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我国计划将再对南海可燃冰资源开钻-【新闻】

发布时间:2021-05-28 16:27:07 阅读: 来源:聚丙烯储罐厂家

我国计划将再对南海“可燃冰”资源开钻

中国页岩气网讯:记者前不久从广州海洋地质调查局获悉,今年该局共安排了“海洋六号”等4艘调查船,在南海北部西沙海槽等3个海区展开7个航次的综合调查,对我国南海北部的“可燃冰”资源开展了地质取样、海底摄像、浅层剖面、多波束调查,并采用了高分辨率二维地震、准三维地震等调查手段,以及海底地震仪、水下机器人、海底可控源电磁等新方法和新手段。

目前,计划安排的航次和任务量已完成大半。

中国计划:将在南海再钻“可燃冰”

我国南海北部陆坡整体调查研究程度仍较低,调查程度差异较大,对天然气水合物的地质认识仍不足,距查明资源状况、探明地质储量仍有差距据新华社消息,国务院参事、国土资源部原总工程师张洪涛在今年6月初参加“科学家与媒体面对面”活动时透露,我国明年有望在南海再次钻探“可燃冰”。张洪涛表示,目前掌握的一些比较有利的区域是在南海大陆坡,但最终选择哪个区域实施钻探,还有待进一步调查和研究。

“可燃冰”的学名叫天然气水合物,也有的简称水合物。它是由水与天然气在低温高压条件下形成的产物。它存在于海底或陆地冻土带内,是由天然气与水在高压低温条件下结晶形成的固态笼状化合物。纯净的天然气水合物呈白色,形似冰雪,可以像固体酒精一样直接被点燃,因此,又被形象地称为“可燃冰”。天然气水合物是一种新型高效能源,被誉为21世纪具有商业开发前景的战略资源。

2007年,我国曾在南海北部神狐海域成功通过钻探首次获得了天然气水合物的实物样品。据国土资源部发布的消息称,2007年5月,中国地质调查局在我国南海北部成功钻获天然气水合物实物样品,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。

2007年实施的钻探,是由中国地质调查局统一组织,广州海洋地质调查局具体实施,辉固国际集团公司Bavenit号钻探船承担。第一航段首席科学家、现任中国地质调查局基础部主任的张海啟博士介绍,整个航次历时52天,完成先导孔钻探8个,取心孔钻探5个,在8个先导孔中进行了管内测井和裸眼测井,在其中3个钻孔发现并获取了天然气水合物实物样品,实现了我国天然气水合物勘探的重大突破。

在钻探结束后约两年时间里,广州海洋地质调查局利用钻探成果、室内样品分析以及地球物理处理成果资料,通过测井评价、有井约束地震反演、矿体描述及水合物样品测试等,开展了天然气水合物成矿地质条件和富集特征研究。

科学家们对我国神狐海域的天然气水合物资源有了五个方面的认识:——明确了我国神狐海域水合物类型。为扩散型,呈分散状,富集在稳定带下部BSR(似海底反射)之上。并在钻探区内圈定出11个天然气水合物矿体,矿层平均有效厚度约20米,预测其天然气储量丰富。

——通过对含水合物样品气体组分及同位素分析表明,钻探区水合物富集层位气体主要为甲烷,平均含量达到98.1%,主要为微生物成因气,烃类组分以甲烷为主。具立方晶体结构,为Ⅰ型水合物,即纯甲烷水合物。

——研究发现,似海底反射界面是神狐海域水合物赋存的主要标志。反射强度与沉积物孔隙中水合物饱和度有关。获得水合物的三个站位,含水合物的饱和度最高值分别为25.5%、46%和43%,是目前世界上已发现的同类型水合物地区中饱和度最高的地方。

——研究发现,控制该区天然气水合物成藏的关键因素是天然气供应量和温度。钻探区地温梯度变化较大,区内沉积物孔隙水中的硫酸根离子含量在垂向上变化迅速,较好地指示了水合物的存在。含天然气水合物沉积层具有高电阻率及高层速度特征。此外,研究人员还在其中1个站位大于50米较深处,发现有标志水合物的新类型微生物古菌群落存在。

——利用钻探、测井及地震资料相结合的技术提高分辨率,能较好地描述水合物矿体的厚度和平面变化特征,从三维空间预测水合物矿体的空间分布形态。

广州海洋地质调查局矿产所副所长、教授级高级工程师梁金强向记者介绍说,10多年的调查与评价表明,我国南海北部陆坡具有良好的天然气水合物资源远景,是我国重要的潜在战略能源资源接替区域之一。

但是,南海北部陆坡整体调查研究程度仍较低,除神狐海域局部地区实施钻探外,其他均未钻探,对水合物的地质认识仍属不足,距摸清资源状况、探明地质储量仍有一定差距。

加强调查:启动国家水合物计划重点加快南海北部和青藏高原水合物资源远景区勘查与进一步评价,并将选择重点目标实施水合物试验性开采,为这一资源的早日开发利用作好技术准备从2011年开始,我国正式启动新的国家水合物计划。

