提及天然气水合物,大家可能会觉得有点陌生,不少人会有疑惑:这是个什么东西?一种跟天然气相关的物质?一种天然气和水相互作用的产物?其实它是天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质,因其外表很像冰,而且遇火就能燃烧,所以俗称可燃冰。
说到可燃冰,我们脑海中很可能会立马浮现一块熊熊燃烧的冰块。看着桌面上书名烫金、醒目的《天然气水合物运聚体系:理论、方法与实践》和封面上那块熊熊燃烧的白色冰块,我的思绪一下回到2017年:
2017年5月18日,国土资源部中国地质调查局宣布,在南海北部神狐海域进行的可燃冰试采获得成功。当天,中共中央、国务院发出《对海域天然气水合物试采成功的贺电》。贺电中说:“天然气水合物是资源量丰富的高效清洁能源,是未来全球能源发展的战略制高点。”
2017年5月18日-7月9日,我国在南海北部神狐海域实现连续稳产60天,累计产气30.9万立方米,平均日产5151立方米,甲烷含量最高达99.5%,创造了连续产气时长和产气总量两项世界纪录,实现了我国在海域天然气水合物领域的重大突破,成功跻身世界研究领域的“第一方阵”和“领跑者”,《新闻联播》对这一重要的未来战略性替代能源的试开采进行了持续报道。
可燃冰燃烧产生的能量比煤、石油、天然气要多出数十倍,而且燃烧后不产生任何残渣,避免了最让人们头疼的污染问题。科学家们如获至宝,把可燃冰称作“属于未来的能源”。天然气水合物甲烷含量占80%~99.9%,燃烧污染比煤、石油、天然气都小得多,而且储量丰富;南海天然气水合物资源量为700 亿吨,占我国陆上石油、天然气总量的二分之一。
试采可燃冰,我国使用的防砂技术、储层改造技术、钻完井技术、勘查技术等走在世界前沿的技术,均来自自主创新。我国的突破,对于全世界而言具有可参考和借鉴的价值,而且它将可能会是继美国引领“页岩气革命”之后的、由我国引领的新一轮“天然气水合物革命”,将这些技术和成果整理出版具有很高的学术价值。
基于这一背景,安徽科学技术出版社组织出版了《天然气水合物运聚体系:理论、方法与实践》一书,聚焦我国首个海域天然气水合物钻探试采区域——神狐海域,系统总结了天然气水合物运聚体系的概念、涵盖内容、研究意义等基础理论,以地质-地球物理综合解释和分析为指导,综合运用层序地层学、沉积学、盆地动力学等研究方法,基于多波束海底地形、高分辨率二维和三维地震、钻探岩芯和测井等资料,介绍了神狐海域天然气水合物运聚体系的要素识别、精细刻画、时空匹配等研究方法和实际应用。
该书由中国地质调查局青岛海洋地质研究所研究员、所长吴能友主编,他是青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室主任,中国地质调查局“海洋地质调查计划”“海域天然气水合物资源试采工程”首席专家,而且是神狐海域天然气水合物试采现场副总指挥。该书凝聚了青岛海洋地质研究所、中山大学、中国科学院广州能源研究所等天然气水合物研究团队的多年科技成果。中国工程院李阳院士和赵文智院士担任顾问并为该书作序。书中展示了大量第一手资料和研究实例,科学论证翔实、理论体系完备,为南海天然气水合物勘探开发提供科学依据,并给予技术支撑,对促进天然气水合物勘查开采产业化进程有着重要的推动作用。同时,该书也能供从事海域天然气水合物勘查工作,特别是从事海域深水天然气水合物钻探取样的技术人员参考,是一本地质勘查相关专业师生的有益参考书。
《天然气水合物运聚体系:理论、方法与实践》一书不仅内容权威、资料可靠,而且图文并茂、印制精美。该书纸面精装,印制精美,内文以蓝色基调象征湛蓝海洋,封面黑底上一团熊熊燃烧的可燃冰块,寓意深海之中蕴藏着可燃冰这一巨大的能源宝藏。
一种能源的发现、钻探与开采并非一件易事,它的背后需要大量科学的理论与技术作为支撑,希望《天然气水合物运聚体系:理论、方法与实践》一书能够帮助科研人员把握海域天然气水合物研究方向,了解国际最新成果,缩短研发历程。
2020年2~3月,我国海域天然气水合物第二轮试采又取得成功并超额完成目标任务。在水深1225米的南海神狐海域,试采创造了“产气总量86.14万立方米,日均产气量2.87万立方米”两项新的世界纪录,攻克了深海浅软地层水平井钻采核心技术,实现了从“探索性试采”向“试验性试采”的重大跨越,在产业化进程中,取得重大标志性成果。
未来,海域天然气水合物的商业化开采值得期待!