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可燃冰开采面临瓶颈 勘查开发利用迎来新机遇

发布日期:2020-09-03

主题词:可燃冰资讯
  报告大厅摘要:可燃冰被誉为“未来能源、洁净能源和21世纪能源”,这一方面在于其有能量密度极高、非常洁净等特质,另一方面在于其分布范围广、资源量巨大,可以为人类提供持久能源支持。
    可燃冰被誉为“未来能源、洁净能源和21世纪能源”,这一方面在于其有能量密度极高、非常洁净等特质,另一方面在于其分布范围广、资源量巨大,可以为人类提供持久能源支持。对于环境资源压力巨大的中国来说,可燃冰更是承载着变革能源结构、实现绿色可持续发展的梦想。20多年来,中国科技工作者不懈努力、忘我奋斗,不仅系统提出了被实践证明正确的可燃冰成藏理论,而且形成了具有国际先进水平的可燃冰资源综合勘查高新技术体系,为可燃冰的开发和利用奠定了坚实基础。
 
可燃冰开采面临瓶颈 勘查开发利用迎来新机遇
 
可燃冰开采面临瓶颈
自20世纪60年代以来,人们陆续在冻土带和海洋深处发现了可燃冰,对其物理和化学性质,特别是能量密度高、绿色环保等特点有了深入的认知,对其庞大的储量进行了准确预测和成功勘查、验证。在国际上,可燃冰早已被公认是煤、石油等的替代能源,是世界重要的战略资源。然而40多年过去了,今天,世界各国并没有开采利用可燃冰,甚至进行试开采的国家也屈指可数,这究竟是为什么呢?
 
难,可燃冰开采是一项世界性难题,这是由其成矿原理和物理、化学性质决定的。天然气水合物是在高压、低温的条件下形成的。一旦失压,或者温度升高,就会变成气体,体积急剧增大160多倍。在海底,天然气水合物赋存于泥质粉砂中。一旦钻孔密封不好,大量海水灌入,可能造成更大范围内的失稳,大量的温室气体逸出,甚至引发海底滑坡和更大的灾害。在冻土、泥砂中,天然气水合物因为混合了砂砾,开采过程中一旦出砂将很难处理。天然气水合物一旦开采出来,如果管道密封保护不好,甲烷气体就会逸出。可燃冰开采的核心难点在于有序、可控,不发生地质等次生灾害。实践上也印证了这一点。2013年,日本在其南海海槽进行了海上可燃冰试采,但因出砂等技术问题而失败。2017年,日本在同一海域进行第二次试采,很快又因出砂问题而再次中止产气。
 
即使解决了开采技术性问题,可燃冰作为新型绿色能源,其成本的相对竞争力也是制约开发利用的重要因素,就是说,相对于煤炭、石油、天然气等传统化石能源,可燃冰只有在解决了“大规模开采得出来”的基础上,将开采、运输等综合成本降到与传统化石能源相当,才具有进入现有能源体系,实现能源结构变革。
 
勘查开发利用迎来新机遇
四个阶段,22年努力,中国不仅摸清了可燃冰家底,而且实现了一系列勘查理论和勘查技术、装备的创新。实际上,注重创新的引领作用,把地质调查过程变成科技创新的过程,全面提升科技创新解决资源环境基础地质问题的能力,也是中国地质领域工作的指导思想。
 
2017-2022年中国可燃冰行业市场发展现状及投资前景预测报告指出,根据国际上的研究,可燃冰在全球主要分布有两类地区:一类是水深300米—3000米的海底,在海底以下0米—1500米的沉积物中产出;另一类是陆上冻土区。成功进行可燃冰勘查,光靠上述大体模糊的判断显然是不够的,必须摸索出适合中国海域和陆域地质特征的探测理论和方式。
 
刘昌岭指出,中国科学家根据可燃冰成矿原因,创新性提出“渗漏型可燃冰”概念,并将可燃冰划分为“扩散型”和“渗漏型”等几种,总结出各自的特点,指出它们在南海北部具有密切的成藏关系,具备形成的地质条件,并揭示出该地区形成了南北成带状的可燃冰富集规律。
 
工欲善其事,必先利其器。可燃冰勘查离不开先进的装备,而4500米级深海遥控潜水器海马号就是中国可燃冰勘查的一大利器。它历时6年研发而成,实现了一批关键技术突破,包括本体结构、浮力材料、液压动力和推进、作业机械手和工具、观通导航、控制软硬件、升沉补偿装置等,是中国迄今为止自主研发的下潜深度最大、国产化率最高的无人遥控潜水器系统。该潜水器研发成功后迅速转化为应用,在南海北部陆坡发现了海底活动性“冷泉”,实现了南海天然气水合物资源调查领域的突破性进展。
 
在可燃冰勘查过程中,中国科学家摸索出一套成熟的调查技术和特效探测技术。刘昌岭举例说,针对可燃冰赋存的相关地貌、沉积矿物等,勘查人员集成了一套可燃冰综合探测系统,综合“地质、地球物理、地球化学”等调查手段,该技术已成为服务海域可燃冰常规勘探的主打技术。

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