“截至目前，已連續(xù)產(chǎn)氣超過(guò)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(guó)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(huì)。會(huì)上，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局副局長(zhǎng)、天然氣水合物試采協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組副組長(zhǎng)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(shuō)。
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(kāi)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(guó)在天然氣水合物開(kāi)發(fā)上的領(lǐng)跑。它將會(huì)是繼美國(guó)引領(lǐng)頁(yè)巖氣革命之后的，由我國(guó)引領(lǐng)的天然氣水合物革命，將會(huì)推動(dòng)整個(gè)世界能源利用格局的改變。
獨(dú)一無(wú)二，資源量大分布廣
天然氣水合物被國(guó)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(duì)我國(guó)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(gè)國(guó)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(wèn)題，一直是科學(xué)界討論的熱點(diǎn)。
目前被國(guó)際科學(xué)界廣泛引用的觀點(diǎn)是，1988年美國(guó)科學(xué)家科溫沃登(Kvenvolden)預(yù)測(cè)全球天然氣水合物資源量為2.1×1016立方米，相當(dāng)于21萬(wàn)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(guó)能源部發(fā)布天然氣水合物資源潛力研究報(bào)告，預(yù)測(cè)全球天然氣水合物資源量為2.0×1016立方米，相當(dāng)于20萬(wàn)億噸油當(dāng)量，與科溫沃登(Kvenvolden)預(yù)測(cè)大致相當(dāng)。
據(jù)中國(guó)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(chǎng)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(guó)海域地質(zhì)條件作出預(yù)測(cè)，我國(guó)海域天然氣水合物資源量約為800億噸油當(dāng)量。目前，通過(guò)重點(diǎn)地區(qū)普查，已經(jīng)圈定11個(gè)有利遠(yuǎn)景區(qū)，19個(gè)成礦區(qū)帶，經(jīng)過(guò)鉆探驗(yàn)證圈定了兩個(gè)千億方級(jí)的礦藏。
據(jù)科學(xué)家估算，全球天然氣水合物僅海底儲(chǔ)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(chǔ)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(shuō)，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(guó)青藏高原凍土區(qū)。
“這次南海神狐海域試采成功是我國(guó)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(kāi)發(fā)難度最大的泥質(zhì)粉砂型天然氣水合物安全可控開(kāi)采，為實(shí)現(xiàn)天然氣水合物產(chǎn)業(yè)化提供了技術(shù)儲(chǔ)備，積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。”李金發(fā)表示。
“我國(guó)海域天然氣水合物資源潛力巨大。天然氣水合物開(kāi)發(fā)利用將會(huì)大大提升我國(guó)能源安全保障程度，降低對(duì)外依存度，進(jìn)一步優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。”國(guó)土資源部地勘司司長(zhǎng)于海峰如是說(shuō)。
接二連三，開(kāi)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(kāi)采過(guò)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(huì)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(kāi)采過(guò)程中一旦出砂將很難處理。天然氣水合物一旦開(kāi)采出來(lái)，如果管道密封保護(hù)不好，甲烷氣體就會(huì)逸出。所以，其開(kāi)采的難點(diǎn)，不在于從海底或凍土中把它們采出來(lái)，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(guó)家主要有美國(guó)、日本、加拿大、韓國(guó)和印度等，各國(guó)競(jìng)相投入巨資開(kāi)展天然氣水合物試采，競(jìng)爭(zhēng)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(guó)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(kāi)始關(guān)注國(guó)外有關(guān)的報(bào)道和研究成果。
1995年，在中國(guó)大洋協(xié)會(huì)、原地質(zhì)礦產(chǎn)部和國(guó)家科委的支持下，中國(guó)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(guó)際海底開(kāi)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(guó)地質(zhì)調(diào)查局廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局開(kāi)始積極跟蹤國(guó)際天然氣水合物研究進(jìn)展并在南海北部西沙海域開(kāi)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(guó)土資源部、中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局后，引起國(guó)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(guó)家石油公司等參與的國(guó)家專項(xiàng)正式實(shí)施。
2007年，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局廣州海洋局聯(lián)合國(guó)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?guó)首次天然氣水合物鉆探工程，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(guó)調(diào)查評(píng)價(jià)方法技術(shù)可行、可靠。
