中國可燃冰開發(fā)實現(xiàn)歷史性突破或?qū)⒏淖兪澜缒茉唇Y(jié)構(gòu)
發(fā)布時間：2022-05-13 09:42
可燃冰是個好東西，熱量很高：1立方米的可燃冰可以釋放出164立方米的天然氣和0.8立方米的水；而且非常清潔：燃燒后僅生成少量的二氧化碳和水，且二氧化硫的產(chǎn)生量比燃燒原油或煤低兩個數(shù)量級。
根據(jù)國土資源部中國地質(zhì)調(diào)查局消息，中國首次海域天然氣水合物（可燃冰）試采成功，中國，成為全球第一個實現(xiàn)了在海域可燃冰試開采中獲得連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)氣的國家。
可燃冰的成功開采，會繼美國引領(lǐng)頁巖氣革命之后，推動整個世界能源利用格局改變嗎？
看懂此次試采全過程
在哪里采？
南海神狐海域位置如下圖，距離香港285km，采氣點位于該水域水深1266米海底以下203-277米的海床中。
誰采的？
從5月10日，國土資源部中國地質(zhì)調(diào)查局從采氣點的天然氣水合物礦藏開采出天然氣，一直持續(xù)到5月18日10時，累計產(chǎn)氣超12萬立方米，最高產(chǎn)量達(dá)3.5萬立方米/天，平均日產(chǎn)1.6萬方，其中甲烷含量最高達(dá)99.5%。實現(xiàn)連續(xù)超一周的穩(wěn)定產(chǎn)氣，達(dá)到了既定目標(biāo)，標(biāo)志著中國進(jìn)行的首次天然氣水合物試采宣告成功。
開采可燃冰存在哪些難度？
因絕大部分埋藏于海底，所以可燃冰開采難度十分巨大。已有超過30個國家和地區(qū)在進(jìn)行“可燃冰”的研究與調(diào)查勘探，2013年日本曾嘗試進(jìn)行過海域天然氣水合物的試開采工作，雖然成功出氣，但六天之后，由于泥沙堵住了鉆井通道，試采被迫停止。
一是可燃冰的不穩(wěn)定性：
海域的天然氣水合物大多賦存于距海面900米～1200米處，埋藏在海床0米～300米的深度。甲烷在寒冷、黑暗的條件下，以冰一樣的狀態(tài)存在。在采樣時，要改變它的物理狀態(tài)，很容易就使其融化，因此對保壓取芯裝置的要求非常高，大規(guī)模開采更加困難；
二是海底的壓力：
海底壓力非常大，對采樣機、鉆機等設(shè)備材料的耐壓性、密封性以及傳感器精密程度的要求都很高，中國離發(fā)達(dá)國家仍有差距；
三是環(huán)境影響不明：
可燃冰從固體狀態(tài)變成天然氣和水的狀態(tài)時，體積比例是從1∶164。這一突然變化的過程使空間體積瞬間增大，就會帶來很大壓力，對環(huán)境甚至是地質(zhì)災(zāi)害的影響不明，如果采礦領(lǐng)域以立方千米計算，這種突然的變化可能會帶來海底海嘯，如果壓力傳遞至花瓶面，海底滑坡、泥石流和微地震是否在可控范圍之內(nèi)呢？
此次中國的試采，科學(xué)家們利用了“降壓法”，將海底原本穩(wěn)定的壓力降低，從而打破了天然氣水合物儲層的成藏條件，之后再將分散在類似海綿空隙中一樣的可燃冰聚集，利用中國自主研發(fā)的一套水、沙、氣分離核心技術(shù)最終將天然氣取出。
中國計劃2030年前商業(yè)開發(fā)
“可燃冰”在中國的研究并不是一帆風(fēng)順的，也經(jīng)歷了從研究、到失敗、到重新振作的過程：
1998年
國土資源部成立后開展了國土資源大調(diào)查，調(diào)查后投入960萬元，進(jìn)行了天然氣水合物面上的調(diào)查和機理的研究；
2002年
天然氣水合物被正式列入國家計劃；
2004年
中國與德國合作，德國先進(jìn)的“太陽號”調(diào)查船開進(jìn)中國南海，載著14位中國科學(xué)家和14位德國科學(xué)家，進(jìn)行了第一次海底取樣，卻以失敗告終；
2007年5月
中國成為繼美國、日本、印度之后第四個成功在海底鉆到了天然氣水合物樣品的國家；
2009年
中國在陸域永久凍土區(qū)祁連山鉆探獲得實物樣品；
2013年
在我國珠江口盆地東部海域發(fā)現(xiàn)超千億方級可燃冰物礦藏，中國在南海北部陸坡再次鉆探獲得新類型的水合物實物樣品；
