185億噸油當(dāng)量的誘惑：南海可燃冰開采攻略

本報(bào)記者 黃小明   廣州報(bào)道  2008-12-4 2:09:52

可燃冰是未來中國較理想的戰(zhàn)略性替代能源，南海北部陸坡可燃冰遠(yuǎn)景資源量達(dá)185億噸油當(dāng)量。如何開采如此巨額的能源，已被提上日程。

12月2日，吳能友透露其所在的中科院廣州天然氣水合物研究中心正在完善可燃冰開發(fā)的基礎(chǔ)性工作。因技術(shù)性原因，原定于12月完成的模擬開發(fā)模型，將推往明年2月份。吳能友是上述研究中心首席科學(xué)家。

可燃冰，又名天然氣水合物，是甲烷和水在海底高壓低溫下形成的白色固體燃料，可以被直接點(diǎn)燃。1立方米可燃冰可釋放出160－180立方米的天然氣，能量比同當(dāng)量煤、石油、天然氣要多出數(shù)十倍，而且燃燒后不產(chǎn)生任何殘?jiān)蛷U氣。

“南海天然氣水合物富集規(guī)律與開采基礎(chǔ)研究”項(xiàng)目已通過了國家重大基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)組織的審查。項(xiàng)目將于2009年1月正式啟動，一直到2013年結(jié)束。

這個(gè)基礎(chǔ)科研項(xiàng)目要實(shí)現(xiàn)民用化，尚需解決開采技術(shù)和環(huán)境評價(jià)、安全控制等問題。

部委們的可燃冰攻略

可燃冰的密度稍低于冰，可在0℃以上生成，超過20℃便會分解。它依賴巨厚水層的壓力來維持其固體狀態(tài)，主要分布在海底之下1000米的范圍以內(nèi)。

中國已在南海北部圈定了四個(gè)可燃冰有利遠(yuǎn)景區(qū)，2007年成功實(shí)施了鉆探，在三個(gè)站位獲得了含天然氣水合物的沉積物樣品，這是一個(gè)實(shí)質(zhì)性突破。初步確定鉆探區(qū)水合物分布面積約為15平方公里，水合物天然氣儲量為160億立方米。

2001年廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局實(shí)施“南海北部天然氣水合物資源調(diào)查評價(jià)”項(xiàng)目，綜合調(diào)查后發(fā)現(xiàn)水合物存在的標(biāo)志。

從2002年開始，中國科學(xué)院、國土資源部一直在推動水合物973立項(xiàng)。直到2008年1月，科技部采取了中科院的建議，將相關(guān)研究內(nèi)容列入了2008年973計(jì)劃項(xiàng)目申請指南。

出于協(xié)調(diào)各方面關(guān)系的考慮，中國科學(xué)院廣州天然氣水合物研究中心決定聯(lián)合國土資源部相關(guān)部門申請2008年天然氣水合物973項(xiàng)目，最終在今年8月份通過了科技部的審批。

中國海洋石油總公司、教育部系統(tǒng)的若干所大學(xué)以及國家海洋局也參與了項(xiàng)目的研究。

按照設(shè)想，項(xiàng)目經(jīng)過2年的研究后由科技部組織評估，再滾動進(jìn)入后3年研究。計(jì)劃2009和2011年各組織一次科學(xué)考察，補(bǔ)充采集資料和樣品開展具體研究。

項(xiàng)目將主要集中在五個(gè)方面做研究，包括可燃冰成藏的基礎(chǔ)條件；演化的動力學(xué)過程；成藏機(jī)制及富集規(guī)律；地球物理、地球化學(xué)異常機(jī)理；開發(fā)中的多相流動機(jī)理和相關(guān)理論。

開發(fā)技術(shù)探索

可燃冰全球總資源量估計(jì)可達(dá)1018m3，為目前已知煤炭和油氣資源量總和的兩倍。包括中國、美國、加拿大、印度、韓國、挪威和日本在內(nèi)，世界上至少有30多個(gè)國家和地區(qū)進(jìn)行著“可燃冰”的研究與調(diào)查勘探。

目前西伯利亞Messoyakha是世界上唯一一個(gè)水合物商業(yè)化開采井，目前鉆了大約70口井。

國內(nèi)外常見開采技術(shù)主要包括：注熱開采法，降壓開采法，化學(xué)劑開采法以及幾種開采方式相結(jié)合的開采方法。

“從各國進(jìn)行的試驗(yàn)性開采看，這些方法要么技術(shù)復(fù)雜成本高昂，要么推廣價(jià)值不大，不適合大規(guī)模作業(yè)。”吳能友解釋，比如，化學(xué)劑開采法最大的缺點(diǎn)是速度慢、費(fèi)用高，且由于海洋中水合物的壓力較高，回采氣體較困難。

此外，固結(jié)在海底沉積物中的水合物，一旦條件變化使甲烷氣從水合物中釋出，還會極大地降低海底沉積物的工程力學(xué)特性，出現(xiàn)大規(guī)模的海底滑坡，毀壞海底輸電或通訊電纜和海洋石油鉆井平臺等。

可燃冰中的甲烷溫室效應(yīng)為二氧化碳的13倍，全球海底可燃冰中的甲烷總量為地球大氣中甲烷總量的3000倍。“若不慎讓海底甲烷氣逃逸到大氣中，將產(chǎn)生無法想象的后果。”

不過，吳能友對這種新能源的開發(fā)還是很樂觀。“前期投入大一些，一旦技術(shù)成熟，效益相當(dāng)巨大。”而前期工程意味著大量的資金投入。“資金投入主要包括鉆探工程、技術(shù)裝備和甲烷氣體輸送三部分，與國際上石油天然氣開采類似。”

美、日、加等國家水合物開采試驗(yàn)都采用國家和企業(yè)(石油公司)共同出資的辦法。從國內(nèi)情況來看，中海油和中石化對可燃冰比較關(guān)注，“目前投資是由國家出資”。吳能友表示。