过去10年,我国在南海北部陆坡和青海祁连山地区进行初步调查并取得一定成果的基础上,新的国家水合物计划将分不同层次、不同程度对我国管辖海域、专属经济区、陆域冻土带、管辖外海域进行资源勘查与评价。其重点是要加快南海北部和青藏高原水合物资源远景区勘查与进一步评价,并将选择重点目标,实施水合物试验性开采,为这一资源的早日开发利用作好技术准备。

据了解,新的国家水合物计划长达20年,从2011年开始,至2030年结束,分两个阶段实施。其中,2011年~2020年为第一阶段,2021年~2030年为第二阶段。

据了解,在这个计划中,南海水合物勘查是其中一项重大项目,其主要任务,是在我国南海北部陆坡区水合物的重点成矿区带,实施以综合地质、地球物理、地球化学、钻探等为主的水合物资源勘查,圈定有利分布区,查明资源分布状况;优选2~3个水合物富集区,利用海上开采配套技术研究成果,实施水合物试验性开采;同时,还要争取扩大在我国管辖海域开展水合物资源勘查的范围,对调查区水合物资源前景进行初步评价,以期取得战略性突破。

也就是说,在这一阶段,我国将根据不同勘探程度,分层次对南海水合物资源进行勘查,通过进一步勘查与评价,锁定富集区域,为今后我国海域水合物试开采及开发利用、实现产业化奠定基础。

实施钻探成为其中一个重要的环节。据梁金强介绍,我国海洋水合物勘查已经经历了10多年的历史进程。从1999年开始,在中国地质调查局地质大调查经费支持下,广州海洋地质调查局探索性地开展了500公里深水高分辨率多道地震调查,首次发现这一海域存在天然气水合物的地震指示标志——似海底反射(BSR),第一次在我国海域发现了天然气水合物资源存在的踪影。

此后,通过多个航次的调查,进一步发现了天然气水合物赋存的地质、地球物理、地球化学的多信息证据,从而得到了国家的高度重视。2002年,国家批准在我国海域开展天然气水合物资源调查与评价,广州海洋地质调查局负责这一项目的具体实施。

在10年时间里,项目重点选择了南海北部陆坡西沙海槽、神狐、东沙及琼东南等4个海域,利用广州海洋地质调查局“奋斗四号”、“奋斗五号”、“海洋四号”、“探宝号”,以及德国“太阳号”等多艘综合科学考察船开展调查,并于2007年租用国外钻探船在神狐海域实施钻探,取到天然气水合物实物样品。

10多年来,随着调查分析不断深入,在我国南海北部陆坡海域,已划出6个天然气水合物成矿远景区带,总面积达14.84万平方公里,预测远景资源量相当于744亿吨油当量,并进一步圈出其中若干个成矿区带和成矿区块。

通过10多年持续不断的调查研究,我国在海洋天然气水合物资源调查研究领域取得了重大进步,认识逐步深入,资源前景乐观。但是,与世界发达国家比较,我国南海北部陆坡整体调查研究程度仍较低,对西沙海槽、东沙、神狐、琼东南等4个海区的调查程度差异较大。

尽管目前我国已在南海北部圈定出若干个钻探目标区,但仅神狐海域这一局部地区实施了钻探,还有大量目标区有待进一步精确调查和钻探研究,这些都要通过国家新的水合物计划来进一步完成。

今年部署:开展分层次调查中国地质调查局进行了系统部署,今年,在重点目标区使用水下机器人(ROV)进行调查,获取了一批与海底“可燃冰”相关的地质信息。

记者从广州海洋地质调查局获悉,2012年,针对南海北部天然气水合物资源调查,该局按以下3个层次部署任务:一是针对有利区开展详细调查。其目的是,查明异常区分布范围,圈定有利勘探目标区,为优选后续有利钻探目标,评价资源潜力提供基础资料和依据。

二是继续开展普查。初步查明成矿地质条件,圈定地球物理、地球化学异常分布区域,为评价和优选成矿有利区提供基础资料和依据。

三是扩大资源远景区。今年已部署在工作程度较低的海域开展调查,了解成矿地质条件,圈定地球物理异常分布区域,扩大资源远景区,为下一步工作部署提供依据。

梁金强说,围绕勘查研究目标,广州海洋地质调查局进行了系统部署,强调勘查的层次性,针对不同的勘查目标和地质要求,使用不同的调查方法。通过近几年的调查,该局已选定一些重要的目标,计划明年开始实施钻探。同时,强调多学科综合性勘查评价,在勘探中将重视新技术新方法的应用,更加重视勘探的成效。

总体上,经过多年探索,我国海域天然气水合物调查方法和技术更为丰富和成熟,融合了地球物理、地质采样及海底浅表层声学等多种调查手段。采用这些调查手段,可以从不同的角度寻找天然气水合物存在的证据。近两年,广州海洋地质调查局在原有调查手段的基础上,新增了海底地震仪(OBS)、水下机器人(ROV)、海底可控源电磁(CSEM)等调查方法,取得了明显效果,进一步提高了勘探成效。

新的水合物计划实施1年多,我国对南海北部陆坡天然气水合物的调查程度逐步加深,扩大了资源远景区范围,成矿条件研究资料更加丰富,南海北部一些重点目标区天然气水合物赋存特征得到进一步证实,为钻探评价打下了良好基础。

