自然资源部:庆祝改革开放40年 | 讲述可燃冰背后的故事 ——国家博物馆庆祝改革开放40周年大型展览可燃冰展区见闻

发布时间:2018-12-03

 

 

伟大的变革——庆祝改革开放40周年大型展览,自11月13日在国家博物馆隆重开幕后,受到社会各界的广泛关注。11月21日,中国地质调查局广州海洋地质调查局副局长、中国地调局天然气水合物先导试验区建设指挥部副指挥长秦绪文来到可燃冰展区,为前来参观的观众和媒体记者讲述展品背后的故事。

 

为什么我国海域天然气水合物(可燃冰)试采模型能出现在这个大型展览中?

 

  ——我国南海可燃冰如果全部开采出来,可稳定供应我国能源消费200年。

 

  记者在现场看到,展区展示了我国海域天然气水合物试采实物模型,结合沙盘和动画的演示方式,形象地展示天然气水合物在海底的位置、勘查试采的装备以及试采的主要流程。

 

  一些观众会问,为什么我们要开采天然气水合物,这个试采模型为什么能成为改革开放40周年大型展览的展品之一?

 

  秦绪文给大家算了一笔账:1立方米可燃冰可以分解出160立方米~170立方米的天然气,目前全球已发现的可燃冰分布区超过110多处。据科学家们估算,全球可燃冰的储量至少够人类使用1000年。就我国而言,海域可燃冰地质资源量达到约800亿吨油当量,如果全部开采出来,可稳定供应我国消费200年。

 

  国家千人计划学者、北京大学卢海龙教授在试采成功后曾说到,南海神狐海域的可燃冰储层类型为泥质粉砂型,具有特低孔隙度、特低渗透率等特点,开采难度极大。但该类型在全球分布最为广泛,资源量占比超过90%。我国首次成功完成这类储层的试采,为可燃冰广泛开发与利用提供了可靠的技术储备和实践基础。

 

  听到这里,没有人再怀疑可燃冰成功试采模型出现在展览中的必要性。

 

这么好的宝贝,为什么让它在大海里沉睡?

 

  ——因为可燃冰开采难度大,且毫无经验可循。我国地质人经过近20年的不懈努力,才取得了可燃冰勘查开发理论、技术、工程、装备的自主创新。2017年的试采成功,实现了历史性的跨越。

 

  可燃冰这么好,为什么我们现在的主要能源还是石油、煤炭?面对观众的这些疑问,秦绪文讲述了可燃冰从深海“走出深闺”的历史。

 

  可燃冰在海域被发现后的几十年间,之所以一直没有被开采出来,一是其赋存于尚未固结的海底泥砂层中,开采时可燃冰分解为天然气和水后,泥砂层极可能失去固结而坍塌,进而堵塞采气管道。二是只要温度、压力条件一变,可燃冰即挥发成气体,因此需要做好充分的工程技术准备,保证天然气不会进入大气。

 

  海域开采难度大,美国、日本等国开始尝试在陆地上进行试采,但效果不理想。日本在2013年开展的首次海上试开采工作,因出砂等技术问题而未能达到试采目标。2017年4月,日本进行了第二次试采,累计采气近3.5万立方米,5月15日再次因出砂问题中止。

 

  我国的可燃冰研究工作要追溯到1995年。中国地科院矿产资源研究所对南海和太平洋国际海底开展了可燃冰的前期调研;1999年,广州海洋地质调查局第一次在我国海域找到了可燃冰的踪影——发现了其存在的重要地震标志——似海底反射(BSR);2002年,初步圈定出可燃冰资源远景最有利的重点目标区,并在国家科技计划等给予支持下,持续开展了探测关键技术等研究;2007年,广海局联合国内外先进调查勘探力量,在南海北部神狐海域实施了我国首次可燃冰钻探,成功获取实物样品,使我国成为继美国、日本、印度之后第四个通过国家计划在海底钻获可燃冰实物样品的国家;2013年,广海局组织实施了珠江口盆地东部海域可燃冰钻探航次,钻获大量层状、块状、脉状及分散状等多种类型可燃冰样品,并发现超千亿方级可燃冰大型矿藏;2015年,广海局在神狐海域组织实施钻探并取得重大发现——钻探区控制可燃冰的天然气资源量超过1500亿立方米;2016年,创新研发了试采关键技术和装备体系,锁定全球最先进的超深水双钻塔半潜式钻井作业平台——“蓝鲸1号”,完成了试采工程实施方案和长线物资及相关服务准备; 2017年3月14日,“蓝鲸1号”平台抵达试采目标区——南海神狐海域;3月28日,中国首次海域天然气水合物试采正式开钻;5月10日14点52分,火炬臂一次点火成功,持续试采60天。

 

  至此,经过近20年的不懈努力,我国取得了天然气水合物勘查开发理论、技术、工程、装备的自主创新,实现了历史性的跨越。

 

  有观众提出,作为参与可燃冰成功试采的专家,你觉得试采过程中,哪些困难最为难忘?秦绪文表示,可燃冰探采的20年,是中国地质人摸着石头过河的20年,遇到的困难数不胜数。例如,试采钻井需要用到钻井液,可由于可燃冰的特殊赋存条件,如果钻井液比重高了,地层就会被压裂,导致试采时无法将压力降下来;如果钻井液比重小了,还没固结成岩的地层就会坍塌,还容易造成钻井过程中可燃冰的分解溢出,这两者之间的差距极小。为掌握比重的精确数值,试采团队综合分析了各影响因素,做了无数次的实验,最终才取得成功。

 

可燃冰的勘探开发过程真的不影响环境吗?

 

  ——现有监测结果显示,试采未对周边大气和海洋环境造成影响,为了让这种绿色能源尽快进入市场,地质人在探采研发路上加速前进。

 

  面对观众的疑问,秦绪文表示,我国开发建立了可燃冰环境效应评价技术方法,经全面调查已获得试采前详细的环境背景数据;试采过程中构建了大气、海水、海底、井下“四位一体”的立体环境监测网,实现了对各参数实时监测及安全预警。试采后的综合评价结果显示,试采未对周边大气和海洋环境造成影响。

 

  试采后的一年多以来,广海局在自然资源部及中国地质调查局的领导下,在进一步夯实资源量的同时,深化了开采技术攻关,研发了一批适合我国地质条件的绿色环保的勘探、开发、研究专用仪器设备,实现了可燃冰探采装备上的飞跃。

 

  可燃冰什么时候能出现在群众的日常生活中?秦绪文介绍,去年试采成功后,原国土资源部、广东省人民政府、中国石油天然气集团公司签署了《推进南海神狐海域天然气水合物勘查开采先导试验区建设战略合作协议》,为可燃冰产业化奠定了基础。

 

  可燃冰展区前人头攒动,越来越多的观众了解了这一储量丰富、对环境友好的能源。为了让它尽快成为能源主力,我国的地质人在大踏步的前进中。

 

 

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