中國開采可燃冰的經(jīng)濟(jì)價(jià)值淺析

徐 勇

(東北石油大學(xué) 黑龍江 大慶 163318)

中國開采可燃冰的經(jīng)濟(jì)價(jià)值淺析

徐 勇

(東北石油大學(xué) 黑龍江 大慶 163318)

可燃冰作為一種清潔能源，具有低污染、低殘?jiān)奶攸c(diǎn)，而且具有高效的能量密度。根據(jù)測算，1立方米可燃冰可轉(zhuǎn)化為164立方米的天然氣和0.8立方米的水?？扇急慕?jīng)濟(jì)價(jià)值巨大，商業(yè)前景不可估量。

可燃冰；能源；經(jīng)濟(jì)價(jià)值

國土資源部中國地質(zhì)調(diào)查局在5月18日宣布，我國正在南海北部神狐海域進(jìn)行的可燃冰試采獲得成功，這也標(biāo)志著我國成為全球第一個(gè)實(shí)現(xiàn)了在海域可燃冰試開采中獲得連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)氣的國家。該項(xiàng)技術(shù)的突破，說明我國在可燃冰開采方面處于世界領(lǐng)先水平，可燃冰的開采在未來潛力巨大，商業(yè)經(jīng)濟(jì)價(jià)值不可估量。其實(shí)日本在2013年就開始于某海槽可燃冰氣田分離出天然氣，日本成為世界上首個(gè)掌握海底天然氣水合物試采技術(shù)的國家，但六天之后，由于泥沙堵住了鉆井通道，試采被迫停止。中國這次連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)氣的成功，說明了該項(xiàng)技術(shù)掌握成熟度相比于其他國家好的多。

一、什么是可燃冰

“可燃冰”的學(xué)術(shù)名稱為“甲烷水合物”，是天然氣中的輕烴(主要是甲烷)與水在較低溫度和較高壓力的條件下形成的一類內(nèi)含籠形空隙的晶體，即天然氣水合物。天然氣水合物因其外觀類似松散的冰或致密的雪，點(diǎn)火就可燃燒(1立方米的天然氣水合物可釋放出164立方米的天然氣)，所以形象地稱它為“可燃冰”。可燃冰中甲烷含量占80%至99.9%，燃燒污染相比煤、石油、天然氣均較小，且儲量豐富，因此，被各國視為石油和天然氣的重要替代能源。目前人類已探明的可燃冰主要分布在海底和永久凍土帶，要形成可燃冰必須滿足三個(gè)基本條件：原材料、溫度和壓力。首先，要有一定數(shù)量的天然氣這一原材料；其次，必須是低溫條件，可燃冰在0到10℃時(shí)生成，超過20℃就會分解，變得“煙消云散”。因此，無論是在海底還是陸域的永久凍土帶都要滿足這一條件；最后，必須要在高壓條件下才能生成。在0℃時(shí)，需要30個(gè)大氣壓才可以生成可燃冰。

二、中國可燃冰儲量

根據(jù)2016年發(fā)布的《中國能源礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查報(bào)告》的最新數(shù)據(jù)，我國可燃冰預(yù)測遠(yuǎn)景資源量超1000億噸油當(dāng)量，從我國可燃冰儲量上看，開采空間巨大。這次首次試采的海域有11個(gè)礦體、面積128平方公里，資源儲存量1500億立方米，相當(dāng)于1.5億噸石油儲量。據(jù)估計(jì)，我國可燃冰的總資源約是常規(guī)天然氣、頁巖氣等資源量總和的兩倍，按當(dāng)前的消耗水平，可滿足我國近200年的能源需求。

三、可燃冰開采的面臨的挑戰(zhàn)

(一)開發(fā)成本過高

依據(jù)目前可燃冰的勘探研究數(shù)據(jù)，現(xiàn)階段，每開采出一立方米的可燃冰需要花費(fèi)200美元，一立方米的可燃冰釋放出的能量相當(dāng)于180立方米天然氣燃燒釋放的能量，以天然氣為準(zhǔn)折算的話就是一立方米需要花費(fèi)1美元，而國內(nèi)目前天然氣一立方米一元，相比較而言，需要投入的資金太高，性價(jià)比低。

