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天然气水合物成为新矿种的来龙去脉

发布时间:2017年11月23日 09:42:00

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【内容摘要】 ——天然气水合物新矿种获得国务院正式批准新闻发布会内容摘录11月17日,本报刊文报道了11月16日国土资源部召开新闻发布会,宣布天然气水合

——天然气水合物新矿种获得国务院正式批准新闻发布会内容摘录

11月17日,本报刊文报道了11月16日国土资源部召开新闻发布会,宣布天然气水合物新矿种获得国务院批准,成为我国第173个矿种的消息(见本报11月17日6版头条)。消息一经发出,遂即在业界引起广泛关注。

在由国土资源部办公厅副主任夏俊主持的新闻发布会上,国土资源部矿产资源储量司司长鞠建华、中国地质调查局副局长王昆、中国地质调查局基础地质调查部副主任邱海峻介绍了天然气水合物列为新矿种的有关情况并回答了记者的提问。为满足读者需求,现将发布会现场更多信息整理摘编如下。

夏俊:天然气水合物是资源量丰富的清洁高效能源资源。今年5月18日,我国首次海域天然气水合物试采成功,取得了理论、技术、工程、装备的自主创新,实现了历史性突破,中共中央、国务院为此发出贺电。为贯彻落实党的十九大精神和中央提出的促进天然气水合物产业化进程的有关要求,国土资源部积极推进天然气水合物新矿种申报及下一步有关工作,国务院于11月3日正式批准将天然气水合物列为新矿种,成为我国第173个矿种。

问:请介绍一下天然气水合物列为新矿种的有关情况。

鞠建华:为贯彻落实中共中央、国务院关于我国首次海域天然气水合物试采成功的贺电精神,国土资源部中国地质调查局在2017年6月提出申报天然气水合物新矿种并提交了申报报告。按照有关规定,国土资源部在大量前期调查研讨的基础上,组织有关单位的代表和院士专家对申报报告进行了审核论证,并邀请部分专家到南海神狐海域试采现场进行了实地考察调研。论证意见认为,天然气水合物具备了申报新矿种的条件。根据国务院发布的《中华人民共和国矿产资源法实施细则》第二条第二款“新发现矿种由国务院地质矿产主管部门报国务院批准后公布”的规定,国土资源部于2017年10月17日向国务院呈报了《国土资源部关于将天然气水合物列为新矿种的请示》,国务院于11月3日批准同意将天然气水合物列为新矿种,成为我国第173个矿种。现由国土资源部向社会公布(见公告)。

问:为什么要将天然气水合物列为新矿种,有何考虑?

鞠建华:我国首次海域天然气水合物试采成功,中共中央、国务院发来贺电指出,这是在掌握深海进入、深海探测、深海开发等关键技术方面取得的重大成果,对推动能源生产和消费革命具有重要而深远的影响,并提出要促进天然气水合物勘查开采产业化进程。天然气水合物列为新的矿种主要基于以下几个方面考虑——

一是天然气水合物在成藏、赋存方式等方面具有特殊性。我国矿产资源已有172个矿种,加上这次新列入的,共有173种。分为能源矿产、金属矿产、非金属矿产和水气矿产四大类,其中能源矿产有煤、煤成气、石煤、油页岩、石油、天然气、油砂、天然沥青、铀、钍、地热、页岩气,加上天然气水合物共13种。能源资源是人类社会生存与发展的重要物质基础,决定着社会生产力的发展水平和社会变迁。从木柴的燃烧到煤、石油、天然气的利用,人类社会生产力的每一次巨大进步,都伴随着能源矿产资源新的发现和开发利用水平的巨大飞跃。此次新发现的天然气水合物与其他能源矿产在赋存、成因、成藏等方面有很大不同。第一,分布范围特殊。天然气水合物一般产出于深水海底浅层未固结成岩的松散沉积物中和陆域冻土区岩石裂隙或孔隙中,受温度、压力和气源综合因素影响,具有典型的区域性分布特点。第二,赋存方式特殊。天然气水合物主要以块状、层状、脉状、浸染状等多种形态产出。在我国南海神狐海域,天然气水合物以浸染状产出为主。在祁连山冻土区,天然气水合物以脉状和浸染状产出为主。第三,成因类型特殊。天然气水合物分为生物成因气型、热解成因气型和混合成因气型。我国南海神狐海域天然气水合物的甲烷气体主要为生物成因气或混合成因气,而祁连山冻土区天然气水合物的甲烷气体则以热解成因气和混合成因气为主。第四,成藏机理特殊。天然气水合物成藏受气源、构造、沉积作用条件所控制,地层中有机质经热演化产生甲烷等气体并运移至天然气水合物稳定带聚集成藏,或在天然气水合物稳定带内有机质于原位聚集生成矿藏。依据气体来源、运移方式和储层环境存在扩散型、渗漏型、复合型等多种成藏模式。

