全球首套海洋天然气水合物动力学与地层风险评价一体化实验平台在渝启动

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启动仪式现场。华龙网记者 秦思思 摄

华龙网讯(记者 秦思思)在全球化能源需求日益增长的今天,寻找新的能源替代成为了世界关注的焦点。11月13日,全球首套海洋天然气水合物动力学与地层风险评价一体化实验平台正式在重庆科技大学安装启动。

什么是海洋天然气水合物?这套平台又能做什么?

海洋里的天然气 资源丰富开采困难

据了解,海洋天然气水合物,是由天然气与水在高压低温条件下形成的冰状结晶物质,这种物质在海底沉积物中大量存在,因其外观像冰且能燃烧,故被称为“可燃冰”。

尽管拥有丰富的资源潜力,但海洋天然气水合物的开采面临诸多挑战。首先,这些水合物大多位于深海软土层中,这种特殊的地质结构使得开采过程充满不确定性常规技术难以到达;其次,开采过程中一旦控制不当,可能导致地质滑坡、垮塌甚至海啸等严重风险。此外,水合物分解时会释放大量的甲烷气体,对环境造成污染。

如何安全、高效地开发这种新能源,已经成为国际上的研究热点。

“水合物作为一种潜在的巨大能源,其开发一直受到地质稳定性和环境保护的双重挑战。”重庆科技大学石油与天然气工程学院院长戚志林介绍,目前,全球范围内尚未有水合物进入商业开发阶段。重庆科技大学的研究团队正致力于开发一种能够均匀推进地层,避免大规模海底滑坡或塌方的技术,从而降低开发风险,提高安全性。

戚志林说,目前,研究团队面临的主要难题之一是水合物的分解速度慢,这直接影响了开采效率。同时,现有的开发技术尚不成熟,无法像常规油气那样通过钻井形成稳定的通道进行长期开发。因此,如何在短时间内高效分解水合物,并确保开采过程的稳定性,成为了科研人员亟需解决的问题。

除了技术层面的挑战,环境保护也是研究团队必须考虑的重要因素。如何在开发过程中最小化对环境的负面影响,特别避免诱发海洋地质灾害,是实现可持续发展的关键。

戚志林希望,重庆科技大学海洋天然气水合物动力学与地层风险评价一体化实验平台的建成,能为全球能源结构的优化和环境保护提供新的思路。随着研究的深入和技术的突破,未来水合物有望成为人类重要的能源补给来源。

敢为人先 内陆高校探寻海里的“宝贝”

重庆科技大学作为内陆高校,为何要舍近求远,探寻海洋天然气水合物?

戚志林说,此次由重庆科技大学联合中海油研究总院、中物理院总体工程研究所,共同实施的全球首个海洋天然气水合物动力学与地层风险评价一体化实验平台的安装启动,正式标志着我国在该领域的研究迈入从理论探索到实践应用的新阶段。

此次建设的天然气水合物地层风险评价一体化实验平台,是世界首套基于离心原理,自主研制的大尺度集海底变形、水合物开采模拟于一体的试验系统,可实现开采前、开采中、开采后的天然气水合物开发与力学特性和储层变形模拟。为我国防灾减灾、保障能源战略安全等积累基本科学数据、资料和信息。

据了解,以该套实验平台为基础建设的天然气水合物动力学实验室,是以重庆科技大学为依托单位,是海洋天然气水合物全国重点实验室创新体系的重要组成部分,以我国非常规能源安全高效开采为背景,主要聚焦于天然气水合物开发过程中的地层风险预测与灾害防控领域的应用基础研究。实验室于2021年开始建设,预计2025年5月完成验收。

实验室坚持以水合物安全高效开发为目的,将水合物合成分解动力学理论基础与渗流力学、土力学、地质学等学科进行交叉结合,形成了一套适用于水合物开发过程地质灾害评价、防治的理论与技术方法体系。

“随着水合物开发技术的应用,西部地区在全国能源领域的影响力将得到提升。”戚志林表示,平台的启动,也意味着中国在水合物开发技术领域取得了更进一步的基本条件,为未来的能源开发提供了有力的支持。未来,学校还将继续发挥自身优势,为国家的能源事业做出更大的贡献。