可燃冰以高效清潔的特點(diǎn)逐漸成為各國能源開發(fā)新熱點(diǎn)，多國介入海底可燃冰勘探開發(fā)領(lǐng)域，我國可燃冰勘探開發(fā)前景廣闊

    隨著國際油價(jià)的不斷走高和原油資源日漸減少，世界各國在尋找替代石油、天然氣的新能源。可燃冰以其儲量豐富及高效清潔的特點(diǎn)受關(guān)注，成了新能源中的后起之秀。

    可燃冰被譽(yù)為“后石油時(shí)代”的重要替代能源，許多國家涉足可燃冰勘探開發(fā)領(lǐng)域。目前，各國可燃冰研究大多處于勘探階段。

    多國發(fā)掘海底可燃冰寶庫

    可燃冰是天然氣水合物的俗稱，是公認(rèn)的替代能源，開發(fā)潛力巨大。這種天然氣水合物埋藏在海洋深處300~3000米深的海底沉積物中，主要存在于陸坡、島坡和盆地的沉積物或沉積巖中。

    陸地上的可燃冰資源主要分布在高緯度永久凍土帶下或大陸邊緣的斜坡和隆起處。因此，查清深藏海底或陸域深處的可燃冰儲量不容易，進(jìn)行商業(yè)開采更難。

    近海海底也是可燃冰的寶庫。但可燃冰存在于海底低溫高壓的環(huán)境中。采掘時(shí)，一旦甲烷氣體噴出且未能有效控制，會出現(xiàn)事故。為避免這類事故，采掘前技術(shù)人員要調(diào)查海底地質(zhì)條件情況，謹(jǐn)慎確定采掘地點(diǎn)及采集方案。

    雖然前景光明，但可燃冰的規(guī)模開發(fā)尚待時(shí)日。自19世紀(jì)30年代以來，一些國家著力研究可燃冰開發(fā)的問題。目前，可燃冰仍處于科學(xué)勘探和試開采階段。專家預(yù)測，海底和陸地可燃冰資源的大規(guī)模開發(fā)，預(yù)計(jì)分別在30年和15年后才能開始。

    目前，許多國家介入可燃冰勘探領(lǐng)域。美國、日本、韓國等國家開始開發(fā)可燃冰，緊鑼密鼓地研究海洋可燃冰開發(fā)技術(shù)，然而成熟的方案至今未出臺。

    今年3月，來自日本、美國和德國的幾家公司和科研機(jī)構(gòu)在加拿大西北部海域進(jìn)行聯(lián)合試采并獲成功，但技術(shù)水平仍不符合大規(guī)模開采的要求。

    與此同時(shí)，在日本愛知縣近海海域，日本進(jìn)行海底可燃冰鉆探試驗(yàn)，為原定于2013年實(shí)施的生產(chǎn)試驗(yàn)做準(zhǔn)備。預(yù)計(jì)此次可燃冰鉆探和生產(chǎn)的試驗(yàn)費(fèi)用達(dá)170億日元，如果能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)，日本有望2018年實(shí)現(xiàn)可燃冰商業(yè)化開采，成為全球率先開采可燃冰的國家。

    我國在陸地凍土區(qū)發(fā)現(xiàn)可燃冰

    我國擁有豐富的可燃冰資源，為開發(fā)利用打下資源基礎(chǔ)。

    我國擁有大量的陸地可燃冰資源潛力。數(shù)據(jù)顯示，我國是世界上擁有凍土量排位第三的大國，凍土區(qū)總面積達(dá)215萬平方公里，具備良好的天然氣水合物賦存條件和資源開采前景。據(jù)估算，我國遠(yuǎn)景資源量至少有350億噸油當(dāng)量，可供我國使用90年，其中青海省的儲量占總儲量的1/4。我國在青海省祁連山南緣永久凍土帶成功鉆獲天然氣水合物實(shí)物樣品，成為世界上第一個(gè)在中低緯度凍土區(qū)發(fā)現(xiàn)天然氣水合物的國家。

    同時(shí)，我國南海地區(qū)擁有豐富的可燃冰資源。目前，全球總共有116個(gè)地區(qū)發(fā)現(xiàn)了可燃冰，預(yù)計(jì)全海域資源相當(dāng)于690億噸油當(dāng)量，而我國南海占大部分。南海的可燃冰主要集中在東沙、西沙等海域，資源量相當(dāng)于650億噸石油，足夠我國使用130年。

