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发布时间:2019-11-20 18:18:23 阅读: 来源:石油蜡厂家

新能源“可燃冰”:一场追赶世界的竞赛

今年元旦前夕,以广州海洋地质调查局为依托单位的国家“863”计划———“天然气水合物探测技术”研究课题,在北京通过主题专家组的验收。在结题报告书上,13家科研机构及院校攻关人员一口气罗列了九大创新性成果。目前,该研究课题已经获得和发布国家发明专利5项,国家新型实用专利5项,获得国家计算机软件著作权登记证书8项;初步形成了适合我国海域特点的“可燃冰”探测技术系列,部分成果达到国际先进水平。

为此,我们专门采访了“天然气水合物探测技术”课题负责人、广州海洋地质调查局副总工程师吴能友。他说出了一句久藏于心的话:中国在这场开发“可燃冰”的世界性竞赛中,迈出了可喜的一步。

中国奋起直追

1810年,科学家首次在实验室发现“可燃冰”。从此以后,前苏联、美国、日本等国不断找到“可燃冰”存在的证据。中国在这场“棋局”中,明显落了“后手”。

“从2002年5月签下课题合同书的那天起,我们100多人的科研团队就感觉压力很大。”吴能友告诉记者,课题攻关的最后这一年,他自己足足瘦了32斤。因为课题的内容包括地震识别、化学探测、资源评价、保真取样四个方面,是“四个课题并到了一起”。

如果时光再倒回到八九年前,那可能比现在更难。1998年10月,广州海洋地质调查局在向国土资源部提交的《海洋国土资源大调查项目建议书》中提出:开展天然气水合物资源调查。“在没有确切证据的情况下,有一部分人并不相信中国存在‘可燃冰’。”吴能友说。

1999年开始,广州海洋地质调查局首次开展以天然气水合物为目的的高分辨率地震调查。1999—2001年,广州海洋地质调查局进行了南海北部天然气水合物资源前期的调查工作,首次在我国海域发现天然气水合物存在的地震标志———似海底反射。

2002年,国家同意设立“我国海域天然气水合物资源调查与评价”国家专项,要求在我国南海北部、西部及南部陆坡区和东海冲绳海槽西部全面开展天然气水合物调查与评价,并特别强调,圈定2—3块勘探远景区,选准前景良好的若干突破靶区,实施钻探,取得战略性突破,为进一步勘探开发这一新能源提供后备基地。

也是在这一年,国家“863”计划批准了广州海洋地质调查局提出的“天然气水合物探测技术”课题。

“如果整个国家专项是身体,那么我们这个课题就是双腿。”吴能友形象地说,课题为专项提供了高新技术支撑,是完成专项任务的前提和支撑条件。

中国人迈开“双腿”,走上了探索“可燃冰”的科学旅程。

十二次海上之旅

1997年,以美国为首的DSDP(国际深海钻探计划)及其后继的ODP(大洋钻探计划)在10个深海地区发现了大规模天然气水合物聚集。

2005年国庆节过后,我国海域天然气水合物资源调查与评价专项技术专家组第二次会议在广州召开,三大重要地质勘查成果让专家们欣喜不已:我国海域存在“可燃冰”,南海北部陆坡具有良好的“可燃冰”资源远景;初步圈定了南海北部陆坡“可燃冰”远景最有利的重点目标区。专家组评价说:达到了预期目标。

成果让人激动,过程充满坎坷。国内没有太多该领域的经验,研究人员遇到无法解决的难题,便只能往国外跑;为了取得第一手的数据,课题组共进行了12次海上实验;不能完成既定任务的科研单位,在研究过程中也被撤换……

尽管单项有突破,吴能友还是清醒地看到了与国际研究水平的整体差距。“目前,在‘可燃冰’的调查研究领域,我们较美国、日本等落后了近20年。”

仔细分析,这中间有“可燃冰”本身研究的差距,也有我们国家在电子、机械、船舶、深水钻探等领域的整体差距。比如,深水深孔保真取芯钻具,基本原理大家都一样,但我们做的就难过关,问题就出在机械工艺上。