记者了解到,广州海洋地质调查局今年在南海北部陆坡部署并开展了地质、地球物理、地球化学等多学科综合调查,调查方法包括多道地震、浅层剖面、多波束、地质及微生物取样、海底热流、海底摄像、海底地震仪(OBS)、可控源电磁试验、“海狮号”水下机器人(ROV)等多种。

在详查区里,该局还部署了比较综合的手段,增加了深水多波束、海底可控源电磁等比较先进手段来探测水合物分布情况。今年5月,“海洋六号”船首次成功利用ROV、可控源电磁等高新技术进行勘查,特别是在重点目标区使用ROV进行调查,获取了许多冷泉甲烷渗漏活动的清晰影像及自生碳酸盐岩、生物样品等与海底“可燃冰”相关的证据。同时,成功利用我国自主研发的可控源电磁技术装备进行水合物调查试验,发现了可能由水合物引起的高电阻率异常带,为钻探选区提供了非常有利的资料。

据介绍,与地震勘探方法不同,“电磁”勘探方法向海中释放是电磁波。电磁波没有声音,也不引起海水震动。通过调查船拖拽,在航行中向海底地层发射电磁波,同时接受周边地层反射回来的信号。海底天然气水合物与周围物质相比,电阻率偏高,因此,通过测量海底的电阻率参数,可以判断它的存在。

实践证实,“电磁”勘探法是水合物的主要辅助调查手段,未来会越来越多地应用到“可燃冰”勘探中。

记者了解到,广州海洋地质调查局广泛联合国内优势力量,使我国在天然气水合物成矿理论、勘查技术及钻采技术、环境效应等领域,形成多方参与的综合性研究平台,充分发挥产、学、研相结合的优势,多学科、跨部门进行联合攻关。

在成矿理论方面,开展了水合物成藏的气源、沉积和构造条件研究,水合物成矿温压场条件及控矿机理研究,水合物成矿系统地质、地球物理、地球化学、微生物异常响应特征综合研究,天然气水合物成藏动力学及成藏规律研究,取得了许多新成果。

在勘查技术研发方面,开展了海洋可控源电磁探测系统研究,除首次获取了南海可控源电磁数据外,还开展了三维地震与海底地震探测、海底热流探测等技术研究。例如,通过OBS偶合技术、OBS测试技术、观测系统设计等技术方法研究,提高了OBS回收率和采集质量。这些成果,为我国海洋水合物计划的实施提供了技术支撑。

梁金强说,今年以来,除了海上调查以及室内资料处理、实验测试,综合解释人员也在紧张工作,为明年钻探目标选择和井位部署也是重点之一。按照计划,正在进行的海上准三维调查,可更精细地了解海底水合物矿体的分布状况,将提交一批钻探井位。

张洪涛透露,明年有望开展的水合物钻探,也可能邀请世界顶级科学家参与合作。记者从广州海洋地质调查局了解到,该局目前正积极对世界上具备水合物钻探及取样能力的调查船展开调研,为下一步即将开展的钻探做好准备。

中国期待:试采“可燃冰”

目前,试采天然气水合物已经列入国家水合物计划之中。按照计划,我国将在勘查评价基础上,利用海上开采配套技术研究成果,实施水合物试验性开采水合物试采技术是国家核心技术,中国地质调查局海洋处负责人赵洪伟博士向记者介绍了我国在这一方面的发展。

从2004年起,我国逐步启动了水合物开采基础研究工作,建立了小型物性测试装置,室内合成水合物,初步进行了开采技术的模拟实验研究。但在总体上看,尚处于起步阶段,与国外先进的试开采技术差距较大。同时,由于海洋水合物绝大多数分布在500米~3000米水深的海底沉积物中,储存条件复杂、埋深浅,开发过程中易引发工程地质灾害、温室效应等,寻求安全、可靠、经济的开采技术,我国面临着巨大的挑战。

据了解,1995年以来,美国、日本、德国、加拿大、印度、韩国等均制定国家计划,投入巨资、研发新技术装备,开展水合物资源勘查与试采。从2002年起,加拿大、美国、日本等国家,已在加拿大北部和美国阿拉斯加冻土区进行水合物试采并获成功。我国周边国家日本、印度、韩国也纷纷在其管辖海域,相继开展调查并获取了水合物样品,展示了巨大的资源前景。

其中,日本计划2012年在其南海海槽施工国际上第一口海域开发测试井,2016年进行商业性开发;韩国计划2015年进行试验性开采。我国台湾自20世纪90年代以来,在台西南海域开展了系统调查,认为台西南海域存在巨大的资源前景,仅1万平方公里海域内的水合物,就可供台湾使用60年以上,并拟从2012年开始实施天然气水合物主轴计划,于2020年完成开采技术准备,2025年实现商业性开发。

我国南海周边越南、马来西亚、菲律宾等东南亚国家,近期也紧锣密鼓进行前期调查与研究。有关专家强调,我国应加快步伐,加紧对“可燃冰”的调查与研究。

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