• 正在加载中...
  • 陆域可燃冰

    陆域可燃冰,可燃冰是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。主要成分是CH4和H2O形成的复杂水合物。2009年6月,中国在青海省祁连山南缘永久冻土带成功钻获天可燃冰实物样品,成为世界上第一次在中低纬度冻土区发现可燃冰的国家。可燃冰是“后石油时代”的重要替代能源。

    编辑摘要

    目录

    简介/陆域可燃冰 编辑

    陆域可燃冰陆域可燃冰

    可燃冰,学名天然气水合物———20世纪科学考察中发现的一种新的矿产资源。它是水和天然气在高压和低温条件下混合产生的一种固态物质,外貌极像冰雪或固体酒精,点火即可燃烧,被誉为21世纪具有商业开发前景的战略资源。可燃冰在世界范围内分布广泛,以分布的地理命名则分为“海域可燃冰”和“陆域可燃冰”。

    2009年6月,中国在青海省钻获可燃冰实物样品,经当今世界上最先进的激光拉曼光谱仪检测,显示出标准的“可燃冰”特征光谱曲线。证实了在高海拔冻土区存在可燃冰的事实。中国也由此成为了世界上第一次在中低纬度冻土区发现天然气水合物的国家。国土资源部高级官员表示,未来十至十五年之后,有望进行商业性开采。

    性质/陆域可燃冰 编辑

    陆域可燃冰结构性质陆域可燃冰结构性质

    可燃冰是是一种新型高效能源,其成分与人们平时所使用的天然气成分相近,但更为纯净,开采时只需将固体的可燃冰升温减压就可释放出大量的甲烷气体。形成可燃冰的主要气体为甲烷,对甲烷分子含量超过99%的天然气水合物通常称为甲烷水合物。可燃冰使用方便,燃烧值高,清洁无污染。

    中国2009年成功钻获的天可燃冰实物样品位于祁连山南缘永久冻土层之下,埋深较浅,一般位于井深130—396米,地质上属于中侏罗统江仓组和木里组;主要呈薄层状、团块状赋存于泥质粉砂岩、细砂岩、泥岩的裂隙面上和夹层中。它的组分主要是甲烷气体,还含少量乙烷、丙烷等。其成矿机理大致是:煤层气向上溢散,而上面有冻土层的覆盖,在高压、低温的条件下二者形成“可燃冰”。是一种新类型水合物。

     

     

    发展历程/陆域可燃冰 编辑

    国际

    陆域可燃冰陆域可燃冰

    早在19世纪30年代,可燃冰即进入人类视野。1965年,前苏联首次在西西伯利亚永久冻土带发现可燃冰矿藏,并引起多国科学家关注。率先开始勘测研究的是日本,如今,已拥有七口钻井,属于国际领先水平。美国则从2000年起将可燃冰作为政府项目,与各大学和私营公司合作,进行勘测和实地研究。据称,到目前为止美国政府在可燃冰项目上已花费超过1500万美元。另外,加拿大、印度、韩国、挪威等国也纷纷开始投入勘探项目。

    目前全世界对“可燃冰”的认识研究只处于科学勘探层面,还没有进入实际开采实用阶段。

    中国

    2002年,中国同时启动海域和陆域可燃冰的研究和勘探。2007年,在南海发现了可燃冰,储量约为185亿吨油当量。而陆域主要是在永久冻土区进行相关的调查和勘探。
    2002年国土资源部在启动海域天然气水合物调查时,同步部署陆域永久冻土区天然气水合物的相关调查研究工作,2004年由中国地质调查局负责组织开展资源远景调查和钻探技术研发,编制出中国第一份冻土区天然气水合物稳定带分布图,圈定了有利区带。
    2008年,由中国地质调查局负责,组织中国地质科学院矿产资源研究所、勘探技术研究所和中国煤炭地质总局青海煤炭地质105队等精干队伍,选择成矿条件相对有利的祁连山南缘-青海省天峻县永久冻土区实施钻探工程,于11月5日发现并成功钻取天然气水合物实物样品。样品具有天然气水合物所具有的独特标志,这一成果得到了国内外专家的学术认定。在此基础上,国土资源部2009年又部署了一批钻探实验井,6月再次钻获天然气水合物样品,经现场红外热像仪检测证实为水合物的矿层,并经当今世界上最先进的激光拉曼光谱仪检测,显示出标准的天然气水合物特征光谱曲线,其特征与墨西哥湾实物样品和国合成样品完全一致。
    这是中国冻土区首次钻获天然气水合物实物样品,也是全球首次在中低纬度高山冻土区发现天然气水合物实物样品,是继加拿大、美国、俄罗斯之后在冻土区发现水合物样品的国家。专家认为,中国在冻土区发现这一潜在资源,必将极大地开拓人类寻找新资源的视野,为经济社会可持续发展提供新型能源。