(二)技術(shù)難以突破

“可燃冰”勘探開發(fā)是一個(gè)系統(tǒng)工程,涉及海洋地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、流體動力學(xué)、鉆探工程等多個(gè)學(xué)科?！翱扇急辈灰组_采和運(yùn)輸最大難點(diǎn)是井底穩(wěn)定甲烷不泄漏?！翱扇急睔獠乇仨毻ㄟ^鉆探,其難度比常規(guī)海上油氣鉆探要大得多,一方面是水太深,另一方面由于“可燃冰”遇減壓會迅速分解,極易造成井噴。因此,要實(shí)現(xiàn)“可燃冰”的商業(yè)開發(fā)目前還有待技術(shù)上的突破。而天然氣的開采要比“可燃冰”容易得多,它和原油一樣是埋藏在地下封閉的地質(zhì)構(gòu)造之中,有些和原油儲藏在同一層位,有些單獨(dú)存在。和原油儲藏在同一層位的天然氣,會伴隨原油一起開采出來。由于天然氣密度為一千克立方米,膨脹系數(shù)大,其彈性能量也大,在地層和管道中的流動阻力也小,因此,對于只有單相氣存在的氣藏,開采時(shí)一般采用自噴方式,與自噴采油方式基本相同,只需要提高采氣井口裝置的承壓能力和密封性能。

(三)環(huán)境污染挑戰(zhàn)

可燃冰的開發(fā)會伴生巨量的甲烷氣，而甲烷氣所引起的溫室效應(yīng)比二氧化碳大10到20倍，會致使目前本就嚴(yán)重的全球溫室效應(yīng)進(jìn)一步走向惡化。而且，在開采過程中，陸緣海邊的可燃?xì)忾_采起來十分困難，一旦出了井噴事故，就會造成海嘯，海底滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。

四、可燃冰開采的經(jīng)濟(jì)價(jià)值

從2005年開始,中國石油天然氣產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求,且供需缺口將越來越大。據(jù)國家有關(guān)部門規(guī)劃,未來15年,天然氣在我國一次能源消費(fèi)中的比例將會從目前的2.7%上升到8%,對天然氣的需求將以每年15%左右的速度增長,2010年國內(nèi)天然氣表觀消費(fèi)量首次突破1000億立方米,2020年將達(dá)到2000億立方米,占整個(gè)能源構(gòu)成的10%。

2016年1-8月，1～8月石油天然氣開采業(yè)全行業(yè)累計(jì)完成銷售收入5219.7億元，同比增長2.34%；累計(jì)實(shí)現(xiàn)利潤2252.9億元，同比下降16.23%。與上年同期相比，行業(yè)銷售收入的增長速度比上年同期下降了32.44個(gè)百分點(diǎn)，行業(yè)利潤則有所減少，改變了上年同期利潤大幅度增長的格局。這一方面是由于上年同期，油價(jià)正處于加速上升階段，促進(jìn)了行業(yè)利潤增長過快，加大了27年的增長基數(shù)；另一方面也是由于國家開始自16年4月開始對石油開采業(yè)增收特別收益金以調(diào)節(jié)石油開采業(yè)的巨額收益，這樣16年1～8月相對于上年同期多收了4個(gè)月的特別收益金，這也在一定程度上降低了行業(yè)利潤的增長速度。

鑒于天然氣的利潤收益，可燃冰的經(jīng)濟(jì)價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于它。我國目前對可燃冰任然屬于技術(shù)儲備階段，當(dāng)開采技術(shù)成熟，降低生產(chǎn)成本，可燃冰的使用得到大面積的推廣，屆時(shí)我國一方面可以緩解能源消耗危機(jī)，另一方面減少我國石油天然氣進(jìn)口。作為目前已知儲量最大的替代能源，可燃冰可推動中國能源利用格局改變，其下游終端需求包括交通、冶金、電力、輕工等行業(yè)，其中包括內(nèi)燃機(jī)、汽車、煉鋼、熱處理、印染、紡織等諸多領(lǐng)域。

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徐勇(1992-)，男，湖北黃岡人，東北石油大學(xué)在讀碩士研究生，研究方向：提高原油采收率。