储量远超油气的 “未来能源”,中俄合作迈出重要一步。

大家可能都听说过可燃冰。

一块看起来像冰的固体,点上火就能烧。

1 立方米可燃冰,分解之后能放出差不多 160 多方天然气,能量密度非常可观。

深海海底、北极冻土下面,藏着巨量可燃冰,储量远远超过现在已知的石油和天然气,被很多人看作下一代能源宝藏。

但宝藏摆在那里,全世界却一直不敢大规模动手开采,原因只有一个:太危险,不好控。

可燃冰是甲烷被水分子 “锁” 在笼子里,只有持续保持高压低温,它才能安安稳稳以固态存在。

一旦平衡被打破,冰会瞬间分解,甲烷气体急剧膨胀。

可燃冰本身还像胶水一样,黏合着海底松散泥沙。一旦分解,地层直接失去支撑,很容易垮塌、井眼报废,甚至造成甲烷大规模泄漏。

业内有个很形象的比喻:开采可燃冰,如同在豆腐上打铁。

简单说:不是拿不出气,是拿气的时候容易把地层搞塌。

最近,中国石油大学和俄罗斯彼尔姆国立理工大学的科研团队,合作完成了一组关键实验,找到了一套可控水力压裂的新思路,给安全开采找到了重要突破口。

为了贴近真实地下地层,科学家专门制作了多组模拟矿样,用石英砂混合可燃冰,分成高含量、低含量两组样本,再还原地下真实地应力环境,做水力压裂测试,依靠高精度声学传感器,全程盯着裂缝什么时候萌生、往哪个方向延伸、怎么分叉。

实验有一个很有意思的发现:可燃冰含量越高的地层,压裂后更容易长出网状分支裂缝。这些细密裂缝就是天然气跑出来的通道,产气效率更好。而且可燃冰分解产生的气体压力,还会反过来辅助撑开裂缝。

最重要的是,他们摸清了规律:裂缝怎么长、往哪走,和地层应力、可燃冰丰度直接相关。

以后工程师可以提前预判裂缝形态,主动控制造缝,而不是任由地层胡乱崩裂,大大降低井塌、失控泄漏的风险。

很多人看到新闻会激动:是不是马上就能大规模挖可燃冰、替代油气了?

这里一定要划重点:这是实验室层面的基础突破,不是商业化开采成功。

它解决的是 “怎么安全造裂缝、控制地层破裂” 这个核心理论难题,给后续海上、冻土区的现场试采提供设计依据。

从实验室样品,到深海钻井、长期稳产,中间还有漫长的工程验证、装备测试、成本优化要走,距离我们用上可燃冰供暖发电,还有很长一段路。

但这个突破的意义依然不小。

可燃冰资源大量分布在北极冻土和深海,恰好是中俄都高度关注的区域。

这套联合研究成果,对两国未来共同开发这类清洁能源资源,打下了技术基础。

石油天然气总有枯竭的一天,人类一直在寻找更丰富的能源。

这块藏在深海冻土下的 “可燃冰”,现在又往前迈出了一小步。

它未必会很快颠覆现在的能源格局,但每一次可控技术突破,都在拉近我们和未来能源的距离。

(信息来源:俄罗斯塔斯社(TASS)、彼尔姆国立理工大学官方通报;相关研究论文刊发于国际期刊《Energy》,合作团队:中国石油大学、俄罗斯彼尔姆国立科研理工大学。)

原文:toutiao.com/article/1881699047476235/

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