    2007年5月1日，我國在南海北部首次成功采出可燃冰樣品，不僅證實(shí)了我國南海北部蘊(yùn)藏豐富的天然氣水合物資源，而且標(biāo)志著我國可燃冰調(diào)查、研究水平居世界先進(jìn)水平。

    2011年，我國啟動可燃冰專項(xiàng)研究，海洋6號船對相關(guān)海域進(jìn)行精確測量。2013年，我國將再次開鉆，鉆取新的樣品并確定探明儲量。

    盡管我國目前開發(fā)可燃冰的水平基本與國際同步，但在裝備方面有差距。國務(wù)院參事、國土資源部原總工程師張洪濤說，我國能采到的南海可燃冰的樣品，是雇用外國的船來開采的。我國依靠自己的船，想采到埋深在1000米以下的可燃冰樣品較困難，估計(jì)5~10年才能制造出相關(guān)裝備。目前，我國缺乏大面積勘察的裝備。

    今年4月18日，我國成立的國家海洋調(diào)查船隊(duì)，成為多個(gè)部門共同打造的、首個(gè)全國性海洋調(diào)查基礎(chǔ)平臺。國家海洋局海洋科學(xué)技術(shù)司副司長雷波介紹，國家海洋調(diào)查船隊(duì)主要承擔(dān)國家海洋基礎(chǔ)性、綜合性和專項(xiàng)調(diào)查的相關(guān)任務(wù)。

    國家海洋調(diào)查船隊(duì)的19艘船中，有公眾熟知的雪龍?zhí)枴⒋笱?號等科學(xué)考察船，還包括向陽紅6號、科學(xué)1號等目前在我國調(diào)查水平先進(jìn)的船舶。

    技術(shù)瓶頸是最大絆腳石

    我國的可燃冰勘探開發(fā)與科研工作起步早。早在2004年，我國啟動了水合物開采基礎(chǔ)研究工作，建立了小型物性測試裝置，室內(nèi)合成水合物，初步進(jìn)行了開采技術(shù)的模擬試驗(yàn)研究。

    2011年，我國啟動新的國家水合物計(jì)劃。該計(jì)劃預(yù)計(jì)歷時(shí)20年，分兩個(gè)階段實(shí)施。其中，2011年~2020年為第一階段，2021年~2030年為第二階段。

    然而，我國的可燃冰勘探開發(fā)技術(shù)處在起步階段，與國外先進(jìn)的試開采技術(shù)相比差距較大。同時(shí)，由于海洋水合物大多儲存條件復(fù)雜、埋深淺，開發(fā)過程中易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害或出現(xiàn)溫室效應(yīng)，我國要研發(fā)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的開采技術(shù)，面臨巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)。

    2009年6月，我國“海洋四號”科考船采用新研制的“氣密性孔隙水原位采樣系統(tǒng)”，首次在南海中央海盆4000米深水水域海底獲取孔隙水樣品，標(biāo)志著我國的可燃冰深海探測技術(shù)取得新突破。

    廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局聯(lián)合國內(nèi)相關(guān)企事業(yè)單位，在天然氣水合物成礦理論、勘查技術(shù)及鉆采技術(shù)、環(huán)境效應(yīng)等領(lǐng)域，形成多方參與的綜合性研究平臺，充分發(fā)揮產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科、跨部門聯(lián)合攻關(guān)。

    今年，廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局共安排了“海洋六號”等4艘調(diào)查船，在南海北部西沙海槽等3個(gè)海區(qū)展開7個(gè)航次的綜合調(diào)查，對我國南海北部的“可燃冰”資源開展了地質(zhì)取樣、海底攝像、淺層剖面、多波束調(diào)查，采用高分辨率二維地震、準(zhǔn)三維地震等調(diào)查手段并使用海底地震儀、水下機(jī)器人、海底可控源電磁等。截至目前，計(jì)劃的任務(wù)量完成大半。

    未來，我國進(jìn)行海洋可燃冰勘探與開發(fā)的腳步會加快。張洪濤表示，我國大型科考船“海洋六號”今年將對南海可燃冰進(jìn)行專項(xiàng)調(diào)查，明年有望在南海再次鉆探可燃冰。目前，我國開采可燃冰的有利區(qū)域是南海大陸坡，具體地點(diǎn)有待確定。