天然氣水合物藏的開(kāi)采會(huì)改變它賴以賦存的溫度、壓力條件，引起天然氣水合物的分解，因此，在‘可燃冰’的開(kāi)采過(guò)程中如果不能有效實(shí)現(xiàn)對(duì)溫壓條件的控制，就可能引發(fā)一系列環(huán)境問(wèn)題，如溫室效應(yīng)的加劇、海洋生態(tài)的變化以及海底滑塌等。

     “‘可燃冰’是最有可能改變目前能源結(jié)構(gòu)的清潔能源，我們?cè)谇嗪Ｊ∑钸B山南緣永久凍土帶成功鉆獲天然氣水合物(俗稱“可燃冰”)實(shí)物樣品的意義，不亞于發(fā)現(xiàn)大慶油田。”國(guó)土資源部總工程師、中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局副局長(zhǎng)張洪濤說(shuō)。

    中國(guó)在陸域凍土帶成功鉆獲“可燃冰”的消息引起國(guó)內(nèi)外高度關(guān)注。然而當(dāng)一些人為之 歡呼時(shí)，也有人開(kāi)始擔(dān)憂：中國(guó)是否即將會(huì)大規(guī)模開(kāi)采這些“可燃冰”？“可燃冰”開(kāi)采又會(huì)給環(huán)境帶來(lái)怎樣的影響？就這些問(wèn)題，記者專門采訪了國(guó)土資源部、中 國(guó)地質(zhì)調(diào)查局和中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院有關(guān)專家。

保證環(huán)境安全才會(huì)開(kāi)發(fā)

     “在環(huán)境問(wèn)題解決之前，我們不可能進(jìn)行大規(guī)模商業(yè)性開(kāi)采。”國(guó)土資源部總工程師、中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局副局長(zhǎng)張洪濤在采訪中反復(fù)強(qiáng)調(diào)。

    天然氣水合物賦存于海底沉積物和陸地凍土帶中，是由天然氣與水在高壓低溫條件下結(jié)晶形成的。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1單位體積的天然氣水合物分解最多可產(chǎn)生164單位體積的甲烷氣體。

     “天然氣水合物藏的開(kāi)采會(huì)改變它賴以賦存的溫度、壓力條件，引起天然氣水合物的分解，因此，在‘可燃冰’的開(kāi)采過(guò)程中如果不能有效實(shí)現(xiàn)對(duì)溫壓條件的控制，就可能引發(fā)一系列環(huán)境問(wèn)題，如溫室效應(yīng)的加劇、海洋生態(tài)的變化以及海底滑塌等。”張洪濤說(shuō)。

    據(jù)他介紹，甲烷作為強(qiáng)溫室氣體，對(duì)大氣輻射平衡的影響僅次于二氧化碳。“全球天然氣水合物中蘊(yùn)含的甲烷量約是大氣圈中的3000倍，而天然氣水合物分解產(chǎn)生的甲烷進(jìn)入大氣的量即使只有大氣甲烷總量的0.5%，也會(huì)明顯加速全球變暖的進(jìn)程。”

    除溫室效應(yīng)外，海底天然氣水合物開(kāi)采還會(huì)帶來(lái)更多問(wèn)題。他舉例說(shuō)，甲烷氣體如果排入海水，其氧化作用會(huì)消耗大量氧氣，對(duì)海洋微生物生長(zhǎng)發(fā)育帶來(lái)危害；如果排入海水的甲烷量特別大，還可能造成海水汽化和海嘯等，造成巨大的危害。

    此外，天然氣水合物在開(kāi)采過(guò)程中還會(huì)分解產(chǎn)生大量的水，釋放巖層孔隙空間，使其賦存區(qū)地層發(fā)生固結(jié)性變差，引發(fā)海底滑塌等地質(zhì)災(zāi)變。“近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，因海底天然氣水合物分解而導(dǎo)致陸坡區(qū)穩(wěn)定性降低是海底滑塌事件產(chǎn)生的重要原因。”張洪濤介紹說(shuō)。

