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可燃冰试採成功 能源消费或现革命性突破

2017-05-19
来源:香港商报

 

  

 

  试采实现187个小时的稳定产气。新华社

  

 

  由可燃冰点燃的放空火炬。

  国土资源部中国地质调查局昨日宣布,中国正在南海北部神狐海域进行的可燃冰试採获得成功,这也标誌着中国成为全球第一个实现了在海域可燃冰试开採中获得连续稳定产气的国家。受访专家认为,中国在可燃冰领域试採成功,表明中国在相关关键技术层面获得重大突破,为未来实现天然气水合物商业性开發利用,打下了坚实的基础,对推动能源生产和消费革命具有重要而深远的影响。

  香港商报记者 朱辉豪 实习记者 施美

  技术突破是关键

  可燃冰,又称天然气水合物,分布於深海沉积物或陆域永久冻土中,是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质,其燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水,污染比煤、石油、天然气小很多,但能量高於煤、石油、天然气10倍,它是世界公认的一种清洁高效的未来替代能源,极具商业价值。但因绝大部分埋藏於海底,开採难度十分巨大。目前,日本、加拿大等国都在加紧对这种未来能源进行试开採尝试,但都因种种原因未能实现或未达到连续产气的预定目标。

  对於此次中国成功试开採可燃冰,中国能源研究会副理事长周大地在接受本报记者採访时表示,可燃冰的开採、勘探技术在全世界来说是新的领域,中国能在深海领域对可燃冰试採成功,是技术的一大进步,也表明中国深海勘探设备逐渐走向了世界前列,因为全世界能够搞深海勘探的设备生产商并不多。

  而对於此次开採可燃冰的意义,接受本报记者採访的中国国际问题研究所研究员、能源战略专家夏义善认为,中国可燃冰试採获得成功是一个重大的新闻,对中国和世界来说都是很大的喜讯。他指出,多年以来,世界各国都在向这方面进军,而中国能够成为全球第一个实现了在海域可燃冰试开採中获得连续稳定产气的国家,说明中国已经完全掌握了技术、开採的全过程,包括理论、实践、装备、技术等方面都取得了重大突破,这对推动能源生产和消费革命具有重要而深远的影响。

  预计2030年前实现商业开採

  公开资料显示,全球天然气水合物的储量约为2100万亿立方,是现有天然气、石油储量的两倍,可供人类使用1000年。而根据2016年發布的《中国能源矿产地质调查报告》的最新数据,中国可燃冰预测远景资源量超1000亿吨油当量,开發前景广阔。

  国土资源部中国地质调查局副局长李金發表示,中国一开始就瞄準了资源潜力巨大、具有广泛利用前景的这一个类型。虽然难度很大,但开發成功之后,它的广泛利用更具意义。下一步,试开採团队将继续在附近海域再进行二至三个不同矿区和类别的试开採工作,积累更多试开採经验,为在2030年前进行天然气水合物商业开發打下基础。

  「可燃冰离能够产生商业价值还有些距离。」周大地说,从开採出样品到能够进行大规模开採、储存、运输、防止环境破坏等还有很长的路要走,如果方法不对,可燃冰过早释放就会变成气体,所以还有很多技术瓶颈需要突破。

  夏义善也指出,虽然可燃冰试开採取得了重大的突破,但离实现商业化开採还有不少距离,仍有诸多难题需要攻克,未来的研發和开採任务很重。他指出,商业开採不仅指大规模生产,而且在经济上能够获利和具有开採价值。但可以预见,在目前取得重大成就的基础上,中国今后会取得更大的突破,应该能够在2030年前实现商业开採。

  不会加剧南海不安局势

  目前,全球可燃冰研發活跃的国家主要有中国、美国、日本、加拿大、韩国和印度等,各国竞相投入巨资开展天然气水合物试採,竞争异常激烈。有分析人士指出,如果未来中国在南海海域加大开採可燃冰,或将加剧令人不安的南海局势。

