我国南海能源资源地质调查实现历史性跨越 开启“蓝色宝藏”

2018-12-13 来源:中国自然资源报

陈惠玲

能源是国民经济和社会发展的动力。从薪柴取火到煤炭、石油、天然气的应用,每一次能源利用方式的改变,都带来人类社会的巨大进步。

改革开放初期,我国百废待兴,海洋地质工作者在南海东部勘探发现并圈定出珠江口盆地,钻获了高产工业油流,这一重大成果,拉开了我国海上石油对外合作开发的新局面,为我国经济腾飞提供了坚强的能源保障。如今的南海东部,已经成为我国海上油气产量最高的能源基地。

聚焦国家能源资源需求,海洋地质工作者解放思想,将视线投向更深、更远的海域,投向了更加绿色环保的新能源。改革开放以来,特别是党的十八大以来,我国海洋地质工作主力军广州海洋地质调查局瞄准绿色环保新能源——天然气水合物,加大勘查力度,开拓创新,取得了我国首次海域天然气水合物试采成功。这一标志性成就,对推动能源生产和消费革命具有重要而深远的影响。可以预见,中国新能源的战略基地将在南海崛起。

勘探珠江口盆地,拉开海上石油中外合作开发大幕

南海是我国四大海域中自然资源最丰富的海区,油气资源尤为丰富,被誉为“第二个波斯湾”,其位居太平洋和印度洋之间的航运要冲,战略地位极为显著。

20世纪70年代,为破解南方缺油瓶颈,在原地质部和广东省的筹划下,我国当时唯一的海洋地质研究机构南迁广东,更名为第二海洋地质调查大队(简称“二海大队”),相继在南海北部湾、南海北部大陆架进行地质地球物理初查。初查后指出,珠江口外坳陷带(包括珠江口盆地和琼东南盆地)是广东大陆架的主体,是油气勘探首先聚焦的目标区域。这一时期的中国,对外开放进入酝酿和起步阶段,经济发展急需能源支撑。

1976年~1979年,二海大队继续实施综合地球物理调查和研究,发现并圈定出珠江口盆地和琼东南盆地,明确指出,珠江口盆地是一个大型的新生代沉积盆地,并划分了油气远景区,提供了一批钻探井位。

1979年8月,由“勘探二号”平台施工的珠江口盆地“珠五井”钻获高产工业油流,日产原油295立方米,这有力地证实了珠江口盆地为大型含油气盆地。这一重大成果引起各方强烈关注。

改革开放,为珠江口盆地油气勘探翻开了新的一页。1982年1月,国务院颁布《中华人民共和国对外合作开采海洋石油资源条例》,允许外国企业参与合作开采中国海洋石油资源。地质人在珠江口盆地的重大发现和重大突破,吸引了各国投资者,我国海上石油勘探就此拉开了对外合作开发的大幕。

如今,珠江口盆地所在的南海东部油田累计产量超过2.2亿吨(油当量),已发现23个含油气构造,其中8个油田投入开发,是国内海上油气累计产量最高的油田。

开展天然气水合物调查,加快追赶国际先进水平

南方风来,改革潮涌。从北部湾到珠江口盆地,继而到南海北部陆坡、台湾海峡、南沙海域,广州海洋地质调查局持续开展石油天然气资源调查,不断拓展油气调查的新区新层系。

海洋地质学家走出国门,开始追赶海洋地质科学最新前沿。1985年,“固态甲烷”这一新名词进入国内科技人员视线。这就是后来被俗称为“可燃冰”的天然气水合物。这种形似冰雪,可以像固体酒精一样被点燃的新资源,能量密度高,资源丰富,被国际科学界预测为石油、天然气之后最佳的替代能源,自20世纪80年代之后,迅速成为地学界研究热点,多个国家将其列入国家计划展开勘探。

20世纪末,我国开始启动水合物领域调查工作。1999年,以新一轮国土资源大调查为契机,广州海洋地质调查局高起点地开展了天然气水合物资源调查与评价,采用当时最新研制的“863”高技术调查手段——高分辨率地震开展海上调查。首次调查即获突破,发现了南海神狐海域存在天然气水合物重要标志——似海底反射。其后,我国开始大规模、多学科、多手段开展海域天然气水合物资源调查评价,发现了水合物存在的大量地质、地球物理、地球化学和生物等多信息证据。