    他介紹說(shuō)，我國(guó)已積極開(kāi)展天然氣水合物環(huán)境效應(yīng)研究，利用已有資料和數(shù)據(jù)采集，在 海底地質(zhì)災(zāi)害類型和分布、海底工程地質(zhì)特征等方面取得階段性成果。“接下來(lái)，我們將針對(duì)陸域凍土帶‘可燃冰’開(kāi)發(fā)的環(huán)境效應(yīng)加大研究力度”，在沒(méi)有找到理 想的開(kāi)采方法應(yīng)對(duì)環(huán)境影響之前，不會(huì)像常規(guī)礦產(chǎn)資源那樣大量開(kāi)采。

    不能等靠國(guó)外成熟技術(shù)

     “‘可燃冰’的形成機(jī)理、成藏理論目前尚未形成成熟理論，而且海底開(kāi)采技術(shù)極為復(fù)雜，這都是全世界共同的難題，是‘可燃冰’商業(yè)性開(kāi)發(fā)的瓶頸。”張洪濤說(shuō)，正因?yàn)檫@樣，世界各國(guó)對(duì)“可燃冰”開(kāi)發(fā)都采取了謹(jǐn)慎態(tài)度。

    因而，雖然“可燃冰”成為許多國(guó)家和國(guó)際組織關(guān)注的熱點(diǎn)，但目前全世界對(duì)它的研究大都處于科學(xué)勘探層面，尚未進(jìn)入實(shí)質(zhì)性商業(yè)開(kāi)發(fā)階段。

    據(jù)了解，2002年，美國(guó)、日本、加拿大、德國(guó)、印度5國(guó)合作，對(duì)加拿大麥肯齊凍 土區(qū)的一個(gè)天然氣水合物礦井進(jìn)行了試驗(yàn)性開(kāi)發(fā)，通過(guò)注入80攝氏度的鉆探泥漿，成功從1200米深的水合物層中分理出甲烷氣體，同時(shí)通過(guò)減壓法實(shí)驗(yàn)也獲得 了成功。“這是目前為止比較成功的天然氣水合物試驗(yàn)開(kāi)發(fā)。”中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所研究員祝有海介紹。

     “從試開(kāi)采到商業(yè)應(yīng)用還有一段距離，它主要是積累經(jīng)驗(yàn)，得出開(kāi)發(fā)的思路和標(biāo)準(zhǔn)。”張洪濤表示，目前的主流預(yù)測(cè)是，在2020年前后能實(shí)現(xiàn)陸上凍土區(qū)天然氣水合物的商業(yè)性開(kāi)發(fā)，2030—2050年有望實(shí)現(xiàn)海底天然氣水合物的商業(yè)性開(kāi)發(fā)。

    由于起步較晚，相比其他國(guó)家，我國(guó)的可燃冰研究進(jìn)程晚了5—7年。“所以我們感到非常緊迫，雖然有些國(guó)家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)性開(kāi)發(fā)，但技術(shù)細(xì)節(jié)都十分保密，我們也不能等別人的技術(shù)方法都成熟了再去用，必須加緊自主開(kāi)發(fā)合適的方法和技術(shù)。”張洪濤說(shuō)。

      “如果說(shuō)上一個(gè)10年，我們解決了‘有沒(méi)有’的問(wèn)題，那么接下來(lái)的10年，我們就是要回答‘有多少’的問(wèn)題。”張洪濤說(shuō)，“下一步要繼續(xù)開(kāi)展天然氣水合物調(diào)查工作，同時(shí)要針對(duì)不同地質(zhì)條件研發(fā)合適的勘探方法。”

    他認(rèn)為，樂(lè)觀估計(jì)，如果能在10到15年內(nèi)完成以上工作，就可以進(jìn)行試驗(yàn)性開(kāi)采，然后再經(jīng)過(guò)5年試開(kāi)采，有可能實(shí)現(xiàn)商業(yè)開(kāi)采。他呼吁，為了這一目標(biāo)能順利實(shí)現(xiàn)，中國(guó)政府應(yīng)把可燃冰的研究項(xiàng)目列入“十二五”規(guī)劃中。

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