  对此,周大地认为,可燃冰的开採不是为了抢占地盘,不应该成为南骸议的问题。因为可燃冰的生产开發如果没有技术,即使提了搁置争议、共同开發,也很难做到。他指出,南骸议是领土的问题,首先要保证中国在南海的权益,用不用是另外一种选择。「首先是军舰、海警能不能过去,国土防备都没有能力,别说开採。所以,中国开採可燃冰肯定不是为了去宣誓这个地方是我的,而是增加了中国在领海和经济专属区有效利用资源的能力。」他说。

  周大地指出,对於可燃冰未来的开發利用,中国不会去争议较大的地区去进行开採,而是走双方协商的路线,特别是经济专属区会有重合的地帶,这些地方的资源如何去开採,需要双方讨论。

  

 

  开采可燃冰的“蓝鲸一号”平台为中国自行研究。新华社

  

 

  船员在“蓝鲸一号”上合影。新华社

  各国可燃冰开採歷程

  中国:

  1999年,中国开始对可燃冰开展实质性的调查和研究。主要集中在青藏高原和南海海域。

  2011年,中国正式启动新的国家水合物计划,计划长达20年,至2030年结束,分两个阶段实施。2011年-2020年第一阶段旨在通过进一步勘查与评价,锁定富集区域,为今后试开採及开發利用、实现产业化奠定基础。

  2007年5月,中国在南海成功钻获可燃冰样本,并在可燃冰抑制剂、开採分解控制等方面取得了突破。

  2009年6月,中国在青海省祁连山南缘永久冻土帶成功钻获天可燃冰实物样品,成为世界上第一次在中低纬度冻土区發现可燃冰的国家。据专家测算青藏高原五道梁多年冻土区远景储量可供应90年。

  前苏联:

  1960年,前苏联在西伯利亚發现了第一个可燃冰气藏。

  1969年,投入开發麦索亚哈油气田实现可燃冰开採,採气14年,总採气50.17亿立方米。

  美国:

  1969年,美国开始实施可燃冰调查。

  1998年,美国把可燃冰作为国家發展的战略能源列入国家级长远计划。

  2012年,美国在阿拉斯加北部陆坡利用二氧化碳置换甲烷进行可燃冰试开採取得成功。採气时间30天,累计产气量约2.8万立方米,最高日产量达5000立方米。

  日本:

  1992年,日本关注可燃冰。

  2001年,日本颁布开採研發计划,根据该计划,日本将在2018年实现可燃冰的商业化生产。

  2013年,日本成功实现海底可燃冰试採,并在6天内试採出12万立方米的天然气。

  可燃冰主要分布区

  可燃冰主要分布於海洋、少量分布於陆地冻土帶。大约27%的陆地和10%-30%的海洋水域是可燃冰的潜在区域。陆上可燃冰气层厚度比海洋可燃冰气层厚度要大,但海洋可燃冰规模比陆地上可燃冰的规模大得多。

  根据目前各国勘探的情况,海底可燃冰主要分布在大西洋海域的墨西哥湾、加勒比海和美国东海岸外的布莱克海台等。西太平洋海域则主要分布在白令海、鄂霍茨克海、千岛海沟、日本周边海域和新西兰北部海域等。此外,东太平洋海域、印度洋海域以及南北极海域等皆有分布。

  陆上寒冷永冻土中的可燃冰主要分布在西伯利亚、阿拉斯加和加拿大以及青藏高原等地区。

  中国的可燃冰储量也比较丰富,其中主要分布在南海海域、东海海域、青藏高原冻土帶及东北冻土帶,位於中国南海北坡的海域是可燃冰富集区,预测储量约194亿立方米。青藏高原羌塘盆地多年冻土区也具有可燃冰形成的温度和压力条件,是最有前景的找矿远景区。南海的可燃冰资源量大约为640亿吨油当量。黑龙江冻土区和黄海、东海大陆坡也都可能存在储量巨大的可燃冰。

  可燃冰开採成本高风险大

  深藏於陆地冻土和海底的可燃冰,因具有分布广、资源量大和能量密度大的先天优势,被人们称之为「未来最佳替代能源」。但可燃冰勘探开發却是一个巨大的系统工程,涉及海洋地质、地球物理、地球化学、流体动力学、钻探工程等多个学科。儘管偌大一块肥肉放在人类面前,但是人类至今还是没有找到可靠的技术用来生产开發可燃冰。

