中國南海,神狐海域。
神狐,一個令人浮想聯翩的名字,在中國古代,狐都是一種神的存在,如果是神狐的話,那更是無可想象的。
這片位于中國南海北部的海域,于大陸架到深海的陸坡位置,距離珠江口三百余公里,水深超過900米,最深有1500米。
這里自古以來就是中國漁民的傳統漁場。
可是數千年來,大家對于這片海域最多的理解還是海產品的多寡,而深海平面以下數百米甚至上千米的海底知之甚。
為了盡可能地掌握我國資源蘊藏狀況,1999年中國地質調查局立,隨即組織了新一的國土資源大調查、地質礦產調查評估以及海洋地質調查等專項地質調查工作。
作為最新發現的能源種類,天然氣水合也就是俗話中的可燃冰,為此次海洋地質調查的重點項目之一。
世界上確定天然氣水合的技手段基本上有兩種,一種是對地球理資料的解釋確定,比如獲得BSR標志,也就是海底模擬反層,含氣水合的沉積和其下伏不含氣水合之間的聲反界面,而在海洋環境中氣水合是穩定的,所以分析這種反界面是判斷是否存在天然氣水合的一個重要標志。
另外一種就是典型的海底甲烷滲,或者被稱為冷泉,由于天然氣水合的主要分就是甲烷,所以在海底監測到大量甲烷氣滲也是判斷天然氣水合存在的重要標志。
這兩種方法都可以判斷出海底下方是否存在可燃冰。
本世紀初,海洋地質調查開始之后,地質調查人員就有了重大發現,他們針對可燃冰的高分辨率多道地質調查,發現在南海北部陸坡的西沙海域首次發現了似海底反(BSR),這意味著這種新資源在我國海域零的突破。
經過中國海洋地質工作者對于南海北部的綜合調查與研究,證實了我國海域存在天然氣水合,南海北部陸坡有良好的天然氣水合的資源遠景,初步圈定了南海北部陸坡天然氣水合資源的最有利目標區域。
南海北部陸坡深水海域隨即就被列為中國油氣勘探可持續發展的三大重要新領域之一,作為我國開展深水區勘探的首選目標。
2002年,科研人員在進行海底重力活塞取樣中,赫然發現一些地方的甲烷含量超乎異常,這是天然氣水合分解的重要證據。
隨即,在國家有關部門的大力支持下,中德兩國展開政府間合作,2004年5月,由中德兩國科學家組的科學考察隊,對南海北部陸坡展開甲烷和天然氣水合分布、形及其對環境的影響研究工作。
“太號”海洋調查船作為當時有國際先進水平的平臺,為這次海上科研工作的主力,兩國科學家在珠江口盆地東部海域發現面積巨大的碳酸鹽巖礁。
這是世界上分布面積最大的自生碳酸鹽巖,也是天然氣水合存在的重大證據,這里后來被命名為“九龍甲烷礁”。
但很可惜的是,此次科考活中并沒有獲取到淺表層天然氣水合的樣品,為參與這項研究的中德兩國地質學家們的一個憾。
之后,我國相繼在南海北部陸坡的西沙、東沙、神狐和瓊東南海域開展了大規模的天然氣水合資源調查及研究工作,并取得了一系列勘探果和理論突破。
2007年,我國地質科研工作者首次在南海北部神狐海域功實施8個站位鉆探,其中3個站位獲得了天然氣水合實樣品,所獲得的樣品甲烷含量高達99.7%以上,點火即可燃燒。
這一發現是我國首次在南海海域獲取天然氣水合實樣品,證實了南海存在良好的水合資源前景。
這是戰略的突破,也使得我國為繼國、日本、印度之后第4個通過國家級研發計劃在海底鉆探獲得天然氣水合實樣品的國家,也意味著我國海域天然氣水合資源調查正式躋國際水合勘探的先進行列。
隨后我國加快了天然氣水合調查研究步伐。
位于陸坡中段的神狐海域就位列其中,為最有科研價值的區域之一,這里也極有可能為我國可燃冰科研工作的福地。
2013年,海洋地質調查工作者在珠江口盆地實施了第二次天然氣水合鉆探。
此次鉆獲了大量高純度的新類型天然氣水合實樣品,樣品中甲烷含量最高達到99%,呈塊狀、脈狀、分散狀等多種類型,主要賦存于水深600-1100米的海底以下220米以的兩個礦層中,有埋藏淺、厚度大、類型多、含礦率高、甲烷純度高等五大特點,在國際上罕見。
該發現首次在我國南海獲取了可視的塊狀天然氣水合實樣品。
這一新發現,填補了我國海域可視水合的空白,極大地富了我國海域水合的賦存類型,是繼2007年鉆探航次后發現的新的水合賦存類型,有重大勘探實踐意義和重要的科學研究價值,是我國海域水合資源調查勘探一個里程碑式的重大突破。
2015年,海洋地質調查工作者再次在神狐海域實施23口天然氣水合鉆探井,這次的命中率達到了100%,23口井全部發現天然氣水合,水合礦厚度大、儲量大,呈高飽和度特征。
鉆井控制礦藏面積128平方千米,控制資源量超過1500億立方米,圈出10個規模較大的礦,其中通過鉆探取芯落實的2個大型礦,此次鉆探還首次發現Ⅱ型天然氣水合,與深部油氣切相關,對指導油氣勘探有重要意義。
這次鉆探為海域天然氣水合實驗開采提供了重要參考靶區,標志著我國海域天然氣水合資源調查已達到世界先進水平。
同年,科研工作者利用地球理資料在神狐鄰近海域發現了典型的海底甲烷滲(即冷泉)反特征,繼而利用我國自主研發的4500米級非載人遙控潛水“海馬號”水下機人(ROV)進行海底觀測和實時甲烷測定。
結果發現了大量化能自養的冷泉生——菌席、貽貝類、管狀蠕蟲、蟹等組的大型冷泉生態系統和大量沉淀于高堿度環境的冷泉碳酸鹽巖,證實了巨型冷泉群——海馬冷泉區的存在。
同時,在海馬冷泉區進行了目標準的大型重力活塞取樣,直接在海底淺表層采獲滲型天然氣水合實樣品。海底觀測和取樣的結果驗證了前期勘查研究中對海底滲型水合分布預測的正確,在南海海域水合資源富集規律及與冷泉有關的海底生態系統認識上取得新突破,對后續鉆探部署有重要的指導意義。
2016年6月25日,“中國地質調查局天然氣水合工程技中心”在廣州正式掛牌。同年,中國地質調查局通過開展鉆探,在神狐海域發現了超千億立方米級的天然氣水合礦藏,并為天然氣水合試采確定了試采礦和目標井位。
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