二是列为新矿种,有利于勘查开发统一管理,推动勘查开采产业化进程。第一,有利于研究制定特殊的管理办法。通过放开天然气水合物矿业权市场,推进天然气水合物勘查开发投资主体多元化,鼓励国内外具有资金、技术实力的多种投资主体进入天然气水合物勘查开发领域,可以极大地激发市场的活力。第二,有利于维护勘查开采秩序。通过建立技术标准规范体系,有利于加强资源勘查开发管理,规范勘查开发利用活动,确保勘查开发长期健康发展。第三,有利于加快科技创新。通过自主创新掌握天然气水合物勘查开采的核心技术,可以形成适合我国地质条件的天然气水合物资源调查与评价技术方法、勘查开采关键技术及配套装备,促进天然气水合物领域技术进步。

三是列为新矿种,对推动社会经济发展意义重大。第一,我国海域天然气水合物分布广、类型多、资源量大,是我国重要的战略后备资源,其开发利用将为国家能源资源保障提供新的途径和渠道,有利于提高国家能源资源安全保障能力。第二,有利于优化能源生产和消费格局,构建资源节约、环境友好的生产方式和消费模式,推进绿色发展。第三,有利于天然气水合物产业发展和带动相关产业发展,促进形成上游勘探开发、中游运输储备、下游综合利用的完整产业链,推动社会经济发展。

问:我国天然气水合物勘查试采工作经历了怎样的发展历程?有哪些重要的成果?

王昆:我国天然气水合物调查研究工作开始于上世纪90年代,经历了预研究、前期调查、调查与评价、勘查与试采等四个阶段。国土资源部中国地质调查局主要开展了南海等海域天然气水合物资源勘查与试采、环境监测与评价、陆域冻土区天然气水合物调查,以及天然气水合物成矿理论、实验模拟研究和关键技术装备研发等工作,取得了一系列找矿重大突破和试采成功。

一是海域天然气水合物勘查取得重大找矿突破。国土资源部中国地质调查局于1999年开始进行天然气水合物调查,在南海西沙海槽首次发现了天然气水合物存在的地球物理标志。2007年在南海神狐海域首次钻获天然气水合物实物样品。2013年在南海北部获得了多类型的天然气水合物样品,2015年和2016年在南海神狐海域再次获得发现。目前,已在南海发现两个超千亿立方米的矿藏,圈定11个成矿远景区、25个有利区块。根据天然气水合物资源类型及赋存状态,结合地质条件,初步预测我国海域天然气水合物资源量约800亿吨油当量。

二是成功实施我国海域天然气水合物首次试采,创造了产气时长和总量的世界纪录。国土资源部中国地质调查局于2014年启动试采的技术准备工作,专门设立海域天然气水合物试采工程。2015年,与北京大学、中国石油集团等构建创新联盟,联合攻关试采核心技术。2016年,将海域天然气水合物试采列为科技攻坚战“1号工程”全力推进。2017年5月10日,在南海北部神狐海域首次实施天然气水合物试采,成功从水深1266米海底以下203米~277米的天然气水合物矿藏开采出天然气。5月18日,圆满完成了试采预定目标,中共中央、国务院发来贺电。至7月9日主动关井,连续稳定产气60天,累计产气量30.9万立方米,获得647万组科学试验数据,取得了持续产气时间最长、产气总量最大、气流稳定、环境安全等多项重大突破性成果,创造了产气时长和总量的世界纪录。

三是陆域天然气水合物取得重要发现。自2002年起,国土资源部中国地质调查局启动了青南藏北、祁连山、漠河盆地重点冻土区的天然气水合物调查评价工作。2008年,在青海祁连山冻土区首次钻获天然气水合物实物样品,使得我国成为世界上第一个在中纬度高原冻土带钻获天然气水合物实物样品的国家。2009年~2015年,在祁连山冻土区多次发现天然气水合物,显示出良好的资源前景,并于2011年和2016年成功实施两次天然气水合物试采试验,形成了具有自主知识产权的陆域天然气水合物试采技术。

问:作为新矿种,天然气水合物的勘查开采技术有什么样的特殊性?