  可燃冰的开採难点整体可以概括为:开採成本高,风险不可控。首先,可燃冰的开發成本高,这是一个不争的事实。在目前技术条件下,可燃冰的开發成本约200美元/立方米,折合天然气是1美元/立方米,而常规天然气成本为0.14美元/立方米。

  另一方面,可燃冰开發风险不可控。在开採过程必然要破坏可燃冰的稳定性,海域可燃冰在海底瞬间释放时会产生巨大压力,可能破坏海底生态环境,如果产生了连锁反应,使固结在海底沉积物中的甲烷气释出,将会改变沉积物的物理性质,极大地降低海底沉积物的工程力学特性,使海底软化,出现大规模的海底滑坡地震,毁坏海底工程设施。

  同时,海底天然气水合物中的甲烷总量约为地球大气中甲烷总量的3000倍,大量甲烷的释放会给海底生态和大气环境帶来灾难性影响。可燃冰性质不稳定,在常温常压下分解,且由此产生的温室效应比二氧化碳高20倍,一旦海底的矿藏受到破坏,很可能导致大量甲烷洩漏、海啸、温室效应加剧等不可控的后果。

  蓝鲸一号

  中国自製「大国重器」

  昨天在南海成功试採可燃冰的作业平台,正是由中国中集来福士海洋工程有限公司(简称「中集来福士」)自主设计建造的「蓝鲸一号」,这是全球最先进的超深水双钻塔半潜式钻井平台。

  2015年5月,国务院总理李克强在巴西「中国装备製造业展览」上,参观了「蓝鲸一号」模型,并为平台点赞。

  中集集团CEO兼总裁麦伯良对於此次试採成功备感自豪和兴奋,他表示,「『蓝鲸一号』代表了当今世界海洋钻井平台设计建造的最高水平,将中国深水油气勘探开發能力帶入世界先进行列。」

  作业能力获国际认可

  据中集集团副总裁于亚介绍,2016年8月16日,中国石油海洋工程公司与中集来福士签署了基於中集「蓝鲸一号」的钻井平台技术服务合同。2017年3月6日,「蓝鲸一号」完成运营準备工作,从烟台启航,经过8天的航行顺利到达井位。他表示,此次採用中集自主设计建造的超深水钻井平台「蓝鲸一号」承担这一标誌性试採项目,是中集作为中国製造业企业的特殊荣誉。

  作为最先进一代超深水双钻塔半潜式钻井平台,「蓝鲸一号」採用Frigstad D90基础设计,由中集来福士完成全部的详细设计、施工设计、建造和调试。该平台通过了挪威船级社(DNV)认证,并先后荣获2014《World Oil》颁發的最佳钻井科技奖以及2016OTC最佳设计亮点奖。

  「蓝鲸一号」平台长117米,宽92.7米,高118米,最大作业水深3658米,最大钻井深度15240米,是目前全球作业水深、钻井深度最深的半潜式钻井平台,适用於全球深海作业。与传统单钻塔平台相比,「蓝鲸一号」配置了高效的液压双钻塔和全球领先的DP3闭环动力管理系统,可提升30%作业效率,节省10%的燃料消耗。  

 

  可燃冰概念股站上风口

  昨天,随着中国宣布可燃冰试开採成功,内地股市相关板块在盘中表现抢眼,包括油气勘探、海洋经济、海工装备等板块涨幅居前。截至收盘,潜能恆信(300191.SZ)、中海油服(601808.SH)、石化机械(000852.SZ)涨停;海油工程(600583.SH)、杰瑞股份(002353.SZ)涨幅也超过7%。

  平安证券分析師认为,长期看,可燃冰有望主导未来全球能源供给,但目前各国对可燃冰的赋存条件、形成机理和分布特徵的研究,以及更进一步的经济性开採技术尚未成熟。目前阶段可燃冰主要为油服板块帶来主题投资机会。

  A股上市公司中,可重点关注受益可燃冰海上钻井服务和随钻测井服务的中海油服、海油工程,重点关注受益可燃冰完井服务和生产、储运环节的杰瑞股份、恆泰艾普(300157.SZ)、惠博普(002554.SZ)、富瑞特装(300228.SZ)等。

[责任编辑:许淼祥]
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