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我國凍土帶可燃冰“藏寶圖”初現(xiàn)端倪文章來源:科學(xué)時(shí)報(bào) | 發(fā)布日期:2008-02-01 | 作者:未知 | 點(diǎn)擊次數(shù):
2007年年末,在各路媒體梳理評(píng)點(diǎn)我國能源領(lǐng)域年度十大新聞時(shí),中國地質(zhì)調(diào)查局在南海北部成功鉆獲可燃冰實(shí)物樣品,當(dāng)仁不讓地占據(jù)一席之地。 可燃冰是天然氣水合物的通俗稱謂,這種新型的能源礦產(chǎn)是全球公認(rèn)的優(yōu)質(zhì)的石油替代性資源。有媒體評(píng)價(jià),南海天然氣水合物的發(fā)現(xiàn)為我國能源界展示了一個(gè)后石油時(shí)代的美好前景,不但為我國未來可替代能源提供了保障,而且還可能對(duì)未來世界能源利用格局產(chǎn)生重要影響。 但少有媒體關(guān)注的是,就在2007年歲末,我國陸域永久凍土帶天然氣水合物資源遠(yuǎn)景調(diào)查也有了初步成果,在中國地質(zhì)調(diào)查局組織的專家評(píng)審會(huì)上,由中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源所負(fù)責(zé)的這個(gè)項(xiàng)目獲得了優(yōu)秀等級(jí)。 “與海底水合物相比,陸上水合物的勘探、開發(fā)技術(shù)相對(duì)容易,故迄今為止的天然氣水合物開發(fā)試驗(yàn)均位于陸上凍土區(qū),待其取得成功后才有可能推廣到海底沉積物中。但我國是率先在海域取得突破,而陸上的工作起步較晚?!必?fù)責(zé)我國陸域永久凍土帶天然氣水合物資源遠(yuǎn)景調(diào)查項(xiàng)目的祝有海研究員在接受《科學(xué)時(shí)報(bào)》記者采訪時(shí)表示。 我國凍土帶可燃冰資源潛力巨大 我國凍土帶面積達(dá)215萬平方公里,占國土總面積的22.4%,是世界上僅次于俄羅斯、加拿大的第三凍土大國。但歷史上我國凍土帶上天然氣水合物大規(guī)模資源調(diào)查研究幾乎處于空白狀態(tài),而國際上加拿大等國在凍土帶上的天然氣水合物研究已有數(shù)年。鑒于凍土區(qū)天然氣水合物的重要意義,中國地質(zhì)調(diào)查局于2004年設(shè)立“我國陸域永久凍土帶天然氣水合物資源遠(yuǎn)景調(diào)查”地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目,由中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所、吉林大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)(北京)、北京大學(xué)、國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心等單位承擔(dān)。 項(xiàng)目組在青藏高原和東北凍土帶歷時(shí)近4年的艱苦調(diào)查研究,最終在2007年年底舉行的評(píng)審會(huì)上得到了各方專家的高度評(píng)價(jià)。該項(xiàng)目對(duì)我國凍土帶天然氣水合物的成礦條件、異常標(biāo)志、找礦前景及其資源潛力進(jìn)行了綜合研究,取得了許多重要進(jìn)展和成果,為我國凍土區(qū)天然氣水合物找礦部署提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 祝有海的辦公室里掛著一張首次編制出的我國凍土區(qū)天然氣水合物穩(wěn)定帶分布圖和找礦遠(yuǎn)景區(qū)分布圖。在這張“藏寶圖”上,記者看到,青藏高原和東北凍土區(qū)具備較好的天然氣水合物形成條件和找礦前景,其中羌塘盆地是最有前景的找礦遠(yuǎn)景區(qū),其次是祁連山木里地區(qū)、東北漠河盆地和風(fēng)火山—烏麗地區(qū)等。 “羌塘盆地年平均地溫最低、地溫梯度最低、凍土層相對(duì)較厚,同時(shí)也是青藏高原成油成氣條件最好的地區(qū),有合適的溫壓條件和充足的氣源條件形成天然氣水合物。項(xiàng)目組在羌塘盆地發(fā)現(xiàn)明顯的高烴異常,且在凍土層之下發(fā)現(xiàn)一異常高阻層,很有可能與天然氣水合物有關(guān)。”祝有海介紹說。 