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中国商标网 点击数: 更新时间:2008-4-29 15:29:23
历时9年、累计投入5亿元人民币,中国终于在南海北部成功钻获天然气水合物实物样品“可燃冰”,成为继美国、日本、印度之后第4个通过国家级研发计划采到天然气水合物实物样品的国家。
6月5日,在国土资源部新闻发布会上,中国地质调查局副局长张洪涛表示,5月1日凌晨在南海北部的首次采样成功,证实了南海北部蕴藏有丰富的天然气水合物资源,标志着我国天然气水合物调查研究水平一举步入世界先进行列。
天然气水合物俗称“可燃冰”,是存在于海底或陆地冻土带内、由天然气与水在高压低温条件下结晶形成的固态化合物,可以像固体酒精一样直接被点燃,1m3的天然气水合物可以释放出164m3的天然气。据估算,世界上天然气水合物所含的有机碳总量相当于全球已知煤、石油和天然气的2倍,将是继石油和天然气之后最佳的替代能源。
“冰”中之“火”难求
目前,地球上可供人类开采的石油、煤炭等能源正在不断减少,许多国家正在寻找新的替代能源,天然气水合物的发现引起了全球的关注,一些国家相继把天然气水合物作为后续能源进行开发研究,并取得了可喜成绩,如美国、日本等国先后在海底获得了天然气水合物实物样品。但有关研究成果表明,天然气水合物形成的必要条件是低温和高压,因而它主要存在于冻土层和海底大陆坡中。这些赋存所需要的特殊温度和压力条件,使得采集天然气水合物样品成为一项系统的复杂工程,技术难度大,不仅需要高投资,还需要游泳航海、地质钻探、样品取存等方面的高技术和先进设备。
据悉,我国从1997年开始组织开展对天然气水合物的前期研究,1999年,国土资源部启动了天然气水合物的海上勘查,并取得了明显进展。此次采集到的样品纯度特别高,天然气含量达到了100%,且不含全世界公认的应该有的大量二氧化碳。然而,目前要在深海开采天然气水合物,我国在技术上仍存在许多难题,要大规模开发利用天然气水合物还需时日。
激烈的全球技术竞技赛
魏衍亮博士在接受中国知识产权报记者采访时介绍,从天然气水合物中提取天然气的方法目前主要分3类:热激发法、化学试剂法和减压法。热激发法是使温度上升达到水合物分解阈值的方法,采用井下电磁加热等方法可以实现热激开采;化学试剂法是用某些化学试剂引起天然气水合物的分解,然后回收天然气;减压法是在天然气水合物储层下的“游离气聚集层”中降低天然气压力,或形成一个天然气“囊”,这样,与囊接触的水合物就容易分解为天然气和水。
据魏衍亮介绍,目前在国外,天然气水合物的研究已经从地质调查发展到开采、应用阶段。例如,研究最超前的日本,拥有全球天然气水合物开发技术专利的50%左右,已经基本掌握系统的开采、储备、运输、加工及使用技术,准备在2010年实现海洋天然气水合物的商业开发;通过地质调查,美国正在建立全球水合物数据库,并计划在2010年解决全套开采技术问题,目前,美国拥有全球天然气水合物开发技术专利的20%左右;德国开展了天然气水合物特性、地质条件和分布的定量研究,还进行了勘查、取样、开采技术研究;加拿大建立了约束勘探模型,正在研发适合商业化开发的天然气水合物开采方法;韩国开展了海域储藏条件调查,并已研究天然气水合物的开发、运输、储存、安全生产技术达10年以上,还进行了开采装备的设计开发工作。
自主创新突破封锁
相对国外而言,我国在天然气水合物的研究和勘探方面起步较晚,但近年来进展很快。魏衍亮告诉中国知识产权报记者,天然气水合物的开发、利用技术属于战略性高新技术,国外在该领域一直对我国实施技术封锁。例如,2007年5月25日发布的《第二次中美战略经济对话联合情况说明》中,美国明确要在清洁煤技术、煤层气项目、燃油低硫化及核电等领域向我国输出技术,但是美国拒绝向中国输出天然气水合物技术。
目前,我国的天然气水合物研究正在加紧进行,此次我国在南海海域发现的质量优异的天然气水合物矿藏,其远景资源量可达上百亿吨石油当量,在其他几个海域发现的天然气水合物,预测储量也很大;在技术上,我国率先提出了扩散型、渗漏型天然气水合物,并深入研究了其地质特性,新发现了几个潜在的渗漏型水合物发育区;我国科学院还开展了天然气水合物气开采的模拟试验研究,包括一维开采模拟实验和二维开采模拟实验研究,前者主要是对天然气水合物热力开采、置换开采、降压开采的一维模拟,包括开采动力学、开采多相流体动力学特性和生成分解动力学特性研究,后者主要是对上述3种开采方式的二维模拟,包括开采分解前沿模拟、井网布置技术模拟等试验研究;我国还将在不久的将来开展试验性开采,探索商业开采的可行性。
魏衍亮表示,目前,我国天然气水合物开采、利用技术还落后于日本、美国等发达国家,公开的相关专利仅占全球相关专利的2%左右。但随着我国天然气水合物开采、利用技术工作的展开,凭借我国科研人员的聪明才智和艰苦奋斗,我国完全可以研发出拥有自主知识产权的天然气水合物开采、利用技术。