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可燃冰試採成功 能源消費或現革命性突破

時間:2017-05-18 17:14 來源:綜合 作者:轉載

試采實現187個小時的穩定產氣。新華社

由可燃冰點燃的放空火炬。

  國土資源部中國地質調查局昨日宣布,中國正在南海北部神狐海域進行的可燃冰試採獲得成功,這也標誌著中國成為全球第一個實現了在海域可燃冰試開採中獲得連續穩定產氣的國家。受訪專家認為,中國在可燃冰領域試採成功,表明中國在相關關鍵技術層面獲得重大突破,為未來實現天然氣水合物商業性開發利用,打下了堅實的基礎,對推動能源生產和消費革命具有重要而深遠的影響。

  技術突破是關鍵

  可燃冰,又稱天然氣水合物,分布於深海沉積物或陸域永久凍土中,是由天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀結晶物質,其燃燒後僅會生成少量的二氧化碳和水,汙染比煤、石油、天然氣小很多,但能量高於煤、石油、天然氣10倍,它是世界公認的一種清潔高效的未來替代能源,極具商業價值。但因絕大部分埋藏於海底,開採難度十分巨大。目前,日本、加拿大等國都在加緊對這種未來能源進行試開採嘗試,但都因種種原因未能實現或未達到連續產氣的預定目標。

  對於此次中國成功試開採可燃冰,中國能源研究會副理事長周大地在接受本報記者採訪時表示,可燃冰的開採、勘探技術在全世界來說是新的領域,中國能在深海領域對可燃冰試採成功,是技術的一大進步,也表明中國深海勘探設備逐漸走向了世界前列,因為全世界能夠搞深海勘探的設備生產商並不多。

  而對於此次開採可燃冰的意義,接受本報記者採訪的中國國際問題研究所研究員、能源戰略專家夏義善認為,中國可燃冰試採獲得成功是一個重大的新聞,對中國和世界來說都是很大的喜訊。他指出,多年以來,世界各國都在向這方面進軍,而中國能夠成為全球第一個實現了在海域可燃冰試開採中獲得連續穩定產氣的國家,說明中國已經完全掌握了技術、開採的全過程,包括理論、實踐、裝備、技術等方面都取得了重大突破,這對推動能源生產和消費革命具有重要而深遠的影響。

  預計2030年前實現商業開採

  公開資料顯示,全球天然氣水合物的儲量約為2100萬億立方,是現有天然氣、石油儲量的兩倍,可供人類使用1000年。而根據2016年發布的《中國能源礦產地質調查報告》的最新數據,中國可燃冰預測遠景資源量超1000億噸油當量,開發前景廣闊。

  國土資源部中國地質調查局副局長李金發表示,中國一開始就瞄準了資源潛力巨大、具有廣泛利用前景的這一個類型。雖然難度很大,但開發成功之後,它的廣泛利用更具意義。下一步,試開採團隊將繼續在附近海域再進行二至三個不同礦區和類別的試開採工作,積累更多試開採經驗,為在2030年前進行天然氣水合物商業開發打下基礎。

  「可燃冰離能夠產生商業價值還有些距離。」周大地說,從開採出樣品到能夠進行大規模開採、儲存、運輸、防止環境破壞等還有很長的路要走,如果方法不對,可燃冰過早釋放就會變成氣體,所以還有很多技術瓶頸需要突破。

  夏義善也指出,雖然可燃冰試開採取得了重大的突破,但離實現商業化開採還有不少距離,仍有諸多難題需要攻克,未來的研發和開採任務很重。他指出,商業開採不僅指大規模生產,而且在經濟上能夠獲利和具有開採價值。但可以預見,在目前取得重大成就的基礎上,中國今後會取得更大的突破,應該能夠在2030年前實現商業開採。

  不會加劇南海不安局勢

  目前,全球可燃冰研發活躍的國家主要有中國、美國、日本、加拿大、韓國和印度等,各國競相投入巨資開展天然氣水合物試採,競爭異常激烈。有分析人士指出,如果未來中國在南海海域加大開採可燃冰,或將加劇令人不安的南海局勢。