    中国此次在青藏高原的重大发现,证明了中国冻土区存在丰富的可燃冰资源,同时也折射出中国可燃冰调查与研究的现状和实际水平。

    中国陆域可燃冰的发现过程/陆域可燃冰 编辑

    青海省钻探现场青海省钻探现场

    据“可燃冰”项目负责人之一———中国煤炭地质总局青海煤炭地质105队(以下简称“105队”)队长、总工程师文怀军介绍,这一带“可燃冰”的发现最早可以追溯到2004年。这年11月,105队在这里进行煤炭勘查时,钻孔内开始涌出不明气体,点火燃烧,由于气体涌出量很大,影响到钻探施工,迫使这个钻孔因未见到可采煤层而报废。
    2006年5月,105队再次在这一地区进行煤炭勘查,又发生类似不明气体。之后,105队请中国地质科学院勘探技术研究所张永勤、中国科学院矿产资源研究所祝有海等权威专家就上述情况进行了交流、探讨,大家一致认为,该地区可能存在“可燃冰”。2008年开始,105队与中国地质科学院资源所、勘探所共同合作开展《青藏高原冻土带天然气水合物调查评价》项目。11月5日,首次发现含天然气水合物岩心段,这一成果得到了国内外专家的学术认定。
    国土资源部2009年又部署了一批钻探实验井,6月再次钻获“可燃冰”实物样品,经当今世界上最先进的激光拉曼光谱仪检测,显示出标准的“可燃冰”特征光谱曲线。
    从2004年发现疑似“可燃冰”,到2006年基本确定“可燃冰”的存在,再通过2008—2009年的工作,经钻探取得样品,通过测试证实了在高海拔冻土区存在“可燃冰”的事实。

    青海省存在陆域可燃冰的有利因素/陆域可燃冰 编辑

    陆域可燃冰陆域可燃冰

    国土资源部总工程师张洪涛初略估算,中国陆域可燃冰远景资源量至少有350亿吨油当量,可供中国使用近90年,而青海省的储量约占其中的1/4。青海之所以成为中国陆域“可燃冰”的首个“现身地”,与这里独特的地理地貌环境有密切关系。
    首先,青海有着面积广、厚度较大的冻土带资源,为可燃冰的存在提供了地质条件。
    其次,青海木里有着丰富的煤炭资源,为可燃冰的形成提供了可能的资源条件。
    第三,青海木里的交通条件和后勤保障措施是中国大面积冻土带地区中条件较好的,这为“可燃冰”发现提供了有力支持。文怀军说,青海木里煤田含“可燃冰”岩层段埋藏浅,只有130-300多米,这为可燃冰开采带来很大有利条件。并且这里的冻土层较薄,只有80-120米,也为将来的工程和科研带来极大便利。“可燃冰的开发有望在这里取得突破。”“不过,这将是一个比较漫长的过程。”文怀军说,因为“可燃冰”开采面临的环保问题较为严峻,需要研究探索如何既能开发利用,又不伤害环境。特别是在生态脆弱的青藏高原。

