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世界上最大的青藏高原,中国23%面积,见图1

时间:2022-08-05 11:01:39来源:网络整理

广袤的青藏高原

青藏高原是中亚的高原地区。它是世界上最高的高原,平均海拔4500米,面积250万平方公里。它被称为“世界屋脊”和“第三极”。高原边界上,东为横断山脉,南、西为喜马拉雅山脉,北为昆仑山脉。覆盖中国西藏自治区边境、青海省全境、新疆维吾尔自治区、甘肃省、四川省、云南省部分地区,以及不丹、尼泊尔、拉达克、印度等地区。中国青藏高原面积占中国总面积的23%,如图1所示。

青藏高原地图

青藏高原的可燃冰是个谜

海底可燃冰的形成机制非常简单。地球大约有46亿年的历史,而人类诞生于500万年前。在36亿年前人类出现之前,海洋就已经有生命活动,生长、繁殖、死亡,尸体像海雪一样坠落到海底,残骸在压力和温度的作用下逐渐下落。它分解成甲烷,与低温海水结合形成天然气水合物(NGH),可以燃烧冰。

永久冻土也是天然气水合物的储层。多年冻土是指冻土层处于水的冰点以下两年以上的状态。这个永久冻土层被称为永久冻土层,或简称“永久冻土层”。多年冻土一般分布在地下30~40厘米,通常分为上层和下层。夏季上层融化,下层仍然结冰。一般冻土层升温或受强压力时可燃冰图片,冻土中的冰会溶解成水;但在永久冻土所在的地方,即使天气回暖,气温仍然低于冰点,使得冻土中的冰无法重新融化成水,从而使永久冻土的成分保持不变。其连续冻结时间可长达1000年以上。多年冻土中的水长期冻结,普通植物难以生长。大部分多年冻土位于高纬度地区,如靠近北极和南极的陆地,唯一的例外是青藏高原的苔原,高度使陆地变成多年冻土。

多年冻土区如俄罗斯西西伯利亚盆地北部多年冻土区有一个名为Messoyakha气田的气田,该气田于1968年发现,是典型的天然气水合物气藏。 1970年开始生产。由于压力释放,产生了天然气,向诺里尔斯克(西伯利亚西北部城市)供应天然气,但产率低,1978年停产。1974年,在加拿大北部三角洲的浅层地层中也发现了天然气水合物。北极永久冻土也是一个巨大的可燃冰库,无处不在。

此外,俄罗斯总理弗拉基米尔·普京于2009年8月1日乘坐小型潜艇到世界上最深的淡水湖贝加尔湖水面以下约1400米处,探索新能源“可燃冰”。贝加尔湖是世界上最深的湖泊之一,水深约 1700 米。 1990年代在贝加尔湖发现天然气水合物,估计技术可采资源量约1万亿立方米。禁止开采贝加尔湖的可燃冰,只允许研究。

贝加尔湖存在北极永久冻土和易燃冰很容易解释,因为世界上有丰富的石油和天然气地区。青藏高原的甲烷是怎么来的?最值得研究。如果地球的造山运动在几天内将海底可燃冰带到了青藏高原,那么冰不会融化的可能性不大。还有一种可能是青藏高原冰层下有比大庆大的油藏,或者比神华大的煤矿,逸出的甲烷进入厚厚的冰层。这不合逻辑!可燃冰在 36 亿年前开始形成,化石燃料(原煤、原油和天然气)在大约 3 亿年前形成。化石燃料远比可燃冰年轻,可燃冰是化石燃料的始祖。原油或原煤怎么会在可燃冰之下?当然,青藏高原可燃冰的甲烷是从哪里来的,这不是随便摸头就能猜出来的。探索甲烷的来源远比吹嘘储量重要得多。目前流行的青藏高原可燃冰量数据不可靠。事实上,青藏高原究竟有多少可燃冰尚不得而知。

