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青藏高原多年凍土區(qū)是天然氣水合物重要資源遠景區(qū)。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，被譽為未來的戰(zhàn)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(qū)鉆獲了天然氣水合物實物樣品，但與天然氣水合物開發(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、開采安全系數(shù)高、開采對生態(tài)環(huán)境影響小，因此當(dāng)前我國應(yīng)選擇青藏高原多年凍土區(qū)重點部署天然氣水合物的開發(fā)研究，并采取制定國家規(guī)劃、加大投入力度、建立研發(fā)基地等措施加強其開發(fā)研究。
天然氣水合物：吸引全球目光
俄美加日處于開發(fā)研究前沿
1965年，在俄羅斯西伯利亞多年凍土區(qū)麥索雅哈氣田首次發(fā)現(xiàn)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(qū)發(fā)現(xiàn)大規(guī)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(xiàn)了海底天然氣水合物。20世紀90年代以來，隨著對天然氣水合物的資源前景和環(huán)境效應(yīng)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(xiàn)。印度、韓國也把天然氣水合物資源的勘查提到國家戰(zhàn)略計劃中。
目前，世界上至少已有30多個國家和地區(qū)開展了天然氣水合物的研究與勘查評價工作，在世界各地發(fā)現(xiàn)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采難度，目前實際開展試開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極地凍土區(qū)礦藏，尚無真正商業(yè)開采案例。此外，美國還在墨西哥灣成功進行了鉆井實驗。日本除參加加拿大麥肯齊三角洲多年凍土區(qū)天然氣水合物試開采外，還成功進行了南海海槽的鉆井實驗。
俄羅斯、美國、加拿大、日本等國處于天然氣水合物開發(fā)研究前沿，基本完成第一階段實驗室模擬開采，進入第二階段礦區(qū)試驗開采研究階段，美國和日本分別制定了2015年和2016年進行商業(yè)開采的時間表。
迄今，世界上天然氣水合物試開采最成功的案例當(dāng)屬俄羅斯西伯利亞麥索雅哈氣田。該氣田于1969年開始試開采天然氣水合物，到1990年最終停產(chǎn)，目前已成功地半連續(xù)生產(chǎn)了17年，從麥索雅哈天然氣田開采出的天然氣中約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采實踐表明，與常規(guī)天然氣資源相比，無論是開采年限、布井密度，還是開采成本，天然氣水合物均具極強的競爭力。
戰(zhàn)略意義抓牢各國眼球
1998年5月，美國參議院能源委員會一致通過了1418號議案——“天然氣水合物研究與資源開發(fā)計劃”，將天然氣水合物資源作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略能源列入長遠計劃，該議案批準天然氣水合物資源研究開發(fā)年投入經(jīng)費2000萬美元，要求能源部制訂統(tǒng)一的研究規(guī)劃，組織國內(nèi)科研單位進行聯(lián)合研究，并于2015年實施商業(yè)性開采。
1994年，日本成立天然氣水合物開發(fā)促進委員會，先后啟動了“天然氣水合物研究及開發(fā)推進初步計劃”和“開發(fā)利用天然氣水合物”國家計劃。由日本通產(chǎn)省協(xié)調(diào)，日本地質(zhì)調(diào)查局加上10家石油公司共同組織進行早期調(diào)查勘探、鉆探，其研究開發(fā)國家五年計劃投入經(jīng)費6400萬美元。
韓國在郁龍盆地局部地區(qū)完成了天然氣水合物地球物理調(diào)查后，商業(yè)、工業(yè)和能源部制定了天然氣水合物長期規(guī)劃藍圖，從2000年開始，韓國穩(wěn)定地執(zhí)行該規(guī)劃調(diào)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(dāng)于9000萬元人民幣/年，目前分別在其東、西部近海的孟加拉灣與阿拉伯海開展了天然氣水合物調(diào)查研究工作。盡管沒有天然氣水合物資源，但德國投入9000萬馬克設(shè)立了國家天然氣水合物調(diào)查研究專項，組織實施了德、美、加、俄四國合作項目，德國“太陽號”科學(xué)調(diào)查船的活動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(xiàn)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(diào)查局主持的國家專項，開展了中國海域天然氣水合物調(diào)查。2007年5月，中國在南海北部成功鉆獲天然氣水合物實物樣品，從而成為繼美國、日本、印度之后第四個通過國家級研發(fā)計劃采到水合物實物樣品的國家。2009年9月，中國又在青藏高原多年凍土區(qū)獲得天然氣水合物實物樣品，由此成為世界上首次在中低緯度地區(qū)發(fā)現(xiàn)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(diào)查專項、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(diào)查評價前期階段，開采研究剛剛起步，尚未開展試開采研究。雖已初步掌握其研究方法，并取得一些重要進展，但與發(fā)達國家相比，中國天然氣水合物研究在實驗室模擬、基礎(chǔ)理論、調(diào)查評價研究、鉆探技術(shù)和鉆探裝備、實驗區(qū)選擇、工業(yè)化開采和新技術(shù)開發(fā)等多方面還有很大差距。