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  高度关注“可燃冰”的开发利用 陶 春  
 

天然气水合物是地球上尚未开发的储量最大的潜在能源,也被称为可燃冰,因其储量巨大、埋藏浅、能量密度高、分布广、规模大而被认为是“21世纪最理想的替代能源”。它主要分布于海洋陆坡区和陆地永久冻土带。天然气水合物在海洋中有条件成矿的面积大,据估计,约占全部海洋面积的30%以上。一般情况下每立方米的天然气水合物可释放160—180立方米天然气。据保守估算,全球总资源量估计可达1018立方米,世界上天然气水合物所含有机碳的总资源量相当于全球已知煤、石油和天然气等化石燃料的2倍或2.5倍。

天然气水合物资源备受各国关注

西方发达国家对天然气水合物高度重视,正在紧锣密鼓地研究如何开采和利用。中国地质大学博士生导师、天然气水合物资源研究专家雷新华教授在接受《学习时报》采访时说,上世纪80年代以来,天然气水合物的研究得到快速发展,美、日、俄等国及欧盟均相继投入巨资进行海洋天然气水合物调查研究,对其物化性质、产出条件、分布规律、勘查技术、开采工艺、经济评价及开采可能造成的环境影响等进行了广泛而深入的研究。大洋钻探计划(ODP)的实施对推动水合物研究也做出了重大贡献。印度、墨西哥、印度尼西亚等发展中国家也开展了天然气水合物的调查工作,并将其列入国家研究开发计划,进行广泛而深入的研究。

日、美、俄、加等国家已经成功取得天然气水合物的实物样品,并对天然气水合物的开采利用前景非常关注,正在积极将天然气水合物的调查推向勘探阶段。有专家估计,日本可能在五年内进行开发试验。

我国亟待推动

天然气水合物的开采

美国政府顾问迈克尔 ・马克斯曾预言:“天然气水合物将可能改变现在的地缘政治模式,美国、日本、印度等国家可能实现能源自给,这一事件强烈影响着国际事务及对外政策。······现存的世界能源贸易将彻底改变”。据有关资料显示:我国从1993年起成为纯石油进口国,预计到2010年,石油净进口量将增至约1亿吨,2020年将增至2亿吨左右。

因此,雷新华提出,尽早开发利用天然气水合物资源,对于减轻我国油气资源不足造成的能源安全和国家经济安全巨大压力有重要的政治意义和战略意义。他说,寻找和开采天然气水合物并不是很遥远的事情,根据国内外有关调查和研究进展情况看,世界工业化开采利用天然气水合物已为期不远,短则7年,长则15年左右。当前,我们需要更新观念,工业化开采已经离我们很近了,我们不要错失了最好的机遇。现在就是天然气水合物全面工业化开采的“前夜”,谁占有资源、抢先研究,谁就是未来能源的主宰者。雷新华迫切希望明年能够打3、4口井,将天然气水合物样品取出来,并由此将天然气水合物的调查推进到勘探及开发阶段,尽快实现天然气水合物的工业化开发利用,造福国家、造福人民,这将使我国能源利用进入一个新时代。

据雷新华介绍,2001年7月,国家国土资源部向国务院提出了《关于设立我国海域天然气水合物资源调查专项的请示》,同年,国家拨出专项的启动资金,开展前期调查。2002年1月18日国务院正式批准设立专项(118专项)。为了加速我国天然气水合物调查评价的步伐,“国家高技术研究发展计划”(863计划)设立了“天然气水合物探测技术”课题,为专项调查评价提供技术支撑。2005年,由广州海洋地质调查局、中国地质大学(北京)共同申报的863快速反应项目已获批准。从国土资源部、中国科学院、教育部有关高校联合组成课题组,多次申报国家天然气水合物有关项目的情况看来,我国海域天然气水合物调查研究的系统工程已经构成。

当前存在的困难及解决的思路

雷新华说,天然气水合物贮存在海底到海底以下的一千米范围之内,地层尚未固结成为坚硬的岩石,因此大规模的开采,可能会存在一些问题。他认为现存的主要困难包括认识观念问题和技术问题。技术问题突出地表现在以下几点:第一,现有的地震等勘探工作量还远远不够,相对应的研究工作也不充分;第二,无钻探和测井资料,也就是说尚未提取到可供化验分析的天然气水合物样品及与之对应的测井资料,还不能精确地计算出其储量;第三,陆上开发成功,但海上开发的情况不明,水深(340—3100米)钻井难度大、风险大;第四,如果天然气水合物开采失控,天然气的大量释放会造成严重的环境污染;第五,天然气水合物分布于海底到海底以下1000米内,地层尚未完全固结,稳定性差,天然气水合物的大量开采会有不安全因素;第六,天然气水合物开发出来后也有储运等技术问题。虽然在天然气水合物勘探开发的道路上还有许多巨大困难,但是,通过我们的努力,这些问题都是可以在不远的将来得到克服和解决的。如果我们认为有困难而不去解决,那么一百年后困难还是存在。雷新华说,我们要勇敢地向前迈进一步,不能还没有做什么事就产生了一大堆畏难情绪,我们就是要克服困难,承担风险;战胜困难,发展起来。这才是硬道理。

记者近日从有关部门获悉,由中国地质大学(北京)与广州海洋地质调查局合作在中国南海开展的天然气水合物调查研究取得重要进展和最新成果。雷新华说,常规高分辨地震资料处理技术已经可以得到一些天然气水合物稳定带的重要信息,如天然气水合物的底界(似海底地震反射界面BSR)及其上的弱振幅带(含天然气水合物带)、反极性、层速度倒转等。2004年以来,我们使用地震资料精细目标处理技术和特殊地震资料处理技术对天然气水合物稳定带进行处理分析,得到了天然气水合物赋存状态的重要成果。通过对中国海域一些地区天然气水合物赋存状态的综合地质研究,得出了勘查目标区内天然气水合物的平面分布图、顶底界埋深图、厚度图、综合评价图,并对天然气水合物进行了分类研究,初步确定有利钻探的目标。

雷新华认为,虽然我国天然气水合物调查起步晚。但是,近几年的实际工作进展顺利。不仅对我国海域里天然气水合物的资源调查有了初步成果,而且对某些区块的认识达到了可以部署钻探的程度。广州海洋地质调查局是我国天然气水合物资源调查研究工作的排头兵和主力军,近几年来完成了几万公里高分辨多道地震资料、几千个测站取样资料和其他地质地球物理资料分析,并与国内外有关单位合作,实际调查分析了世界上规模最大的天然气水合物分解形成的碳酸盐结壳分布区,取得了很重要的成果。去年,中德联合组织的“太阳号”地质科学考察船在我国南海北部进行了科考。中方首席科学家、广州海洋地质调查局总工程师黄永样在科考后介绍说,仅南海北部的天然气水合物储量,就已达到我国陆上石油总量的一半左右;此外,在西沙海槽已初步圈出天然气水合物分布面积5242平方公里,其资源估算达4.1万亿立方米。在未来十年,我国将投入8.1亿元对这项新能源的资源量进行勘测,有望到2008年前后摸清天然气水合物家底,2015年进行天然气水合物试开采。

对于家门口的这一巨大宝藏,雷新华说,由于天然气水合物储量巨大,而且陆地模拟开采已获得成功,目前已进入海洋开采的试验阶段,因此,实现海上天然气水合物开采的可能很大。

据权威人士透露,明年我国将在南海北部试打钻井。我们期待着天然气水合物的早日开采和利用。


 
   
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