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多種自主研發(fā)技術設備 助力可燃冰無害化開采
2020年04月01日 17:08:24
來源：儀器網(wǎng) 點擊量：4084
可燃冰，即天然氣水合物，是分布于深海沉積物或陸域的凍土中，由天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀結(jié)晶物質(zhì)，具有較高的燃燒值，由于其外觀像冰而且遇火即可燃燒，所以被稱作“可燃冰”。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)動態(tài)】日前，自然資源部發(fā)布了我國可燃冰開采的新成就，即在2017年我國首次海域可燃冰試采成功后，我國海域可燃冰的第二輪試采也取得了圓滿成功。截至3月30日，此次試采時間持續(xù)42天，累計天然氣產(chǎn)量為149.86萬立方米，日均產(chǎn)氣量達到3.57萬立方米，創(chuàng)造了“產(chǎn)氣總量大和日均產(chǎn)氣量高”兩項新紀錄。
可燃冰，即天然氣水合物，是分布于深海沉積物或陸域的凍土中，由天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀結(jié)晶物質(zhì)，具有較高的燃燒值，由于其外觀像冰而且遇火即可燃燒，所以被稱作“可燃冰”。
可燃冰的燃燒產(chǎn)物為二氧化碳和水，不會產(chǎn)生固態(tài)殘渣、粉塵、硫氧化物、氮氧化物等環(huán)境污染物，因此被譽為21世紀的理想清潔能源之一。在我國海域內(nèi)，可燃冰有著十分廣泛的儲藏量，據(jù)相關測算，我國海域可燃冰遠景資源量達800億噸油當量。然而，不論是垂直井鉆還是水平井鉆，可燃冰開采所面臨的難度都是巨大的。首先是開采技術，目前世界各國對于可燃冰的開采仍舊處于一個研究試驗的階段，尚未開發(fā)出成熟的開采技術；其次就是可燃冰開采成本巨大。
但重要的還是開采過程中帶來的環(huán)境問題，可燃冰呈固態(tài)，不會像石油開采那樣自噴流出，在從海底到海面的運送過程中，如果不小心，讓海底可燃冰中的甲烷(溫室效應為CO2的20倍)逃逸到大氣中去，將對大氣環(huán)境造成無法想象的危害。同時，可燃冰一旦汽化，“封存”它的海底沉積物會失去穩(wěn)定性，不僅會對海底管道、開采平臺及科學儀器造成破壞，而且還有可能造成大陸架邊緣動蕩從而引發(fā)海底塌方，甚至導致大規(guī)模海嘯。所以，確保環(huán)境安全、生產(chǎn)安全是可燃冰的開采過程中的頭等大事。
可喜的是，我國地質(zhì)調(diào)查局的科技團隊用兩年多時間，自主研發(fā)了12項核心裝備，并成功掌握了以水平井為核心的32項關鍵技術，協(xié)助完成了本次試采任務。而且在開采過程中，技術人員綜合考慮了可能會造成的諸多環(huán)境問題，利用多種自主研發(fā)的技術設備，保證了此次可燃冰的無害化開采。
在安全方面，開采人員利用壓力調(diào)控、鉆井安全、流動保障等技術，打造出了一個覆蓋整個開采過程的保護系統(tǒng)，確保了地層的穩(wěn)定和井筒安全。另一方面，工作人員在試采井內(nèi)、井周、水體和水面布置了多組傳感器與監(jiān)測設備，對監(jiān)測儲層溫度壓力、地層形變、甲烷含量等進行實時監(jiān)測和預警。檢測結(jié)果表明，此次開采過程沒有破壞海底結(jié)構、引發(fā)地質(zhì)災害或者造成甲烷泄漏，有效維護了海洋生態(tài)環(huán)境的清潔和穩(wěn)定。
毫無疑問，可燃冰在未來的市場前景是一片光明。本次開次過程中運用到的多種技術設備，有效提高了可燃冰開采的規(guī)模和效率，推動了我國可燃冰的產(chǎn)業(yè)化進程。然而，從開采到民用化、商業(yè)化的征程中還有不少的障礙需要去克服，但隨著科學技術的飛速發(fā)展，相信這一能源很快就會應用到我們的生活中。
(資料來源：科學網(wǎng))
編輯點評：當前，世界各國都在呼吁保護環(huán)境，可燃冰作為一種清潔能源，在燃燒過程中不會產(chǎn)生污染物，對環(huán)境十分友好。但是，可燃冰深海沉積物或陸域的凍土中，開采、運輸、儲存難度都很大。但在現(xiàn)代科技的支持下，我國不僅成功才開了大量可燃冰，還能保證不破壞地質(zhì)結(jié)構，不污染開采地環(huán)境。
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