另外,祁連山木里地區(qū)有豐富的煤層氣,并在凍土層內(nèi)發(fā)現(xiàn)有長年連續(xù)逸出的可燃?xì)怏w(甲烷),推測在適當(dāng)?shù)臏貕簵l件下易于形成天然氣水合物。 負(fù)責(zé)東北凍土區(qū)天然氣水合物調(diào)查研究的趙省民告訴記者,東北地區(qū)年平均氣溫最低、地溫梯度最低、凍土最發(fā)育的漠河盆地地區(qū),有充足的氣源形成天然氣水合物,項(xiàng)目組發(fā)現(xiàn)了3個(gè)高阻層,推測第三高阻層有可能與天然氣水合物有關(guān)。 世界級(jí)難題 雖然美國、加拿大等少數(shù)國家已經(jīng)獲得凍土區(qū)天然氣水合物實(shí)物樣品,但這是一個(gè)世界級(jí)科學(xué)難題。 俄羅斯麥索亞哈氣田是全球唯一商業(yè)性開采天然氣水合物的成功實(shí)例,迄今生產(chǎn)已達(dá)30余年。 盡管有測井曲線顯示,氣田凍土層之下250~350米處存在明顯的“冰凍”巖段,且電阻率測井曲線進(jìn)一步顯示存在天然氣水合物,并且此后的氣田產(chǎn)量一直穩(wěn)定,氣田儲(chǔ)層壓力和氣、水界面穩(wěn)定,這些都是天然氣水合物存在才有的現(xiàn)象,但人們并沒能取得天然氣水合物存在的直接證據(jù)。[NextPage] “從2002年至2007年,我們不斷為取得了一些異常發(fā)現(xiàn)而振奮。項(xiàng)目組在青藏高原和東北凍土區(qū)進(jìn)行野外調(diào)查,多處噴氣冷泉群采樣分析發(fā)現(xiàn)富含烴類氣體,廢棄鉆井中逸出氣體可以直接點(diǎn)燃,近地表沉積物中烴類氣體高于全國14個(gè)盆地平均值多達(dá)20余倍,顯示凍土層下天然氣水合物成藏條件非常優(yōu)越。”祝有海告訴記者。 但迄今已知的各種地球物理、地球化學(xué)等技術(shù)方法手段在工作區(qū)都試過之后,一系列令人振奮的發(fā)現(xiàn)也只能證明工作區(qū)具備較好的天然氣水合物成礦條件和找礦前景。由于是在面上開展工作,而且工作區(qū)地質(zhì)工作基礎(chǔ)薄弱,想要在我國凍土區(qū)尋找到天然氣水合物存在的直接證據(jù),難度可想而知。 雖然很難取得天然氣水合物存在的直接證據(jù),但并不妨礙各國對(duì)潛在的天然氣水合物礦藏的開發(fā)利用研究。2002年,美國、日本、加拿大、德國、印度等5國八方合作,利用熱法和減壓法試驗(yàn)對(duì)加拿大馬更些凍土區(qū)的天然氣水合物成功開展了短期控制性試生產(chǎn),結(jié)果大獲成功,被譽(yù)為天然氣水合物開發(fā)利用史上的里程碑,為將來的長期試生產(chǎn)和最終開發(fā)利用奠定了基礎(chǔ)。 目前,國際上天然氣水合物調(diào)查研究的重點(diǎn)正呈現(xiàn)出從資源調(diào)查逐漸向開發(fā)利用過渡的發(fā)展趨勢,如美國研發(fā)計(jì)劃要求在2010年消除水合物開采的技術(shù)阻礙,在2015年實(shí)現(xiàn)商業(yè)性開發(fā)。日本和印度則要求在2010年前后實(shí)現(xiàn)天然氣水合物的商業(yè)性開發(fā)。 在各國競相提速天然氣水合物開發(fā)利用研究的大趨勢背景下,中國地質(zhì)調(diào)查局部署研究力量,填補(bǔ)我國陸域凍土帶天然氣水合物資源大規(guī)模調(diào)查研究的空白,其重要意義是顯而易見的。 三大瓶頸:起步晚、基礎(chǔ)差、調(diào)查技術(shù)裝備落后 近年來,我國在海域天然氣水合物領(lǐng)域的各類科研投入巨大,不僅取得了天然氣水合物實(shí)物樣品,而且在技術(shù)裝備方面,通過國家“863”計(jì)劃“天然氣水合物探測技術(shù)”等課題的研究,在天然氣水合物地震采集技術(shù)、地震識(shí)別處理技術(shù)、船載地球化學(xué)探測系統(tǒng)和保真取心鉆具等方面取得了顯著進(jìn)展,初步形成了適合中國海域特點(diǎn)的天然氣水合物探測技術(shù)系列。 與海底天然氣水合物相比,陸上天然氣水合物的勘探、開發(fā)技術(shù)相對(duì)容易。但形成鮮明對(duì)比的是,我國陸域凍土層天然氣水合物研究發(fā)展滯后,不僅起步晚,而且基礎(chǔ)差,調(diào)查技術(shù)裝備落后。 “總體上來說,我國天然氣水合物調(diào)查起步較晚,工作程度很低,凍土區(qū)尤其如此,仍處于預(yù)測階段或預(yù)查階段?!弊S泻8嬖V記者。 “國際上發(fā)現(xiàn)凍土區(qū)天然氣水合物的幾個(gè)地方基本上是油氣區(qū),都
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