中国可燃冰的崛起,已经让美国的页岩油气革命看到了危机。曾经被美国颠覆的国际能源格局,在未来必将由中国来主导!科技狂奔,科普较真,大家好我是大东!
2008年,全球金融危机爆发,原油价格如过山车般飙升坠落。而此时作为能源消耗大国的美国,却在悄悄酝酿一场颠覆世界能源的革命,革命的主角就是页岩油。两年后,美国页岩油气行业蓬勃发展,产量开始迅速提升。截至2019年,美国页岩油产量已突破900万桶/天,成为了世界第一大产油国。自此,美国不仅实现了能源独立的梦想,还登上了世界能源霸主的地位。这一切,都是页岩油功劳。
但很多人不知道的是,面对美国页岩油气的攻势,中国并非没有一战之力,毕竟在中国南海的神狐海域下,还埋藏着一张王牌,他就是可燃冰。那中国可燃冰能否像美国页岩油一样颠覆世界能源格局呢?今天大东就从能源性质、开采技术、未来潜力三个方面,来详细解读一下,中国可燃冰和美国页岩油气到底谁才是未来能源的主角。所以本期依旧高能,喜欢的朋友不要忘了点赞关注,大东在此先行谢过!
非常规的页岩油与可燃冰
所谓页岩油,顾名思义就是指分布在页岩层中的石油原油。他在本质上与常规石油属于同类,但页岩油却主要储存在页岩的孔隙或裂缝之中,甚至部分页岩油直接和泥页岩混合沉积。导致其成分比普通原油更为驳杂,含有大量的不饱和烃类以及氮、硫、氧等非烃有机化合物。
简单做个比喻,如果说常规的石油原油,是经过大自然沉积、过滤、转移之后的优质能源,那页岩油就只是经过了沉积而已。所以页岩油在本质上更像一种没有加工完成的半成品能源。而可燃冰的能源性质却与页岩油截然相反,它更像大自然在高度聚集纯化后的储备能源。
可燃冰,学名为天然气水合物,是天然气在低温、高压的环境下,跟水结合形成的一种白色冰块。不过因为这种冰中富含着大量甲烷,一旦遇火马上能燃烧起来,所以俗称为可燃冰。不同于页岩油的驳杂,可燃冰的能量密度极高,在常温常压下,1立方米的可燃冰可以分解出来164立方的天然气以及0.8立方米的淡水,其能量密度远高于普通能源。
而且可燃冰在自然界中,不仅矿区面积大,矿层还厚。如果我们把页岩油比作夹缝求生的石油,那么可燃冰就是成群结对的天然气,在能源性质上后者无疑更为优秀。那如此优秀的可燃冰为何在实际应用中远低于页岩油呢?答案其实很简单,那就是开采技术跟不上。
开采技术是能源决胜点
在这里我们要先明白一件事,那就是无论是可燃冰还是页岩油,其实都是全球性的能源,并非某个国家独有。例如页岩油,其实在全球各个国家都有分布,我国的页岩油可采储量就达到了50亿吨,仅次于俄罗斯和美国,全球排第三位。也就是说美国在资源储量方面根本达不到垄断地位!而美国之所以能掀起页岩油革命,只是因为它率先掌握了规模化开采技术而已。
页岩油的本质是夹缝里的石油,其储存位置和形态与常规石油完全不同。这就导致传统石油开采所使用的垂直钻井技术,在面对页岩油时完全行不通。想要大规模开采页岩油,只能采用水平钻井的方式。所谓水平钻井,就是从原本的竖井通路上,再挖出一条条水平的油井,这样才能扩大油井密度,实现规模化开采。
当然只有水平油井还不够,因为页岩油是隐藏在页岩当中的,所以在水平油井施工完成后,还要以高压液体灌入井中,凭借庞大的压力来破坏页岩的层理,这样才能让其中的原油得以曝露出来,然后被油井抽取。而这两项技术就被称为水平井和分段压裂技术。
虽然原理听起来简单,但是想要在复杂的岩层之中完成这些工作则是难上加难,正因如此美国努力了近40年才实现了页岩油的大规模开采!不过页岩油的规模化开采虽然困难,但其至少还有着常规石油的开采经验作为基础,在外部的开采环境方面也不会太过苛刻,但可燃冰却不同。
可燃冰开采 中国独步全球
可燃冰本质就是天然气和水在高压低温的条件下凝结形成的,其能量密度极高。这种特殊的性质造成,外部环境一旦失压或者温度升高,可燃冰就会迅速变成气体,体积急剧增大160多倍。它就像地下的炸弹一样,一旦开采不慎就会在瞬间爆炸。其危险性远高于其他能源。
最重要的是,当前人类已探知的可燃冰储量,绝大多数都分布在海底之下少部分储存冻土之中。而这两类地方自古以来就是钻井开采最大的障碍。这无疑将可燃冰的开采难度再次提高。尤其是海底环境,一旦开采钻孔时密封不好,导致大量海水灌入。很可能造成大范围内的海底构架失稳、出砂,甚至引发海底滑坡等巨型灾害。进而对深海油气钻探、输油管道、海底电缆等海底工程设施构成危害。
并且大家别忘了,天然气的主要成分还是甲烷,这是典型的温室气体。如果大量甲烷气体进入海水造成缺氧环境,还会会引起海洋生物的大量死亡,甚至灭绝,届时将是全球性的环境危机。因此可燃冰的有序可控开采,要比页岩油气难上百倍。正因如此,即使可燃冰已经被人类发现了近百年,却至今仍未大规模开采应用。
不过幸运的是,中国在可燃冰的勘测开采领域堪称一骑绝尘,不仅是全球首个成功从海底试采可燃冰的国家,在2020年5月,中国还创下了可燃冰开采单日产气量2.87万立方米,以及试采总产气量86.14万立方米两大世界纪录,这让中国可燃冰的开采距离产气产业化又近了一步。
碳中和将成就可燃冰
虽然现在可燃冰的大规模产业化开采很难,但其潜力却不容小觑,特别是在全球碳中合的大环境下,未来页岩油必然竞争不过可燃冰!
