据介绍,实现天然气水合物产业化,大致可分为理论研究与模拟试验、探索性试采、试验性试采、生产性试采、商业开采5个阶段。第二轮试采成功实现从“探索性试采”向“试验性试采”的阶段性跨越,迈出天然气水合物产业化进程中极其关键的一步。
确认可燃冰的存在
1934年,美国人哈默·施密特(Hammer Schmidt)在被堵塞的输气管道中发现了可以燃烧的冰块,它叫“甲烷气水合物”。自然界中真有像冰一样的“天然气水合物”吗?
1946年,苏联学者斯特里诺夫认为:只要有合适的温度和压力,自然界必定会有天然气水合物的形成!不仅能够形成,而且还能够聚集成为“天然气水合物矿藏”!
1968年,苏联地质学家在一年四季都冷风刺骨的西伯利亚麦索雅哈发现了“天然气水合物矿藏”;1972年,美国人首次在阿拉斯加冰胶结的永冻层中采到天然气水合物的样品。西伯利亚和阿拉斯加常年冻土,风雪严寒,自然具有形成“天然气水合物”的极冷条件。
1968年,美国“地球深部取样海洋研究机构联合体(JOIDES)”实施深海钻探计划(DSDP),其目的是在世界大洋打大量不太深的钻井,采集沉积岩心,取得洋底地壳上层的资料。执行任务的“挑战者号”钻探船上的地球物理学家为此进行了大量的地震勘探,却发现地震波反射剖面上出现了奇怪的现象:原本是一层层有序的、向深部速度呈递增的波列,现在却出现了与海底平行的波列、浅部高速度叠置在深部低速度层上的波列,出现了海底某一段没有反射的“空白”波列——这些被地球物理学家称为“似海底反射层”的怪现象,引起了海洋地质学家的怀疑:浅部的高速度层,会不会是被海底低温的冰冻结的地层?会不会是成层状的可燃冰?
似海底反射层(Bottom simulating reflection简称:BSR),一般被认为是天然气水合物存在的地震指示标志
1979年,美国挑战者号执行深海钻探计划第66、67航次,开赴中美洲海槽,找到了存在“似海底反射层”这一怪现象的海域,打钻的结果是看到了科学家们期待已久的可燃冰的倩影!这使科学家们确信,只要有“似海底反射层”这一怪现象存在的海域,就可能存在着可燃冰。1981—1986年间,DSDP第84、96、112航次在秘鲁海槽、南墨西哥滨海带、危地马拉滨海带等地发现了可燃冰的存在;1990—1993年间,又在太平洋西岸、美国西海岸、日本滨海、日本南海海沟等地发现了可燃冰的存在。
美国挑战者号
目前,全球的可燃冰98%分布在海洋的沉积物当中,2%分布在永久冻土带。