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多種自主研發(fā)技術設備 助力可燃冰無害化開采
2020年04月01日 17:08:24 來源:儀器網(wǎng) 點擊量:4087

可燃冰,即天然氣水合物,是分布于深海沉積物或陸域的凍土中,由天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀結晶物質,具有較高的燃燒值,由于其外觀像冰而且遇火即可燃燒,所以被稱作“可燃冰”。

  【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)動態(tài)】日前,自然資源部發(fā)布了我國可燃冰開采的新成就,即在2017年我國首次海域可燃冰試采成功后,我國海域可燃冰的第二輪試采也取得了圓滿成功。截至3月30日,此次試采時間持續(xù)42天,累計天然氣產(chǎn)量為149.86萬立方米,日均產(chǎn)氣量達到3.57萬立方米,創(chuàng)造了“產(chǎn)氣總量大和日均產(chǎn)氣量高”兩項新紀錄。
 
  可燃冰,即天然氣水合物,是分布于深海沉積物或陸域的凍土中,由天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀結晶物質,具有較高的燃燒值,由于其外觀像冰而且遇火即可燃燒,所以被稱作“可燃冰”。
 
  可燃冰的燃燒產(chǎn)物為二氧化碳和水,不會產(chǎn)生固態(tài)殘渣、粉塵、硫氧化物、氮氧化物等環(huán)境污染物,因此被譽為21世紀的理想清潔能源之一。在我國海域內,可燃冰有著十分廣泛的儲藏量,據(jù)相關測算,我國海域可燃冰遠景資源量達800億噸油當量。然而,不論是垂直井鉆還是水平井鉆,可燃冰開采所面臨的難度都是巨大的。首先是開采技術,目前世界各國對于可燃冰的開采仍舊處于一個研究試驗的階段,尚未開發(fā)出成熟的開采技術;其次就是可燃冰開采成本巨大。
 
  但重要的還是開采過程中帶來的環(huán)境問題,可燃冰呈固態(tài),不會像石油開采那樣自噴流出,在從海底到海面的運送過程中,如果不小心,讓海底可燃冰中的甲烷(溫室效應為CO2的20倍)逃逸到大氣中去,將對大氣環(huán)境造成無法想象的危害。同時,可燃冰一旦汽化,“封存”它的海底沉積物會失去穩(wěn)定性,不僅會對海底管道、開采平臺及科學儀器造成破壞,而且還有可能造成大陸架邊緣動蕩從而引發(fā)海底塌方,甚至導致大規(guī)模海嘯。所以,確保環(huán)境安全、生產(chǎn)安全是可燃冰的開采過程中的頭等大事。
 
  可喜的是,我國地質調查局的科技團隊用兩年多時間,自主研發(fā)了12項核心裝備,并成功掌握了以水平井為核心的32項關鍵技術,協(xié)助完成了本次試采任務。而且在開采過程中,技術人員綜合考慮了可能會造成的諸多環(huán)境問題,利用多種自主研發(fā)的技術設備,保證了此次可燃冰的無害化開采。
 
  在安全方面,開采人員利用壓力調控、鉆井安全、流動保障等技術,打造出了一個覆蓋整個開采過程的保護系統(tǒng),確保了地層的穩(wěn)定和井筒安全。另一方面,工作人員在試采井內、井周、水體和水面布置了多組傳感器與監(jiān)測設備,對監(jiān)測儲層溫度壓力、地層形變、甲烷含量等進行實時監(jiān)測和預警。檢測結果表明,此次開采過程沒有破壞海底結構、引發(fā)地質災害或者造成甲烷泄漏,有效維護了海洋生態(tài)環(huán)境的清潔和穩(wěn)定。
 
  毫無疑問,可燃冰在未來的市場前景是一片光明。本次開次過程中運用到的多種技術設備,有效提高了可燃冰開采的規(guī)模和效率,推動了我國可燃冰的產(chǎn)業(yè)化進程。然而,從開采到民用化、商業(yè)化的征程中還有不少的障礙需要去克服,但隨著科學技術的飛速發(fā)展,相信這一能源很快就會應用到我們的生活中。
 
  (資料來源:科學網(wǎng))
 
  編輯點評:當前,世界各國都在呼吁保護環(huán)境,可燃冰作為一種清潔能源,在燃燒過程中不會產(chǎn)生污染物,對環(huán)境十分友好。但是,可燃冰深海沉積物或陸域的凍土中,開采、運輸、儲存難度都很大。但在現(xiàn)代科技的支持下,我國不僅成功才開了大量可燃冰,還能保證不破壞地質結構,不污染開采地環(huán)境。
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