南海圈定儲(chǔ)量約194億立方米可燃冰礦體 飽和度世界最高

日前，通過終審的《南海北部神狐海域天然氣水合物鉆探成果報(bào)告》顯示，科考人員在我國(guó)南海北部神狐海域鉆探目標(biāo)區(qū)內(nèi)，圈定11個(gè)可燃冰礦體，預(yù)測(cè)儲(chǔ)量約為194億立方米。

研究人員在140平方公里的鉆探目標(biāo)區(qū)內(nèi)，圈定出11個(gè)可燃冰礦體，含礦區(qū)總面積約22平方公里，礦層平均有效厚度約20米，預(yù)測(cè)儲(chǔ)量約194億立方米。并且確定了東沙、神狐2個(gè)可燃冰重點(diǎn)目標(biāo)。圈定了南海北部陸坡可燃冰遠(yuǎn)景最有利的目標(biāo)區(qū)，為實(shí)施可燃冰鉆探驗(yàn)證提供了目標(biāo)靶區(qū)。

《報(bào)告》顯示，獲得可燃冰的三個(gè)站位的飽和度最高值分別為25.5%、46%和43%，是目前世界上已發(fā)現(xiàn)可燃冰地區(qū)中飽和度最高的地方。

天然氣水合物——可燃冰

可燃冰，學(xué)名天然氣水合物，其化學(xué)式為CH4·8H2O。

可燃冰是未來潔凈的新能源。它是天然氣的固體狀態(tài)(因海底高壓),它的主要成分是甲烷分子與水分子。

它的形成與海底石油的形成過程相仿，而且密切相關(guān)。埋于海底地層深處的大量有機(jī)質(zhì)在缺氧環(huán)境中，厭氣性細(xì)菌把有機(jī)質(zhì)分解，最后形成石油和天然氣。其中許多天然氣又被包進(jìn)水分子中，在海底的低溫與壓力下又形成可燃冰。

這是因?yàn)樘烊粴庥袀€(gè)特殊性能，它和水可以在溫度2—5攝氏度內(nèi)結(jié)晶，這個(gè)結(jié)晶就是可燃冰。因?yàn)橹饕煞质羌淄?，因此也常稱為“甲烷水合物”。

在常溫常壓下它會(huì)分解成水與甲烷，可燃冰可以看成是高度壓縮的固態(tài)天然氣。外表上看它像冰霜，從微觀上看其分子結(jié)構(gòu)就像一個(gè)一個(gè)由若干水分子組成的籠子，每個(gè)籠子里“關(guān)”一個(gè)氣體分子。

對(duì)我國(guó)未來能源接續(xù)利用格外重要

我國(guó)先后于2008年11月和2009年6月在青海省天峻縣木里鎮(zhèn)永久凍土帶多次成功鉆獲可燃冰實(shí)物樣品。我國(guó)成為繼加拿大、美國(guó)之后第三個(gè)在陸域鉆獲可燃冰的國(guó)家。

國(guó)土資源部總工程師張洪濤表示，在永久凍土區(qū)成功獲取可燃冰，對(duì)于我國(guó)未來的能源接續(xù)利用格外重要。新中國(guó)成立后，大慶油田的發(fā)現(xiàn)為我國(guó)甩掉了貧油國(guó)的帽子?？扇急鳛?ldquo;后石油時(shí)代”的重要替代能源，此次的發(fā)現(xiàn)在某種意義上可以同當(dāng)年發(fā)現(xiàn)大慶油田的意義相媲美。

———— 對(duì)話專家 ————

我國(guó)可燃冰資源量很大

科技日?qǐng)?bào)：在青藏高原祁連山凍土帶發(fā)現(xiàn)可燃冰，使我國(guó)成為世界上第一個(gè)在中低緯度凍土區(qū)發(fā)現(xiàn)可燃冰的國(guó)家，此次又在南海發(fā)現(xiàn)大規(guī)?？扇急V體，那么我國(guó)可燃冰資源的整體情況是怎樣的？

祝有海(中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所研究員)：不可否認(rèn)，我國(guó)可燃冰資源量的確很大，但還不能根據(jù)已知的情況計(jì)算出海域和陸域可燃冰的具體儲(chǔ)量。

因?yàn)榭扇急倪h(yuǎn)景資源量是根據(jù)局部地區(qū)的勘察結(jié)果計(jì)算的，結(jié)果往往和實(shí)際儲(chǔ)量存在差距。[page]

試驗(yàn)性開采將在近年展開

科技日?qǐng)?bào)：我國(guó)可燃冰開采技術(shù)儲(chǔ)備到達(dá)何種程度？

祝有海：目前我們的可燃冰開采技術(shù)研究正在逐漸起步，已經(jīng)提出了一些方案，并進(jìn)行了一些實(shí)驗(yàn)室工作，例如天然氣水合物的分解實(shí)驗(yàn)等，但還沒有進(jìn)行試驗(yàn)性的生產(chǎn)。

科技日?qǐng)?bào)：預(yù)計(jì)我國(guó)何時(shí)能夠進(jìn)行試開采？

祝有海：我們國(guó)家這兩次可燃冰的重大發(fā)現(xiàn)對(duì)開采技術(shù)的研發(fā)有很大程度的促進(jìn)，但何時(shí)能夠真正進(jìn)行可燃冰開采目前還不好說，正所謂心急吃不了熱豆腐，相關(guān)工作還有待于一步步地推進(jìn)。但試驗(yàn)性開采應(yīng)該很快能夠開始，估計(jì)會(huì)在近幾年展開。