2015年
神狐海域再次發(fā)現(xiàn)超千億方級可燃冰，而且礦藏分布廣、厚度大、飽和度高；
2016年
中國使用自主研制的“海馬”號4500米級無人遙控潛水器，在南海珠江口盆地西部海域首次發(fā)現(xiàn)了海底規(guī)?？涨暗幕顒有浴袄淙保顒拥膮^(qū)域約350平方公里，并成功獲取了可燃冰樣品。
2017年5月18日
中國成為了全球第一個實現(xiàn)了在海域可燃冰試開采中獲得連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)氣的國家。
國土資源部中國地質(zhì)調(diào)查局副局長李金發(fā)在采訪中說道：從目前我們試采的連續(xù)性和產(chǎn)氣量來看，離商業(yè)性開采距離不遠(yuǎn)了。他相信，在2030年以前，具有最大潛力的天然氣水合物資源將會得到商業(yè)性開發(fā)利用。
可燃冰，存在哪些不確定性
“全球首次”、“中國第一”……能豆君認(rèn)為，千萬因為這些成功而盲目地樂觀?？扇急?，還是存在著不小的風(fēng)險的。
據(jù)估算，全球海底可燃冰的甲烷總量大約是地球大氣中甲烷總量的3000倍，如果開采不慎導(dǎo)致甲烷氣體的大量泄漏，將可能引發(fā)強烈的溫室效應(yīng)。如何安全地發(fā)開，防止甲烷氣體造成對氣候的損害，仍然是一個核心問題。
而且，目前國內(nèi)可燃冰開發(fā)和商業(yè)進(jìn)程還較弱，形成完備的產(chǎn)業(yè)鏈仍需要較長的路程。根據(jù)日本國家石油天然氣和金屬公司(JOGMEC)等的估算，從海底的可燃冰中每提取1立方米的天然氣需花費46至174日元（2.8至10.8人民幣），遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于美國的天然氣每立方米約10日元（0.6人民幣）的價格，可燃冰距離商業(yè)開發(fā)可能還比較遠(yuǎn)。無論如何，中國進(jìn)行的全球首次試采可燃冰宣告成功，也預(yù)告著可燃冰的未來將逐漸清晰。
根據(jù)國土資源部中國地質(zhì)調(diào)查局消息，中國首次海域天然氣水合物（可燃冰）試采成功，中國，成為全球第一個實現(xiàn)了在海域可燃冰試開采中獲得連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)氣的國家。
可燃冰的成功開采，會繼美國引領(lǐng)頁巖氣革命之后，推動整個世界能源利用格局改變嗎？
看懂此次試采全過程
在哪里采？
南海神狐海域位置如下圖，距離香港285km，采氣點位于該水域水深1266米海底以下203-277米的海床中。
誰采的？
“藍(lán)鯨1號”是成功試采可燃冰的超深水雙鉆塔半潛式鉆井平臺，由中集來福士海洋工程有限公司自主設(shè)計建造，藍(lán)鯨海洋工程公司聯(lián)合中國石油集團(tuán)海洋工程有限公司共同履行平臺運營服務(wù)合同。
從5月10日，國土資源部中國地質(zhì)調(diào)查局從采氣點的天然氣水合物礦藏開采出天然氣，一直持續(xù)到5月18日10時，累計產(chǎn)氣超12萬立方米，最高產(chǎn)量達(dá)3.5萬立方米/天，平均日產(chǎn)1.6萬方，其中甲烷含量最高達(dá)99.5%。實現(xiàn)連續(xù)超一周的穩(wěn)定產(chǎn)氣，達(dá)到了既定目標(biāo)，標(biāo)志著中國進(jìn)行的首次天然氣水合物試采宣告成功。
開采可燃冰存在哪些難度？
因絕大部分埋藏于海底，所以可燃冰開采難度十分巨大。已有超過30個國家和地區(qū)在進(jìn)行“可燃冰”的研究與調(diào)查勘探，2013年日本曾嘗試進(jìn)行過海域天然氣水合物的試開采工作，雖然成功出氣，但六天之后，由于泥沙堵住了鉆井通道，試采被迫停止。
一是可燃冰的不穩(wěn)定性：
海域的天然氣水合物大多賦存于距海面900米～1200米處，埋藏在海床0米～300米的深度。甲烷在寒冷、黑暗的條件下，以冰一樣的狀態(tài)存在。在采樣時，要改變它的物理狀態(tài)，很容易就使其融化，因此對保壓取芯裝置的要求非常高，大規(guī)模開采更加困難；