邱海峻:与常规油气、煤层气、页岩气相比,天然气水合物在分布范围、赋存方式、资源类型、成因类型和成藏机理方面具有自身特点。因此,在勘查和开发技术方面具有诸多的特殊性。

一是在勘查技术方面,天然气水合物储层具有水深大、埋藏浅、未固结等特点,常规海洋油气勘查技术尚不能直接有效用于天然气水合物勘查。国土资源部中国地质调查局经过近二十年的持续攻关,针对我国海域天然气水合物资源禀赋和勘查技术难点,建造了先进的天然气水合物综合调查船,自主研发了“海马”号深海非载人遥控探测潜水器、保压钻探取样、海底可控源电磁探测和海洋高分辨率地震探测等关键技术设备,形成了一套精准高效的勘查评价、找矿预测、环境调查与监测、实验测试与模拟技术体系,保障了我国天然气水合物资源勘查取得系列重大突破。

二是在开采技术方面,目前国际上主要有注热法、降压法、化学抑制剂法、二氧化碳置换法、固体开采法等开采方法。我国此次南海天然气水合物试采创新研发了“地层流体抽取法”试采技术,创建了天然气水合物系统成藏和天然气水合物“三相控制”开采理论,建立以稳定地层为核心的试采理论技术体系,自主研发了钻完井、储层改造、人工举升等试采关键技术,成功解决了试采的砂层流动、天然气水合物二次生成、井下气水分离和长期稳定生产等世界性难题,实现了六大技术体系二十项关键技术自主创新,初步建立了适合我国海域天然气水合物资源特点的开发技术体系。下一步,我们还将继续优化储层改造、钻完井等关键技术,研发满足产业化需要的系列装备。

问:在推进天然气水合物产业化过程中,还需要做哪些方面的工作?

王昆:正如中共中央、国务院贺电提出的天然气水合物试采成功只是万里长征迈出的关键一步,实现产业化仍然面临着提高产量、降低成本、保护环境等诸多挑战。国土资源部中国地质调查局将坚决贯彻落实中共中央、国务院贺电要求,以国务院批准设立天然气水合物新矿种为契机,依靠科技进步、保护海洋生态,加快推进天然气水合物产业化进程,在资源勘查、技术装备研发、环境保护、先导试验区建设等方面加大工作力度。

一是加大天然气水合物资源调查力度。第一,开展区域性的资源调查评价,摸清资源家底。第二,开展重点区的普查,落实资源量。第三,开展重点目标区的详查,提供2个~4个大型资源基地,为推进产业化奠定坚实的资源基础。

二是开展不同类型天然气水合物试采。第一,研发适应不同类型特点的试采工艺和技术装备。第二,开展重点目标区的试采。第三,建立适合我国资源特点的开发技术体系。

三是把加强环境保护放在突出位置。第一,围绕环境保护进一步完善理论技术方法体系,为安全可控的资源开发创造条件。第二,持续开展环境调查与监测,获取海洋环境参数,评价天然气水合物环境效应。第三,加强环境保护与安全生产技术研发,实现天然气水合物绿色开发。

四是建设天然气水合物勘查开采先导试验区。第一,构建中央部门、地方政府、石油企业、高校及科研单位多方协同的“政产学研用”合作创新机制,联合攻关,研发天然气水合物勘查技术体系、试开采到产业化经济技术评价体系和环境保护体系。第二,建设2个~3个天然气水合物勘查开采先导试验区,推动勘查试采、理论技术、工程装备和相关政策先行先试,率先建成资源勘查开发示范基地。

新矿种基本情况

天然气水合物是指在一定温度、压力条件控制的稳定域内,由甲烷为主的烃类气体与水形成的类冰状结晶化合物,多以固态等形式赋存于海底沉积物或陆上冻土区岩石的裂隙、孔隙中。在相对稳定的温度、压力条件下,不同相态烃类共生构成天然气水合物成藏系统。在我国海域和陆域均有天然气水合物资源分布。

天然气水合物的成因特点、赋存方式具有特殊性,在化学性质和物理特征方面明显区别于常规天然气、煤层气和页岩气。天然气水合物受低温、高压条件控制,具有特殊的成藏机制,勘探开采技术具有特殊性。

天然气水合物能量密度高,是一种清洁高效的能源资源和化工原料。天然气水合物开采出来的天然气在用途上与常规天然气一样,主要用于民用和工业燃料,化工和发电等。

 

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