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胡可一:江南造船已著手設計可燃冰開采船

瀏覽次數:12857來源:中國海洋工程裝備網編輯:龐曉宇時間:2017-06-09

  5月18日,國土資源部中國地質調查局宣布,我國在南海北部神狐海域進行的可燃冰試采獲得成功,這標志著我國成為全球第一個實現在海域可燃冰試采中獲得連續穩定產氣的國家。而就可燃冰的商業開采江南造船總工程師胡可一發表了他獨到的看法。

  最近,一則關于“可燃冰”的新聞紅遍了各種媒體。2017年5月10日,中國地質調查局從我國南海神狐海域水深1266米海底以下203~277米的天然氣水合物(俗稱“可燃冰”)礦藏中開采出天然氣,天然氣產量穩定,甲烷含量最高達99.5%,實現了預定目標。這次試采成功是我國首次、也是世界首次成功實現資源量占全球90%以上、開發難度最大的泥質粉砂型天然氣水合物安全可控開采,為實現天然氣水合物商業性開發利用提供了技術儲備,積累了寶貴經驗,打破了我國在能源勘查開發領域長期跟跑的局面,取得了理論、技術、工程和裝備的完全自主創新,實現了在這一領域由“跟跑”到“領跑”的歷史性跨越,對保障國家能源安全、推動綠色發展、建設海洋強國具有重要而深遠的影響。

  雖然可燃冰前景廣闊,但當前進行大量穩定開采仍然面臨很多困難。首先是開采技術問題暫時難以突破,當前可燃冰尚無成熟完美的開采技術,傳統的三種方法均不太成熟,熱激發開采法至今尚未很好地解決熱利用效率較低的問題;化學試劑注入開采法所需的化學試劑費用昂貴,對天然氣水合物層的作用緩慢,而且還會帶來一些環境問題;減壓開采法不需要連續激發,成本較低,適合大面積開采,尤其適用于存在下伏游離氣層的天然氣水合物藏的開采,是天然氣水合物傳統開采方法中最有前景的一種技術。但它對天然氣水合物藏的性質有特殊的要求,只有當天然氣水合物藏位于溫壓平衡邊界附近時減壓開采法才具有經濟可行性。

  據估計,目前可燃冰開采成本高達每立方米200美元,單位熱值的開采成本遠高于開采常規天然氣和石油的成本。第三是環境污染風險。可燃冰穩定性較差,一旦汽化可能導致大規模爆炸,“封存”它的海底沉積物會失去穩定,不僅對海底管道、通信電纜和開采平臺以及科學儀器造成破壞,而且還有可能造成大陸架邊緣動蕩從而引發海底塌方,甚至導致大規模海嘯。而且可燃冰在開采過程中可能造成甲烷成分泄露,全球可燃冰中蘊含的甲烷量約是大氣圈中的3000倍,而可燃冰分解產生的甲烷進入大氣的量即使只有大氣甲烷總量的0.5%,也會明顯加速全球變暖的進程。正因為存在上述諸多有待突破的問題,我國計劃先對開采技術進行充分研究使其成熟,到2030年前后再進行天然氣水合物的商業開采。這一策略是十分明智和理性的。

  2010年,江南團隊在胡可一指導下設計的可燃冰開采概念船

  十年前,本人在訪問日本三井造船時,聽了日方關于可燃冰的技術講座和可燃冰的燃燒試驗,感覺若實現可燃冰商業開采,將會是國家能源戰略和海洋經濟的一個重要組成部分。要商業化開采可燃冰,必須解決甲烷的綠色安全開采、經濟安全儲運等關鍵技術難題。可燃冰的新型開采方式中相對可行的方法是置換法,即用二氧化碳去置換天然氣水合物中的甲烷。江南造船當時研發了液化二氧化碳運輸船和MOSS型液化天然氣(LNG)船,因此就大膽地設想,能否可以設計這樣一艘船,去程將用于置換的二氧化碳運過去,回程將置換出來的甲烷液化后運回去。此外,還將可燃冰開采裝置設計成一艘“子船”。2010年,江南造船的青年團隊以這個理念為基礎設計了“中華鱘”號可燃冰開采船方案,曾獲“中船理想杯”未來船舶創意大賽三等獎。盡管這個設想方案距離工程化還有很大的距離,但這種創新精神還是值得稱道的。

  作為造船人,我們應當敏銳地意識到,可燃冰的商業化開采對船海企業來說蘊育者無數商機。這次在可燃冰試開采出盡風頭的“藍鯨一號”是一個通用的鉆井平臺,如要進行商業化開采和運輸,必定對高效、經濟、耐用的可燃冰開采平臺和運輸船舶提出需求。江南造船作為國內液化氣船設計建造領先者,將致力海洋工程技術再創新,目前已經著手利用成熟的C型艙技術進行液化二氧化碳/LNG兼用運輸船的研發,為置換法可燃冰開采后的運輸提供綠色、安全、高效、經濟和可靠的運輸船舶,助推可燃冰實現商業開采。為國家能源戰略落實和海洋經濟的發展打下堅實的基礎。

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