二是海底的壓力：
海底壓力非常大，對采樣機、鉆機等設(shè)備材料的耐壓性、密封性以及傳感器精密程度的要求都很高，中國離發(fā)達(dá)國家仍有差距；
三是環(huán)境影響不明：
可燃冰從固體狀態(tài)變成天然氣和水的狀態(tài)時，體積比例是從1∶164。這一突然變化的過程使空間體積瞬間增大，就會帶來很大壓力，對環(huán)境甚至是地質(zhì)災(zāi)害的影響不明，如果采礦領(lǐng)域以立方千米計算，這種突然的變化可能會帶來海底海嘯，如果壓力傳遞至花瓶面，海底滑坡、泥石流和微地震是否在可控范圍之內(nèi)呢？
此次中國的試采，科學(xué)家們利用了“降壓法”，將海底原本穩(wěn)定的壓力降低，從而打破了天然氣水合物儲層的成藏條件，之后再將分散在類似海綿空隙中一樣的可燃冰聚集，利用中國自主研發(fā)的一套水、沙、氣分離核心技術(shù)最終將天然氣取出。
中國計劃2030年前商業(yè)開發(fā)
“可燃冰”在中國的研究并不是一帆風(fēng)順的，也經(jīng)歷了從研究、到失敗、到重新振作的過程：
1998年
國土資源部成立后開展了國土資源大調(diào)查，調(diào)查后投入960萬元，進(jìn)行了天然氣水合物面上的調(diào)查和機理的研究；
2002年
天然氣水合物被正式列入國家計劃；
2004年
中國與德國合作，德國先進(jìn)的“太陽號”調(diào)查船開進(jìn)中國南海，載著14位中國科學(xué)家和14位德國科學(xué)家，進(jìn)行了第一次海底取樣，卻以失敗告終；
2007年5月
中國成為繼美國、日本、印度之后第四個成功在海底鉆到了天然氣水合物樣品的國家；
2009年
中國在陸域永久凍土區(qū)祁連山鉆探獲得實物樣品；
2013年
在我國珠江口盆地東部海域發(fā)現(xiàn)超千億方級可燃冰物礦藏，中國在南海北部陸坡再次鉆探獲得新類型的水合物實物樣品；
2015年
神狐海域再次發(fā)現(xiàn)超千億方級可燃冰，而且礦藏分布廣、厚度大、飽和度高；
2016年
中國使用自主研制的“海馬”號4500米級無人遙控潛水器，在南海珠江口盆地西部海域首次發(fā)現(xiàn)了海底規(guī)?？涨暗幕顒有浴袄淙保顒拥膮^(qū)域約350平方公里，并成功獲取了可燃冰樣品。
2017年5月18日
中國成為了全球第一個實現(xiàn)了在海域可燃冰試開采中獲得連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)氣的國家。
國土資源部中國地質(zhì)調(diào)查局副局長李金發(fā)在采訪中說道：從目前我們試采的連續(xù)性和產(chǎn)氣量來看，離商業(yè)性開采距離不遠(yuǎn)了。他相信，在2030年以前，具有最大潛力的天然氣水合物資源將會得到商業(yè)性開發(fā)利用。
可燃冰，存在哪些不確定性
“全球首次”、“中國第一”……能豆君認(rèn)為，千萬因為這些成功而盲目地樂觀?？扇急?，還是存在著不小的風(fēng)險的。
據(jù)估算，全球海底可燃冰的甲烷總量大約是地球大氣中甲烷總量的3000倍，如果開采不慎導(dǎo)致甲烷氣體的大量泄漏，將可能引發(fā)強烈的溫室效應(yīng)。如何安全地發(fā)開，防止甲烷氣體造成對氣候的損害，仍然是一個核心問題。
而且，目前國內(nèi)可燃冰開發(fā)和商業(yè)進(jìn)程還較弱，形成完備的產(chǎn)業(yè)鏈仍需要較長的路程。根據(jù)日本國家石油天然氣和金屬公司(JOGMEC)等的估算，從海底的可燃冰中每提取1立方米的天然氣需花費46至174日元（2.8至10.8人民幣），遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于美國的天然氣每立方米約10日元（0.6人民幣）的價格，可燃冰距離商業(yè)開發(fā)可能還比較遠(yuǎn)。無論如何，中國進(jìn)行的全球首次試采可燃冰宣告成功，也預(yù)告著可燃冰的未來將逐漸清晰。