回顾近20年的调查研究工作,水合物勘查项目负责人、广州海洋地质调查局教授级高工梁金强告诉记者,与国际先进水平相比,我国海域水合物勘查工作尽管起步晚了二三十年,但起点高,并通过广泛学习、借鉴、采用各种先进调查研究手段,与世界一流科学家及团队展开合作,有效地推进了我国海域天然气水合物资源勘查工作进展。

以国家专项为平台,在国家“863”“973”等科技计划支持下,我国在水合物领域开展了广泛的国内外合作与交流。在国内,与科研院所、高校、技术研发部门等展开全方位合作交流。国际上,与德国合作开展南海北部天然气水合物分布、形成及环境影响研究, 2004年在我国南海发现了世界上最大的自生碳酸盐岩区“九龙甲烷”;2007年后,利用国际工程钻探船多次承担我国南海北部天然气水合物钻探工作,获取到各种类型的水合物实物样品,使我国成为继美国、日本、印度之后第四个通过国家级研发计划采到水合物实物样品的国家。

通过国际合作交流,开展理论和技术自主创新,我国不断加快追赶世界的脚步。

唤醒海底新能源,全力支撑国家能源资源安全

得益于科技进步,美国掀起的“页岩气革命”对全球天然气供需关系变化和价格走势产生重大影响,世界油气地缘政治格局发生着结构性的调整。

我国的能源需求也发生了巨大的改变。随着经济高速发展,1991年以后我国石油消费快速增长。到1993年,我国成为石油净进口国。据国家统计局数据,至2017年,中国石油对外依存度已逼近70%。全力支撑国家能源资源安全保障,这是中国地质人的使命。无疑,国内能源资源的开发利用是解决能源安全问题的最根本立足点。沉睡海底的巨量新能源被勘探发现:经过10多年的持续调查研究,我国已预测南海天然气水合物资源量约为800亿吨油当量,并已圈定了一批成矿有利区带及钻探目标,发现了两个超千亿方级大型水合物矿藏。

唤醒海底新能源,2016年中国地质调查局将水合物试采确定为1号工程,全面展开科技攻坚。广州海洋地质调查局作为试采工程承担单位,集中优势力量,创新研发试采关键技术和装备体系等,强力推进试采科技攻坚。

2017年3月28日,水合物试采第1口井在南海神狐海域正式开钻;5月10日,试采井一次点火成功,至5月18日,连续产气近8天,最高产量3.5万立方米/天,平均日产超1.6万立方米,累计产气超12万立方米,天然气产量稳定,甲烷含量最高达99.5%,实现了预定目标。这是我国首次,也是世界上首次成功实现资源量占全球90%以上、开发难度最大的泥质粉砂型天然气水合物安全可控开采。试采连续产气点火60天后进行了关井作业,创造了产气时长和产气总量两项世界纪录。这一重大成果被中共中央、国务院赞誉为“中国人民勇攀世界科技高峰的又一标志性成就,对推动能源生产和消费革命具有重大而深远的意义。”

梁金强介绍,经过近20年的不懈奋斗,中国已形成了对南海水合物形成条件、特点、资源分布及地质理论的独特认识,建立了水合物“两期三型”成矿理论,创建了水合物成藏系统理论等,形成了中国人自己的认识和试采方案。

试采以自然资源部中国地质调查局为核心层,以中石油、北京大学为紧密层,以其他科研院所和第三方服务商为协作层,创新制定了科学的技术路线和详细的试采工程实施方案,优化形成了四种防砂方案和两种人工举升方式。试采现场指挥长、广州海洋地质调查局局长叶建良说:“试采成功,带有鲜明的中国特色。”中国特色体现在:一是发挥了社会主义制度可以集中力量办大事的政治优势,二是参研单位积极实施创新驱动发展战略。

从珠江口盆地到神狐海域,从传统的油气资源勘探拓展到新能源水合物资源勘探,改革开放40年来,我国南海能源资源地质调查实现了从“跟跑”到“领跑”的历史性跨越。如今,天然气水合物已被列为我国第173种新矿种,中国海洋地质人正围绕实现产业化目标,积极推进先导试验区建设,同时,不断解放思想、创新实践,为支撑国家能源资源安全保障,提供新的勘查思路和新的方案。