    经济价值/陆域可燃冰 编辑

    陆域可燃冰陆域可燃冰

    可燃冰被誉为21世纪具有商业开发前景的战略资源,成为许多国家关注的重点,美国、俄罗斯、日本、德国、加拿大、英国、挪威等国家在海域或陆域冻土区做了大量的调查研究工作,美国、日本均已在各自海域发现并开采出天然气水合物。但是,目前全世界对“可燃冰”的研究大都只处于科学勘探层面,还没有进入实际开采实用阶段。
    2009年中国成功钻获天可燃冰实物样品,为中国的矿产资源经济增加了一个新的领域。中国是世界上第三冻土大国,冻土区总面积达二百一十五万平方公里,具备良好的可燃冰赋存条件和资源前景。据科学家初略估算,远景资源量至少有三百五十亿吨油当量。同时,可燃冰在青海的发现,会给大兴安岭、青藏高原冻土带的可燃冰勘查带来示范意义。

    开采难题/陆域可燃冰 编辑

    青海省天峻县木里镇祁连山南麓可燃冰钻探现场青海省天峻县木里镇祁连山南麓可燃冰钻探现场

    据“可燃冰”项目负责人之一———中国煤炭地质总局青海煤炭地质105队队长、总工程师文怀军介绍,可燃冰像固体酒精一样可被直接点燃,一立方米可燃冰就可释放出164立方米天然气。可燃冰,在常温和常压环境下极易分解释放甲烷,稍有不慎就可能酿成环境灾难,需要以最安全最有效的手段开采和储存。“青藏高原是世界上对环境变化非常灵敏的地带,生态环境相对脆弱,大规模的开采必须考虑环境保护的成本。”文怀军说。

    由于海域可燃冰在海底瞬间释放时会产生巨大压力,极易破坏海底生态环境,一直是困扰和束缚世界各国在海底开采可燃冰的难题。因此专家认为,陆域可燃冰的开采前景较海域乐观。但是,环保仍然是可燃冰开采的难题。有专家认为,海域“可燃冰”开采至少要等到30年后,而陆域“可燃冰”开采也需要等到10至15年以后。而另有专家认为,可燃冰的实际开采还比较遥远,必须进一步认识可燃冰对自然的作用,包括全球气候变暖和碳循环等。

    在科技部的支持下,有关陆域天然气水合物的863项目、973项目已经启动,相关调查及开发技术研究也已纳入国土资源部“十二五”规划,与加拿大、德国等国际合作正在推进。专家认为,中国有条件、有能力彻底搞清陆域可燃冰的赋存条件、形成机理和分布特征,加快可燃冰的勘查、评价、开发和相关研究。

    目前,虽然已经发现青海木里地区蕴藏着丰富的可燃冰资源,但家底究竟如何并不清楚。“仅仅是发现有这一矿种,至于究竟有多少量,还不知道。这里的冻土区有,不代表其他的冻土地区都有,即便是有,多少也可能不同,因此,距离开发还有一个比较长的过程。”文怀军介绍说,木里地区的新发现实际是煤层气的水合物,其成矿机理大致是:煤层气向上溢散,而上面有冻土层的覆盖,煤层气和水在高压、低温的条件下形成的。组分除了甲烷,还有少量乙烷、丙烷等气体,是一种“新型可燃冰”,非常值得研究。

    虽然面临诸多难题,科学家仍然相信,随着常规能源的日益减少和科学技术的发展,作为一种巨大的能源储备,可燃冰必将发挥重要作用,并且谁主导了可燃冰,谁就将主导下一代能源。

     

     




     

     

    相关文献

    添加视频 | 添加图册相关影像

    扩展阅读
    1中国经济网

    互动百科的词条(含所附图片)系由网友上传,如果涉嫌侵权,请与客服联系,我们将按照法律之相关规定及时进行处理。未经许可,禁止商业网站等复制、抓取本站内容;合理使用者,请注明来源于www.baike.com。

    登录后使用互动百科的服务,将会得到个性化的提示和帮助,还有机会和专业认证智愿者沟通。

    互动百科用户登录注册
    此词条还可添加  信息模块

    WIKI热度

    1. 编辑次数:8次 历史版本
    2. 参与编辑人数:4
    3. 最近更新时间:2017-03-27 09:29:24
    立即申请荣誉共建机构 申请可获得以下专属权利:

    精准流量

    独家入口

    品牌增值

    广告

    贡献光荣榜

    更多