可燃冰,什么是可燃冰,中国有多少?

可燃冰,学名天然气水化合物,其化学式为CH4·8H2O”可燃冰“是未来洁净的新能源。它的主要成分是甲烷分子与水分子。它的形成与海底石油可燃冰、天然气的形成过程相仿,而且密切相关。埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中,厌气性细菌把有机质分解,最后形成石油和天然气(石油气)。其中许多天然气又被包进水分子中,在海底的低温与压力下又形成”可燃冰“。这是因为天然气有个特殊性能,它和水可以在温度2~5摄氏度内结晶,这个结晶就是”可燃冰“。因为主要成分是甲烷,因此也常称为”甲烷水合物“。在常温常压下它会分解成水与甲烷,”可燃冰“可以看成是高度压缩的固态天然气。”可燃冰“外表上看它像冰霜,从微观上看其分子结构就像一个一个”笼子“,由若干水分子组成一个笼子,每个笼子里”关“一个气体分子。目前,可燃冰主要分布在东、西太平洋和大西洋西部边缘,是一种极具发展潜力的新能源,但由于开采困难,海底可燃冰至今仍原封不动地保存在海底和永久冻土层内。

中国南海可燃冰储量占全球70%,中国未来或成下一个”沙特”深度最深世界最大

蓝鲸一号是中国自主製造的「大国重器」,是世界最大、钻井深度最深的双井架半潜式钻井平台,可适用于全球任何深海作业,在试採过程中,中国科技工作者还开发了大量拥有自主知识产权的工具并成功应用.

中国科技工作者是在没有任何经验可借鉴的情况下开展可燃冰开採研究的.在多年勘探和陆地研究的基础上,中国海洋地质科技工作者率先在全球建立了可燃冰「两期三型」成矿理论,指导圈定了找矿有利区,精准锁定了试开採目标;创立可燃冰「三相控制」开採理论,应用于试开採模拟和实施方案制定,确保了试採过程安全可控.这也是佔全球90%以上比例的储藏类型.砂细导致渗透率更差,也容易破坏管道,同时中国的可燃冰水深大、储层埋层浅,施工难度更大.我们的突破,对于全世界而言更具有可参考和借鉴的价值中国目前已探明的可燃冰资源有超过1000亿吨石油当量,8成在海洋上,而南海的藏量则佔了7成.中国这次成功试採可燃冰后,下一步将扩大试採的范围,以及为商业开採技术验证,在10年左右实现商业开採,或令近期已缓和的南海主权争端再起.

目前在南海探明的可燃冰藏量相当于700亿吨石油,已足够中国使用百年以上.中国对海底可燃冰的研究和勘探已经进行30多年,已在广东海域及南海多处发现可燃冰矿牀.其中香港对开神狐海域的可燃冰矿牀面积约23平方公里,可燃冰储藏量约为194亿立方公尺;整个广东海域的可燃冰矿牀更大,储藏量达1000亿至1500亿立方公尺.

中国可燃冰藏量南海佔7成,10年后开採,恐掀南海争端.图片来源:香港文汇报作为全球能源消费的第一大国,中国在可燃冰项目起步较晚.国土资源部于1999年开始启动可燃冰资源调查,2007年成功获取可燃冰的实物样品,是继美国、日本、印度之后第4个採集到可燃冰实物样品的国家.

中国原计划在2025年至2030年实现商业化可燃冰开採,不过这次成功试採较预计提前实现,估计商业开採时间也会大幅提前。

可燃冰适不适合开采?为什么?

“可燃冰”,是一种天然气水合物,1立方米的可燃冰分解后可释放出164立方米的天然气,燃烧污染比煤、石油小,并且更加清洁环保,其广泛分布,在全球范围内的储量是现有天然气、石油储量的两倍,因而被各国视为未来石油、天然气的替代能源,但是对可燃冰的开采并没有想象中那么简单。

可燃冰燃烧

要开采可燃冰就需要把可燃冰的温度升高或者减小压力,然后可燃冰就会分解成甲烷气体,根据这个,开采可燃冰的方法有三个:

1.热激发法热激发法是将水蒸气、热水、热盐水或其它热流体泵入水合物地层,其缺点是造成大量的热损失,效率很低。特别是在永久冻土区,即使利用绝热管道,永冻层也会降低传递给储集层的有效热量。

2.化学药剂激发法有些化学药剂如盐水、甲醇等可以改变水合物形成的相平衡条件,降低水合物稳定温度。将上述化学药剂泵入水合物层内,就会引起水合物的分解。此法较热激发法作用缓慢,且费用太昂贵。在海洋中由于水合物的压力较高,因而不宜采用此法。

3.减压法通过降低压力来引起天然气水合物稳定的相平衡曲线移动,从而达到促使水合物分解的目的。一般是通过在水合物层下的游离气聚集层中,“降低”天然气压力使与天然气接触的水合物变得不稳定并且分解为天然气和水。

开采水合物层下的游离气是降低储层压力的一种有效方法,此外,通过调节天然气的提取速度可以达到控制储层压力的目的,进而达到控制水合物分解的效果。减压法的优点是不需要昂贵的连续激发,但只使用减压法开采天然气水合物速度很慢。

但是可燃冰开采的真正技术难度不是如何能把气开采出来,而是在开采气的同时不使温度升高,不让甲烷气从海底溢出。

要知道甲烷的温室效应可是二氧化碳的10倍,人为开采可燃冰,可能会造成甲烷气体逸散,加剧温室效应,而后全球变暖导致其他地区陆地永冻土退化,埋藏的可燃冰释放,又进一步加剧温室效应,形成恶性循环。开采可燃冰的过程还会打破地层原有的应力平衡状态,引发海底滑坡、地震等事件,甚至还会导致海水汽化和海啸。

所以,开采天然气水合物必须要对其开采过程可能带来的灾害具有控制能力。而当前对可燃冰的研究及其开采技术都无法确保在开采时的安全,“可燃冰”自然不适合开采,也不能进行开采,而是应该继续提升技术,在技术成熟,能够确保开采安全之后,才能开始开采。

总结可燃冰,什么是可燃冰,中国有多少?以下八篇文章:

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