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油气之光——长期观测基地:天然气水合物研究新视窗

2016-8-26 16:58:32 来源:中国矿业报 作者:庞守吉

天然气水合物(俗称“可燃冰”)作为21世纪的一种新兴潜在替代能源备受国际关注,我国自上世纪90年代开始陆续开展天然气水合物的相关研究。2008年~2011年,中国地质调查局组织实施《青藏高原冻土带天然气水合物调查评价》项目,重点选择祁连山木里冻土区开展天然气水合物钻探调查工作,并多次成功钻获天然气水合物实物样品,实现了陆域冻土区天然气水合物勘查找矿工作的重大突破,使我国成为继加拿大、美国之后在陆地通过钻探获得天然气水合物实物样品的第三个国家,具有重要的能源、科学和战略意义。2011年下半年,依托钻获天然气水合物样品的DK-8钻孔,在祁连山冻土区成功进行天然气水合物试开采实验,成为我国冻土区天然气水合物勘探工作的又一重大突破。

一、建设背景

以往工作中,对祁连山冻土区天然气水合物相关研究做了大量工作,但作为全球关注的一种未来可替代型洁净能源,对于天然气水合物的原位动态变化,其形成、分解与冻土、环境以及地质构造之间的关系仍有很多悬而未解的问题;同时,如何把来之不易的“绿色能源”勘探成果“培育”好、发展好,使其发挥最大的生态、经济效益,也是目前面临的一项挑战。而建立长期观测基地,正是对冻土区天然气水合物深入研究的最好补充和深化。

鉴于长期观测基地建设的重要性和各项指标参数监测的必要性,《天然气水合物勘查与试采》国家专项于2013年单独设立“祁连山冻土区天然气水合物长期观测基地建设”项目,由中国地质调查局油气资源调查中心承担,中国地质科学院勘探技术研究所参加,合作开展我国首个天然气水合物长期观测基地的建设工作。

二、主要进展

(一)基地基础设施基本建成。长期观测基地所在位置行政上隶属青海省海西蒙古族藏族自治州天峻县木里镇,距西宁市约450公里。目前,中国地质调查局油气资源调查中心在祁连山木里地区已建成我国首个冻土区天然气水合物长期观测基地雏形。主要成果包括:修建砂石路约520米;平整及铺设场地4000余平方米;安置实验室等宿营车10套;安装场地防护栏及基地大门。

(二)长期观测仪器的安装及使用。经过科研工作者的长期努力,目前已成功安装自动气象观测站、甲烷/二氧化碳分析仪、八通道廓线系统、井下温度监测系统、测斜仪和沉降仪等长期监测装置,成功开展与天然气水合物变化相关的环境气象参数、甲烷/二氧化碳含量、冻土温度、地表安全性等的长期监测,包括5类监测仪器近30项监测参数。

三、面临挑战

(一)高寒缺氧,施工困难。基地海拔4060米,气候高寒、缺氧,年平均气温-5.8℃,施工困难。

(二)工作任务重,施工周期短。在高原冻土区进行基地建设,工作多、任务重,而适合施工时间仅为每年的6月~9月,施工时间有限,严重降低工作效率。

(三)首创性建设,无参照对象。祁连山冻土区天然气水合物的发现,在世界中低纬度高山冻土区尚属首次,长期观测基地建设亦为首例,无参照对象,加大了高原施工和基地建设的难度。

四、未来展望

伴随长期观测基地开放性和公益性建设工作的加强,对这一新型能源原位动态的微观变化和对环境带来的宏观影响将有更直观、定量化的认识,对实现天然气水合物的绿色生态利用具有重要的科学意义。

同时,作为我国首个天然气水合物长期观测基地,建设过程需要该领域专家的共同努力,协力打造资源共享、优势互补、合作共赢的天然气水合物综合调查研究平台,全面提升我国冻土区天然气水合物的科学研究和调查水平。□D12

(作者单位:中国地质调查局油气资源调查中心)

编辑:宫莉

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