陸上可燃冰開采將是首選

科技日?qǐng)?bào)：如果進(jìn)行開采，什么地方將作為首選？

祝有海：相對(duì)于陸地，海洋對(duì)我們來說有更多的未知及不可控因素，所以開采海洋可燃冰的難度更大，國(guó)際上一般都首先選在陸地上進(jìn)行開采，我國(guó)應(yīng)該也不例外。

科技日?qǐng)?bào)：對(duì)于可燃冰的勘探和開采，我國(guó)整體的研究力量怎么樣？

祝有海：我國(guó)是為數(shù)不多的在陸上和海洋都發(fā)現(xiàn)可燃冰的國(guó)家，這為我們的可燃冰研究提供了有利條件，可以說在勘探上，我們形成了自己的特色。在開采技術(shù)上，由于我們發(fā)現(xiàn)可燃冰只有幾年的時(shí)間，相關(guān)研究起步較晚，所以有著較大的差距。

利

———— 可燃冰的利與弊 ————

高效無(wú)污染，能量密度是煤的10倍

可燃冰是由水和天然氣在高壓、低溫條件下混合而成的一種固態(tài)物質(zhì)，因其外觀像冰一樣而且遇火即可燃燒而得名。

可燃冰像固體酒精一樣可被直接點(diǎn)燃，1立方米就可釋放出164立方米天然氣，其能量密度是煤的10倍。具有使用方便、燃燒值高、清潔無(wú)污染等特點(diǎn)，是公認(rèn)的地球上尚未開發(fā)的大規(guī)模新型能源。

資源量大，海底儲(chǔ)量可供人類使用1000年

有關(guān)專家表示，可燃冰在世界范圍內(nèi)分布廣，資源量大，全球儲(chǔ)量是現(xiàn)有天然氣、石油儲(chǔ)量的兩倍，是本世紀(jì)能夠解決人類能源危機(jī)的最具開發(fā)前景的新型能源。

據(jù)科學(xué)家測(cè)算，海底可燃冰的儲(chǔ)量夠人類使用1000年。這種新型能源一旦得到開采，將使人類的燃料使用史延長(zhǎng)幾個(gè)世紀(jì)。

弊

富含甲烷，開采不當(dāng)將明顯加劇全球變暖

可燃冰在常溫和常壓環(huán)境下極易分解釋放甲烷，稍又不慎就可能釀成環(huán)境災(zāi)難。這種特性使獲取可燃冰和采煤、石油不一樣，需要以最安全最有效的手段開采和儲(chǔ)存。

專家認(rèn)為，開發(fā)天然氣水合物容易引發(fā)溫室效應(yīng)、海底滑坡以及破壞海洋生態(tài)平衡等。在沒有解決開發(fā)天然氣水合物對(duì)自然界環(huán)境的影響問題之前，天然氣水合物還不能像常規(guī)一次性礦產(chǎn)資源那樣大量開采。

甲烷作為強(qiáng)溫室氣體，對(duì)大氣輻射平衡的影響僅次于二氧化碳。據(jù)測(cè)算，全球天然氣水合物中蘊(yùn)含的甲烷量約是大氣圈中的3000倍，而天然氣水合物分解產(chǎn)生的甲烷進(jìn)入大氣的量即使只有大氣甲烷總量的0.5%，也會(huì)明顯加速全球變暖的進(jìn)程。

甲烷排入海水將造成海洋環(huán)境改變，甚至引發(fā)海嘯

除溫室效應(yīng)外，海底天然氣水合物開采還會(huì)帶來更多問題。例如，甲烷氣體如果排入海水，其氧化作用會(huì)消耗大量氧氣，對(duì)海洋微生物生長(zhǎng)發(fā)育帶來危害；如果排入海水的甲烷量特別大，還可能造成海水汽化和海嘯等，造成巨大的危害。

此外，天然氣水合物在開采過程中還會(huì)分解產(chǎn)生大量的水，釋放巖層孔隙空間，使其賦存區(qū)地層發(fā)生固結(jié)性變差，引發(fā)海底滑塌等地質(zhì)災(zāi)變。

———— 延伸閱讀 ————

“海洋六號(hào)”助力可燃冰勘探

2009年10月，我國(guó)第一艘可燃冰綜合調(diào)查船“海洋六號(hào)”，在廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局侖頭碼頭鳴笛，正式入列我國(guó)海洋地質(zhì)調(diào)查船隊(duì)建制。

“海洋六號(hào)”可燃冰綜合調(diào)查船，是依據(jù)我國(guó)海域特點(diǎn)和海洋地質(zhì)需要，由我國(guó)自主設(shè)計(jì)、建造的第一艘可燃冰綜合調(diào)查船，它將以海底可燃冰資源調(diào)查為主，兼顧其他海洋地質(zhì)、海洋礦產(chǎn)資源調(diào)查工作。它的入列，將加快我國(guó)海洋可燃冰調(diào)查步伐。

“海洋六號(hào)”船長(zhǎng)106米、寬17.4米，最大吃水5.7米，設(shè)計(jì)排水量4600噸，續(xù)航力15000海里，調(diào)查船采用了電力推進(jìn)系統(tǒng)、動(dòng)力定位、全回轉(zhuǎn)舵槳等國(guó)際先進(jìn)技術(shù)及設(shè)備，配置了4000米級(jí)深海水下機(jī)器人“海獅號(hào)”、深水多波束測(cè)深系統(tǒng)、深水淺地層剖面系統(tǒng)等，總造價(jià)4億元，裝備條件在我國(guó)海洋地質(zhì)調(diào)查隊(duì)伍中首屈一指。