页岩油归根到底还是石油的一种,其燃烧产生的氢氧化物和硫氧化物对大气的污染极大。并且页岩油中的成分相更为驳杂,其危害还要胜过常规石油。在全球减缓化石燃料的大局势下,页岩油的发展必定会受到影响。
而相比于页岩油的窘迫,可燃冰的前景却显得十分光明。毕竟可燃冰在本质上就是天然气和水,因此在燃烧时只会产生二氧化碳以及水,不会产生任何的固态残渣和其余有害气体,因此可燃冰是当前能源市场最为紧缺的清洁能源。而且可燃冰的能量密度还极高,能量释放效率是普通天燃气的数倍乃是数十倍。以当前国际天然气价格持续走高的形式来看,可燃冰一旦进入市场,必定十分抢手。
霸权革命与引领革命
而除了能源需求的大趋势以外,美国的页岩油在全球原油圈内的名声也不好。要知道美国是凭借着页岩油气将自己推上国际能源霸主的宝座上的。而美国为了维持住自己的地位,近几年来一直在尝试搅乱国际石油市场。
其中最有代表性的就是混乱的中东地区,美国之所以在幕后尝试挑起事端,其目的就是打击这些常规石油出口国。如此一来常规石油的产量降低,美国就能让自己的页岩油抢占更多市场,从而谋取更多的利益。这是美国能干出来,且十分喜欢干的事!
不过现如今这种吃独食的行为,已经在国际上引起来反感。尤其是对于俄罗斯、沙特这种根深蒂固的老牌石油出口国而言,无疑是抢饭碗的做法。因此近几年来,传统石油大国,一直在尝试发动价格战来围堵美国页岩油,同时各大石油进口国也开始逐渐抵制页岩油。这导致,近两年来美国的页岩油企业大规模破产,如果以这种局势发展下去,美国的页岩油气革命很可能会搬起石头砸自己的脚,最终只能自产自销,尴尬的推出国际能源市场。
但可燃冰却不同,首先可燃冰在大概念上还是属于天然气市场。相对于石油来说,天然气的市场更为年轻,这就代表着市场份额还没固定,谁都能凭借自己的能力上桌分蛋糕。这和美国页岩油进场抢饭碗的行为有着本质区别。而且平心而论,当前唯一有可能引导可燃冰革命的就是中国。而中国即使实现可燃冰的大规模开采,首先要实现的就是能源独立。即使有能力出口了,也不会搞能源霸主这一套。中国可以赚钱,但肯定不会赚黑心钱。
甚至以我们的习惯来看,甚至有可能对一些国家进行技术援助,帮助大家一起赚钱。而这才是真正的引导能源革命,这和独裁能源革命有着本质的区别,所以在这一点上,中国可燃冰不仅不会像美国页岩油那样把路走死,还有可能把市场逐渐做大。届时我们才是真正颠覆世界能源格局!
当然这一切需要一个前提,那就是中国能率先完成可燃冰的规模化、产业化开采。不过以当前中国的进度来看,这一点还是很有希望的。特别是蓝鲸一号、蓝鲸二号这两座钻井平台问世以后,让中国在可燃冰的发展进度上已经高出其他国家一截。相信用不了多久,中国可燃冰就让世界惊叹。到时候希望美国的页岩油还能保持这种高傲,来为中国可燃冰的崛起送上最后一个助攻!
那视最后再做一个调查,你觉得中国可燃冰在未来能完全取代石油吗?在评论说说看法和大家讨论一下。好了,我是大东,一个硬核爱较真的科普作者,如果喜欢我的文章,不要忘了点赞加关注,我们下期不见不散!
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