2008年11月，我國(guó)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(píng)價(jià)、選擇重點(diǎn)靶區(qū)實(shí)施水合物試驗(yàn)性開(kāi)采為目標(biāo)的水合物鉆探專項(xiàng)啟動(dòng)。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(jí)礦藏。2015年在神狐海域再次鉆探發(fā)現(xiàn)超千億方級(jí)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(guó)海域主要屬于泥質(zhì)粉砂型儲(chǔ)層，這也是占全球90%以上比例的儲(chǔ)層類型。砂細(xì)導(dǎo)致滲透率更差，同時(shí)我國(guó)的可燃冰水深大、儲(chǔ)層埋藏淺，施工難度更大。
針對(duì)社會(huì)高度關(guān)注的天然氣水合物開(kāi)采可能帶來(lái)的環(huán)境安全問(wèn)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(kāi)展了10余個(gè)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(guò)程中，按照國(guó)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(cè)體系，對(duì)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(cè)，與本底數(shù)據(jù)對(duì)比顯示，甲烷等參數(shù)無(wú)異常變化，海底地形無(wú)變化，沒(méi)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(kāi)發(fā)創(chuàng)造條件。持續(xù)開(kāi)展環(huán)境調(diào)查與監(jiān)測(cè)，獲取海洋環(huán)境參數(shù)，評(píng)價(jià)天然氣水合物環(huán)境效應(yīng)，為制訂天然氣水合物開(kāi)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(kāi)發(fā)。
不可否定，我國(guó)在天然氣水合物開(kāi)采中取得的突破，對(duì)于全世界而言，無(wú)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(shì)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(guó)社會(huì)科學(xué)院研究生院院長(zhǎng)、國(guó)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(huì)暨《世界能源發(fā)展報(bào)告2016》發(fā)布會(huì)上表示，全球能源格局正在進(jìn)行深刻變遷，這對(duì)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(shì)看，以美國(guó)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(shì)。從能源需求趨勢(shì)看，美歐發(fā)達(dá)國(guó)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(duì)能源的新增需求已經(jīng)顯著趨緩。與此同時(shí)，中國(guó)、印度等新興市場(chǎng)國(guó)家對(duì)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(lái)，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。總體趨勢(shì)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(dòng)能源成本有較大程度的降低。因此無(wú)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(huì)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(chǔ)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(kāi)發(fā)前景的綠色清潔戰(zhàn)略能源”，為各國(guó)競(jìng)相研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。
就國(guó)內(nèi)情況看，我國(guó)的煤炭需求年均增長(zhǎng)一直保持高位。時(shí)至今日，中國(guó)已成為全球最大的煤炭需求國(guó)。但是，隨著全社會(huì)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)及國(guó)際上對(duì)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(guó)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(kāi)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(kāi)發(fā)，保障國(guó)家能源安全。而中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局局長(zhǎng)鐘自然在就天然氣水合物試采成功的重大意義做過(guò)專門(mén)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(kāi)發(fā)邁出的關(guān)鍵性一步。沒(méi)有這一步絕對(duì)不行。這是產(chǎn)業(yè)化的開(kāi)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(guó)土資源部地質(zhì)勘查司司長(zhǎng)于海峰在此次發(fā)布會(huì)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(lái)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)俏磥?lái)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(guó)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(kāi)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(lái)可能將參照頁(yè)巖氣的模式制定相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，鼓勵(lì)和引導(dǎo)企業(yè)參與勘探開(kāi)發(fā)，推動(dòng)天然氣水合物開(kāi)發(fā)利用進(jìn)程。
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