  對此,周大地認為,可燃冰的開採不是為了搶佔地盤,不應該成為南骸議的問題。因為可燃冰的生產開發如果沒有技術,即使提了擱置爭議、共同開發,也很難做到。他指出,南骸議是領土的問題,首先要保證中國在南海的權益,用不用是另外一種選擇。「首先是軍艦、海警能不能過去,國土防備都沒有能力,別說開採。所以,中國開採可燃冰肯定不是為了去宣誓這個地方是我的,而是增加了中國在領海和經濟專屬區有效利用資源的能力。」他說。

  周大地指出,對於可燃冰未來的開發利用,中國不會去爭議較大的地區去進行開採,而是走雙方協商的路線,特別是經濟專屬區會有重合的地帶,這些地方的資源如何去開採,需要雙方討論。

開采可燃冰的“藍鯨一號”平台為中國自行研究。新華社

船員在“藍鯨一號”上合影。新華社

  各國可燃冰開採歷程

  中國:

  1999年,中國開始對可燃冰開展實質性的調查和研究。主要集中在青藏高原和南海海域。

  2011年,中國正式啟動新的國家水合物計劃,計劃長達20年,至2030年結束,分兩個階段實施。2011年-2020年第一階段旨在通過進一步勘查與評價,鎖定富集區域,為今後試開採及開發利用、實現產業化奠定基礎。

  2007年5月,中國在南海成功鑽獲可燃冰樣本,並在可燃冰抑制劑、開採分解控制等方面取得了突破。

  2009年6月,中國在青海省祁連山南緣永久凍土帶成功鑽獲天可燃冰實物樣品,成為世界上第一次在中低緯度凍土區發現可燃冰的國家。據專家測算青藏高原五道梁多年凍土區遠景儲量可供應90年。

  前蘇聯:

  1960年,前蘇聯在西伯利亞發現了第一個可燃冰氣藏。

  1969年,投入開發麥索亞哈油氣田實現可燃冰開採,採氣14年,總採氣50.17億立方米。

  美國:

  1969年,美國開始實施可燃冰調查。

  1998年,美國把可燃冰作為國家發展的戰略能源列入國家級長遠計劃。

  2012年,美國在阿拉斯加北部陸坡利用二氧化碳置換甲烷進行可燃冰試開採取得成功。採氣時間30天,累計產氣量約2.8萬立方米,最高日產量達5000立方米。

  日本:

  1992年,日本關注可燃冰。

  2001年,日本頒布開採研發計劃,根據該計劃,日本將在2018年實現可燃冰的商業化生產。

  2013年,日本成功實現海底可燃冰試採,並在6天內試採出12萬立方米的天然氣。

  可燃冰主要分布區

  可燃冰主要分布於海洋、少量分布於陸地凍土帶。大約27%的陸地和10%-30%的海洋水域是可燃冰的潛在區域。陸上可燃冰氣層厚度比海洋可燃冰氣層厚度要大,但海洋可燃冰規模比陸地上可燃冰的規模大得多。

  根據目前各國勘探的情況,海底可燃冰主要分布在大西洋海域的墨西哥灣、加勒比海和美國東海岸外的布萊克海台等。西太平洋海域則主要分布在白令海、鄂霍茨克海、千島海溝、日本周邊海域和新西蘭北部海域等。此外,東太平洋海域、印度洋海域以及南北極海域等皆有分布。

  陸上寒冷永凍土中的可燃冰主要分布在西伯利亞、阿拉斯加和加拿大以及青藏高原等地區。

  中國的可燃冰儲量也比較豐富,其中主要分布在南海海域、東海海域、青藏高原凍土帶及東北凍土帶,位於中國南海北坡的海域是可燃冰富集區,預測儲量約194億立方米。青藏高原羌塘盆地多年凍土區也具有可燃冰形成的溫度和壓力條件,是最有前景的找礦遠景區。南海的可燃冰資源量大約為640億噸油當量。黑龍江凍土區和黃海、東海大陸坡也都可能存在儲量巨大的可燃冰。

  可燃冰開採成本高風險大

  深藏於陸地凍土和海底的可燃冰,因具有分布廣、資源量大和能量密度大的先天優勢,被人們稱之為「未來最佳替代能源」。但可燃冰勘探開發卻是一個巨大的系統工程,涉及海洋地質、地球物理、地球化學、流體動力學、鑽探工程等多個學科。儘管偌大一塊肥肉放在人類面前,但是人類至今還是沒有找到可靠的技術用來生產開發可燃冰。

