,美国和日本分别制定了2015年和2016年进行商业开采的时间表。

  迄今,世界上可燃冰试开采最成功的案例当属俄罗斯西伯利亚麦索雅哈气田。该气田于1969年开始试开采可燃冰,到1990年最终停产,目前已成功地半连续生产了17年,从麦索雅哈天然气田开采出的天然气中约36%(约51.7亿立方米)的气体产自于可燃冰。俄罗斯麦索雅哈的开采实践表明,与常规天然气资源相比,无论是开采年限、布井密度,还是开采成本,可燃冰均具极强的竞争力。

  战略意义抓牢各国眼球

  1998年5月,美国参议院能源委员会一致通过了1418号议案——“可燃冰研究与资源开发计划”,将可燃冰资源作为国家发展的战略能源列入长远计划,该议案批准可燃冰资源研究开发年投入经费2000万美元,要求能源部制订统一的研究规划,组织国内科研单位进行联合研究,并于2015年实施商业性开采。

  1994年,日本成立可燃冰开发促进委员会,先后启动了“可燃冰研究及开发推进初步计划”和“开发利用可燃冰”国家计划。由日本通产省协调,日本地质调查局加上10家石油公司共同组织进行早期调查勘探、钻探,其研究开发国家五年计划投入经费6400万美元。

  韩国在郁龙盆地局部地区完成了可燃冰地球物理调查后,商业、工业和能源部制定了可燃冰长期规划蓝图,从2000年开始,韩国稳定地执行该规划调查和研究三阶段第一阶段五年计划的年度任务。印度对可燃冰的投入相当于9000万元人民币/年,目前分别在其东、西部近海的孟加拉湾与阿拉伯海开展了可燃冰调查研究工作。尽管没有可燃冰资源,但德国投入9000万马克设立了国家可燃冰调查研究专项,组织实施了德、美、加、俄四国合作项目,德国“太阳号”科学调查船的活动和成果在全球最为引人注目。

  中国的起步与差距

  中国可燃冰研究工作始于20世纪90年代初,比美国、俄罗斯、加拿大、日本、德国等发达国家晚了近20年。1998年,国土资源部把可燃冰勘探目标锁定在南海北部陆坡。1999年,南海首次发现可燃冰存在的各项重要标志,初步确认可燃冰的存在。2002年起,由中国地质调查局主持的国家专项,开展了中国海域可燃冰调查。2007年5月,中国在南海北部成功钻获可燃冰实物样品,从而成为继美国、日本、印度之后第四个通过国家级研发计划采到水合物实物样品的国家。2009年9月,中国又在青藏高原多年冻土区获得可燃冰实物样品,由此成为世界上首次在中低纬度地区发现可燃冰的国家。

  中国可燃冰资源勘查已经形成由国家调查专项、国家“863”计划项目、“973”项目及三大石油公司的勘查项目组成的立体、多层次的勘查投入体系。

  目前,中国对可燃冰的研究还处在调查评价前期阶段,开采研究刚刚起步,尚未开展试开采研究。虽已初步掌握其研究方法,并取得一些重要进展,但与发达国家相比,中国可燃冰研究在实验室模拟、基础理论、调查评价研究、钻探技术和钻探装备、实验区选择、工业化开采和新技术开发等多方面还有很大差距。

  可燃冰:未来的战略接替能源

  天然气水合物(Natural Gas Hydrate)是由天然气(主要成分为甲烷)与水在高压、低温条件下形成的冰状固体物质,可以像固体酒精一样直接被点燃,因此又被形象地称为“可燃冰”。

  联合国政府间气候变化专门委员会的报告认为,可燃冰可能的资源量约为地球上其他所有化石能源资源量总和的两倍,预计可开发部分也与油气资源总量相当。国际科学界普遍认为,可燃冰是世界尚未开发的已知的最大的化石能源。

  污染小。可燃冰是天然气和水组成的笼形包合物,释放的天然气中的甲烷纯度高,有害气体少,燃烧以后几乎不产生任何残渣或废弃物,污染比煤、石油要小得多,是公认的人类21世纪可接替利用的新型洁净能源。

  储量大。许多研究者对全球可燃冰中的甲烷蕴藏量进行了估计,据比较权威的陆上估计值和海底估计值,储量相当于在标准状态下,大约40米厚的甲烷气覆盖在整个地球表面,其资源量至少相当于迄今为止地球上所发现的全部煤炭、石油、天然气资源量总和的两倍。

  分布广。可燃冰广泛存在于水深大于300米的海底沉积物和陆地多年冻土区中,大约27%的陆地(极地冻土区和高山冻土区)和90%的大洋水域是其潜在资源分布区,世界上已有79个国家和地区发现了可燃冰气藏。

  能量密度高。从能源角度讲,可燃冰可视为被高度压缩的非常规天然气资源。据估算,一立方米可燃冰可以释放出160立方米的天然气,其能量密度是其它非传统能源的10倍,是常规天然气能量密度的二到五倍。

  可燃冰的独特资源优势使得“谁掌握了可燃冰,谁就主导了下一代全球能源”的论断成为共识,它将改变人类的能源信念,并将彻底改变世界各国的能源架构和全球竞争力。

  但可燃冰的开发也有潜在风险,稍有不慎就可能给人类带来严重的环境灾难。可燃冰具高能量密度,开采不当会导致大量甲烷气体的瞬间释放,引发海底滑坡、塌陷、海啸等地质灾害。此外,可燃冰中绝大部分是甲烷这种反应快速、温室效应比二氧化碳强20倍的气体,如果开采时甲烷气体大量泄漏,造成的温室效应将灾难性地威胁人类生存环境。