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青藏高原多年凍土區是天然氣水合物重要資源遠景區。新華社發(fā) |
天然氣水合物具有污染小、儲量大、分布廣、能量密度高等獨特的資源優(yōu)勢，被譽(yù)為未來(lái)的戰略接替能源，引起了世界各國的高度重視。雖然我國已分別在南海和青藏高原多年凍土區鉆獲了天然氣水合物實(shí)物樣品，但與天然氣水合物開(kāi)發(fā)研究強國相比技術(shù)差距仍然很大。由于陸域天然氣水合物比海域天然氣水合物勘查成本低、開(kāi)采安全系數高、開(kāi)采對生態(tài)環(huán)境影響小，因此當前我國應選擇青藏高原多年凍土區重點(diǎn)部署天然氣水合物的開(kāi)發(fā)研究，并采取制定國家規劃、加大投入力度、建立研發(fā)基地等措施加強其開(kāi)發(fā)研究。
天然氣水合物：吸引全球目光
俄美加日處于開(kāi)發(fā)研究前沿
1965年，在俄羅斯西伯利亞多年凍土區麥索雅哈氣田首次發(fā)現天然氣水合物。1972—1974年，美國、加拿大也分別在阿拉斯加、麥肯齊三角洲凍土帶的油氣田區發(fā)現大規模的水合物礦藏。1979年，國際深海鉆探計劃(DSDP)第66、67航次在中美洲海槽危地馬拉的鉆孔巖芯中首次發(fā)現了海底天然氣水合物。20世紀90年代以來(lái)，隨著(zhù)對天然氣水合物的資源前景和環(huán)境效應的逐步認識，美國、日本、俄羅斯、加拿大等國都把天然氣水合物的勘查、開(kāi)發(fā)作為國家資源產(chǎn)業(yè)計劃的一部分，目前均已取得重大發(fā)現。印度、韓國也把天然氣水合物資源的勘查提到國家戰略計劃中。
目前，世界上至少已有30多個(gè)國家和地區開(kāi)展了天然氣水合物的研究與勘查評價(jià)工作，在世界各地發(fā)現多處海域和陸域天然氣水合物礦藏。由于天然氣水合物巨大的開(kāi)采難度，目前實(shí)際開(kāi)展試開(kāi)采的只有俄羅斯西伯利亞麥索雅哈、美國阿拉斯加北坡和加拿大麥肯齊三角洲三個(gè)極地凍土區礦藏，尚無(wú)真正商業(yè)開(kāi)采案例。此外，美國還在墨西哥灣成功進(jìn)行了鉆井實(shí)驗。日本除參加加拿大麥肯齊三角洲多年凍土區天然氣水合物試開(kāi)采外，還成功進(jìn)行了南海海槽的鉆井實(shí)驗。
俄羅斯、美國、加拿大、日本等國處于天然氣水合物開(kāi)發(fā)研究前沿，基本完成第一階段實(shí)驗室模擬開(kāi)采，進(jìn)入第二階段礦區試驗開(kāi)采研究階段，美國和日本分別制定了2015年和2016年進(jìn)行商業(yè)開(kāi)采的時(shí)間表。
迄今，世界上天然氣水合物試開(kāi)采最成功的案例當屬俄羅斯西伯利亞麥索雅哈氣田。該氣田于1969年開(kāi)始試開(kāi)采天然氣水合物，到1990年最終停產(chǎn)，目前已成功地半連續生產(chǎn)了17年，從麥索雅哈天然氣田開(kāi)采出的天然氣中約36%(約51.7億立方米)的氣體產(chǎn)自于天然氣水合物。俄羅斯麥索雅哈的開(kāi)采實(shí)踐表明，與常規天然氣資源相比，無(wú)論是開(kāi)采年限、布井密度，還是開(kāi)采成本，天然氣水合物均具極強的競爭力。
戰略意義抓牢各國眼球
1998年5月，美國參議院能源委員會(huì )一致通過(guò)了1418號議案——“天然氣水合物研究與資源開(kāi)發(fā)計劃”，將天然氣水合物資源作為國家發(fā)展的戰略能源列入長(cháng)遠計劃，該議案批準天然氣水合物資源研究開(kāi)發(fā)年投入經(jīng)費2000萬(wàn)美元，要求能源部制訂統一的研究規劃，組織國內科研單位進(jìn)行聯(lián)合研究，并于2015年實(shí)施商業(yè)性開(kāi)采。
1994年，日本成立天然氣水合物開(kāi)發(fā)促進(jìn)委員會(huì )，先后啟動(dòng)了“天然氣水合物研究及開(kāi)發(fā)推進(jìn)初步計劃”和“開(kāi)發(fā)利用天然氣水合物”國家計劃。由日本通產(chǎn)省協(xié)調，日本地質(zhì)調查局加上10家石油公司共同組織進(jìn)行早期調查勘探、鉆探，其研究開(kāi)發(fā)國家五年計劃投入經(jīng)費6400萬(wàn)美元。
韓國在郁龍盆地局部地區完成了天然氣水合物地球物理調查后，商業(yè)、工業(yè)和能源部制定了天然氣水合物長(cháng)期規劃藍圖，從2000年開(kāi)始，韓國穩定地執行該規劃調查和研究三階段第一階段五年計劃的年度任務(wù)。印度對天然氣水合物的投入相當于9000萬(wàn)元人民幣/年，目前分別在其東、西部近海的孟加拉灣與阿拉伯海開(kāi)展了天然氣水合物調查研究工作。盡管沒(méi)有天然氣水合物資源，但德國投入9000萬(wàn)馬克設立了國家天然氣水合物調查研究專(zhuān)項，組織實(shí)施了德、美、加、俄四國合作項目，德國“太陽(yáng)號”科學(xué)調查船的活動(dòng)和成果在全球最為引人注目。
中國的起步與差距
中國天然氣水合物研究工作始于20世紀90年代初，比美國、俄羅斯、加拿大、日本、德國等發(fā)達國家晚了近20年。1998年，國土資源部把天然氣水合物勘探目標鎖定在南海北部陸坡。1999年，南海首次發(fā)現天然氣水合物存在的各項重要標志，初步確認天然氣水合物的存在。2002年起，由中國地質(zhì)調查局主持的國家專(zhuān)項，開(kāi)展了中國海域天然氣水合物調查。2007年5月，中國在南海北部成功鉆獲天然氣水合物實(shí)物樣品，從而成為繼美國、日本、印度之后第四個(gè)通過(guò)國家級研發(fā)計劃采到水合物實(shí)物樣品的國家。2009年9月，中國又在青藏高原多年凍土區獲得天然氣水合物實(shí)物樣品，由此成為世界上首次在中低緯度地區發(fā)現天然氣水合物的國家。
中國天然氣水合物資源勘查已經(jīng)形成由國家調查專(zhuān)項、國家“863”計劃項目、“973”項目及三大石油公司的勘查項目組成的立體、多層次的勘查投入體系。
目前，中國對天然氣水合物的研究還處在調查評價(jià)前期階段，開(kāi)采研究剛剛起步，尚未開(kāi)展試開(kāi)采研究。雖已初步掌握其研究方法，并取得一些重要進(jìn)展，但與發(fā)達國家相比，中國天然氣水合物研究在實(shí)驗室模擬、基礎理論、調查評價(jià)研究、鉆探技術(shù)和鉆探裝備、實(shí)驗區選擇、工業(yè)化開(kāi)采和新技術(shù)開(kāi)發(fā)等多方面還有很大差距。