不过,“有一点可以肯定,我们基本上做到和国际技术接轨了。”吴能友说。

获取样品才是实质性突破

迄今,全球至少有116个地区发现了“可燃冰”。

人们对“可燃冰”抱有特别的期望,总是期待着一睹它的芳容。

人们的愿望是有根据的。目前,在世界海域内已有78处直接或间接发现了天然气水合物,其中15处钻探岩心中见到天然气水合物。

1999年,当吴能友等中国科研人员还在为上“可燃冰”探测项目奔波的时候,德国和美国科学家通过深潜观察和抓斗取样,在美国俄勒冈州岸外卡斯凯迪亚大陆边缘的海底沉积物中取到嘶嘶冒着气泡的白色水合物块状样品。

事情就是这样巧合。5年之后的2004年6月,当年为德、美科学家首次获取“可燃冰”立下汗马功劳的德国“太阳号”科考船驶入南海。获取“可燃冰”也成为这一勘查航次的目标之一。

“太阳号”驶入南海,源于中德合作项目《南海北部陆坡甲烷和天然气水合物分布、形成及其对环境的影响研究》。吴能友说,这是国家专项的“两个臂膀”。

吴能友的潜台词是,要让“臂膀”抓到样品。

这也是科研人员们对“太阳号”的期盼,对中德合作项目的期盼。遗憾的是,“太阳号”并没有如人们所愿带回样品。

黄永样,广州海洋地质调查局总工程师,我国海洋天然气水合物勘查航次首席科学家,此次中德合作项目中方首席科学家。他也颇有些遗憾,但更多的是认真和冷静:由于我们现有技术装备的局限,一直没有获得天然气水合物的样品,也就是说,我们并没有取得直接证据。“但在什么地方钻探,以前没有太明确的把握,通过这次科学考察,现在可以说,我们有目标了。在我国海域最终直接找到天然气水合物为期不远。”

前段时间,一则消息让很多关心“可燃冰”的人又兴奋起来:广州海洋地质调查局已经在南海圈定出“可燃冰”钻探目标区,将于今年实施钻探工作。

也许有了以前的经历,吴能友介绍起来很平静:钻探目标区已经圈定,有重点目标,力争实现天然气水合物资源调查的实质突破———获取实物样品。“国家投资3亿元的建造的综合调查船很快就可交付使用了。”

“不能急于求成。没有拿到实物样品就否认南海没有‘可燃冰’,不是太科学。只要有足够投入,就可以拿到实物。我可以给出一个南海四大区域‘可燃冰’的储存数据:172亿吨油当量。”吴能友特别声明:“仅供参考。”

国家有关部门也听到了科学家们的呼吁。“十一五”期间,科技部计划将天然气水合物探测技术课题归入重点专题,继续给予强有力的资金支持。开发的前期技术储备也将列入研究范围。

资料

“可燃冰”

固体甲烷,又名“天然气水合物”、“甲烷水合物”,因其貌似冰雪,可以燃烧,被普遍称为“可燃冰”。

“可燃冰”是一种由气体(主要是甲烷)和水组成的冰状固态化合物,1立方米的“可燃冰”可以释放出164立方米的天然气。据保守估算,世界上“可燃冰”矿藏中所含的有机碳的总资源量相当于全球已知煤、石油和天然气的2倍,可满足人类1000年的需求,其储量之大、分布面积之广,是人类未来不可多得的能源。许多科学家相信它最有希望成为“21世纪最理想的、具有商业开发前景的新能源”。

链接

“可燃冰”开采的两难选择

对“可燃冰”进行试验性开采,已经写入我国2020年中长期发展规划。

目前,日本和印度在其附近海域发现了大量的“可燃冰”矿藏,已在大张旗鼓地展开研究、开发和利用。而在西伯利亚气田中开采甲烷表明,目前的开发技术是可行的。

但是,探测难,开采更难。“天然气水合物往往同自然环境条件处于十分敏感

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