多种自主研发技术设备 助力可燃冰无害化开采
- 2020-04-01 10:53:593691
来源:仪器网
【仪器网 能源环境】日前,自然资源部发布了我国可燃冰开采的新成就,即在2017年我国首次海域可燃冰试采成功后,我国海域可燃冰的第二轮试采也取得了圆满成功。截至3月30日,此次试采时间持续42天,累计天然气产量为149.86万立方米,日均产气量达到3.57万立方米,创造了“产气总量大和日均产气量高”两项新纪录。
可燃冰,即天然气水合物,是分布于深海沉积物或陆域的冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质,具有较高的燃烧值,由于其外观像冰而且遇火即可燃烧,所以被称作“可燃冰”。
可燃冰的燃烧产物为二氧化碳和水,不会产生固态残渣、粉尘、硫氧化物、氮氧化物等环境污染物,因此被誉为21世纪的理想清洁能源之一。在我国海域内,可燃冰有着十分广泛的储藏量,据相关测算,我国海域可燃冰远景资源量达800亿吨油当量。然而,不论是垂直井钻还是水平井钻,可燃冰开采所面临的难度都是巨大的。首先是开采技术,目前世界各国对于可燃冰的开采仍旧处于一个研究试验的阶段,尚未开发出成熟的开采技术;其次就是可燃冰开采成本巨大。
但重要的还是开采过程中带来的环境问题,可燃冰呈固态,不会像石油开采那样自喷流出,在从海底到海面的运送过程中,如果不小心,让海底可燃冰中的甲烷(温室效应为CO2的20倍)逃逸到大气中去,将对大气环境造成无法想象的危害。同时,可燃冰一旦汽化,“封存”它的海底沉积物会失去稳定性,不仅会对海底管道、开采平台及科学仪器造成破坏,而且还有可能造成大陆架边缘动荡从而引发海底塌方,甚至导致大规模海啸。所以,确保环境安全、生产安全是可燃冰的开采过程中的头等大事。
可喜的是,我国地质调查局的科技团队用两年多时间,自主研发了12项核心装备,并成功掌握了以水平井为核心的32项关键技术,协助完成了本次试采任务。而且在开采过程中,技术人员综合考虑了可能会造成的诸多环境问题,利用多种自主研发的技术设备,保证了此次可燃冰的无害化开采。
在安全方面,开采人员利用压力调控、钻井安全、流动保障等技术,打造出了一个覆盖整个开采过程的保护系统,确保了地层的稳定和井筒安全。另一方面,工作人员在试采井内、井周、水体和水面布置了多组传感器与监测设备,对监测储层温度压力、地层形变、甲烷含量等进行实时监测和预警。检测结果表明,此次开采过程没有破坏海底结构、引发地质灾害或者造成甲烷泄漏,有效维护了海洋生态环境的清洁和稳定。
毫无疑问,可燃冰在未来的市场前景是一片光明。本次开次过程中运用到的多种技术设备,有效提高了可燃冰开采的规模和效率,推动了我国可燃冰的产业化进程。然而,从开采到民用化、商业化的征程中还有不少的障碍需要去克服,但随着科学技术的飞速发展,相信这一能源很快就会应用到我们的生活中。
(资料来源:科学网)
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