  可燃冰的開採難點整體可以概括為:開採成本高,風險不可控。首先,可燃冰的開發成本高,這是一個不爭的事實。在目前技術條件下,可燃冰的開發成本約200美元/立方米,折合天然氣是1美元/立方米,而常規天然氣成本為0.14美元/立方米。

  另一方面,可燃冰開發風險不可控。在開採過程必然要破壞可燃冰的穩定性,海域可燃冰在海底瞬間釋放時會產生巨大壓力,可能破壞海底生態環境,如果產生了連鎖反應,使固結在海底沉積物中的甲烷氣釋出,將會改變沉積物的物理性質,極大地降低海底沉積物的工程力學特性,使海底軟化,出現大規模的海底滑坡地震,毀壞海底工程設施。

  同時,海底天然氣水合物中的甲烷總量約為地球大氣中甲烷總量的3000倍,大量甲烷的釋放會給海底生態和大氣環境帶來災難性影響。可燃冰性質不穩定,在常溫常壓下分解,且由此產生的溫室效應比二氧化碳高20倍,一旦海底的礦藏受到破壞,很可能導致大量甲烷洩漏、海嘯、溫室效應加劇等不可控的後果。

  藍鯨一號

  中國自製「大國重器」

  昨天在南海成功試採可燃冰的作業平台,正是由中國中集來福士海洋工程有限公司(簡稱「中集來福士」)自主設計建造的「藍鯨一號」,這是全球最先進的超深水雙鑽塔半潛式鑽井平台。

  2015年5月,國務院總理李克強在巴西「中國裝備製造業展覽」上,參觀了「藍鯨一號」模型,並為平台點贊。

  中集集團CEO兼總裁麥伯良對於此次試採成功備感自豪和興奮,他表示,「『藍鯨一號』代表了當今世界海洋鑽井平台設計建造的最高水平,將中國深水油氣勘探開發能力帶入世界先進行列。」

  作業能力獲國際認可

  據中集集團副總裁于亞介紹,2016年8月16日,中國石油海洋工程公司與中集來福士簽署了基於中集「藍鯨一號」的鑽井平台技術服務合同。2017年3月6日,「藍鯨一號」完成運營準備工作,從煙台啟航,經過8天的航行順利到達井位。他表示,此次採用中集自主設計建造的超深水鑽井平台「藍鯨一號」承擔這一標誌性試採項目,是中集作為中國製造業企業的特殊榮譽。

  作為最先進一代超深水雙鑽塔半潛式鑽井平台,「藍鯨一號」採用Frigstad D90基礎設計,由中集來福士完成全部的詳細設計、施工設計、建造和調試。該平台通過了挪威船級社(DNV)認證,並先後榮獲2014《World Oil》頒發的最佳鑽井科技獎以及2016OTC最佳設計亮點獎。

  「藍鯨一號」平台長117米,寬92.7米,高118米,最大作業水深3658米,最大鑽井深度15240米,是目前全球作業水深、鑽井深度最深的半潛式鑽井平台,適用於全球深海作業。與傳統單鑽塔平台相比,「藍鯨一號」配置了高效的液壓雙鑽塔和全球領先的DP3閉環動力管理系統,可提升30%作業效率,節省10%的燃料消耗。

  可燃冰概念股站上風口

  昨天,隨著中國宣布可燃冰試開採成功,內地股市相關板塊在盤中表現搶眼,包括油氣勘探、海洋經濟、海工裝備等板塊漲幅居前。截至收盤,潛能恆信(300191.SZ)、中海油服(601808.SH)、石化機械(000852.SZ)漲停;海油工程(600583.SH)、傑瑞股份(002353.SZ)漲幅也超過7%。

  平安證券分析師認為,長期看,可燃冰有望主導未來全球能源供給,但目前各國對可燃冰的賦存條件、形成機理和分布特徵的研究,以及更進一步的經濟性開採技術尚未成熟。目前階段可燃冰主要為油服板塊帶來主題投資機會。

  A股上市公司中,可重點關注受益可燃冰海上鑽井服務和隨鑽測井服務的中海油服、海油工程,重點關注受益可燃冰完井服務和生產、儲運環節的傑瑞股份、恆泰艾普(300157.SZ)、惠博普(002554.SZ)、富瑞特裝(300228.SZ)等。

(責任編輯:轉載)

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