可燃冰难以开采青藏高原

一立方米的可燃冰可以释放多达 160 至 170 立方米的天然气,这是一个很有吸引力的前景。可燃冰被视为21世纪的新型绿色高效能源,其储量可供人类使用约1000年。可燃冰被称为21世纪最具发展潜力的战略资源,将改变全球能源格局。可燃冰是一种资源吗?从能源经济的角度来看,在计划经济时代,天然气资源是指地下天然气的埋藏量,但在市场经济时代,概念发生了变化。储存在地下并可供使用的天然气量。

甲烷水合物的压力-温度相图

从图 2 可以看出,永久冻土中的甲烷水合物可以在零下 3 摄氏度左右存在。随着温度的升高,冰层逐渐融化,可燃冰存在于水中;如果温度继续升高,就会变成水溶性天然气。

天然气开采的难易程度取决于孔隙度和基质渗透率。常规天然气井的井筒只要伸入储层,天然气就会呼啦呼啦到井筒;这个地方只是慢慢溢出,所以回收率很低。可燃冰基本没有孔隙,只有表面的天然气懒惰逸出,采收率较低。

在青藏高原开采可燃冰,只要温度升高或压力降低,都能释放天然气。目前,从天然气水合物中提取天然气的方法主要有3种:

⑴热激发法。热激发法是将水蒸气、热水、热盐水或其他热流体泵入水合物地层。缺点是造成大量热量损失,效率很低。尤其是在永久冻土区,永久冻土层会降低对储层的有效热传递,即使是保温管也是如此。

2) 化学刺激法。盐水、甲醇、乙醇、乙二醇、甘油等一些化学物质被泵入水合物层,会引起水合物的分解。这种方法比热激发法速度慢,而且成本太高。

3 解压方式。通过降低压力,移动天然气水合物的稳定相平衡曲线,从而达到促进水合物分解的目的。通常,与天然气接触的水合物通过“降低”天然气的压力或在其下方的游离气聚集层中形成天然气“口袋”(通过热激发或化学试剂的作用人为形成)而呈现惰性。水合物层。稳定并分解成天然气和水。开发水合物层下的游离气是降低储层压力的有效方法。此外,通过调节天然气的开采速度,可以达到控制储层压力的目的,从而达到控制水合物分解的效果。真空法的优点是不需要昂贵的连续激发,但仅使用真空法提取气体水合物的速度很慢。尚未发现其他高级方法。

开采可燃冰的减压方法

这三种方法只能应用减压法,但只有在可燃冰的表面缓慢融化时才能释放天然气。因此,天然气产量较低。

青藏高原平均海拔4500米。高原不是平原,山峦起伏可燃冰图片,可燃的冰块不会连成一片。它也是一个高寒多风的地区。在采矿过程中,一些冰块融化并失去平衡。雪崩容易发生,造成人员伤亡和设备损坏。迄今为止,非常规天然气仅在致密气、煤层气和页岩气中具有经济价值,而没有将可燃冰作为资源考虑。

读者可以换位思考。生产被称为“投入和产出”。如果输入多输出少,那就不行了。如果要在青藏高原开发可燃冰,首先要计算开发成本,如材料成本、管道运输成本、人员工资、高山补贴及配套设施等。在高原铺设蜘蛛网状管道冰雪比在海底铺设管道还要困难。

可燃冰:资源或祸害

人类面临一个严峻的选择:如果可燃冰是一种资源,还是一种潜伏的祸害。海底的可燃冰可以保持原状,估计不会像“笼形枪假说”那样导致全球灭绝,但雪崩暴露了可燃冰,导致温室气体排放。

经常有防止全球变暖的国际会议,并签署了许多公约。这不是解决办法,而是延缓全球变暖。人类在防止全球变暖方面其实很差,但尽量延缓全球气温的上升。这种温度升高导致永久冻土和极地地区的可燃冰更快地释放甲烷,从而形成恶性循环:温度升高→永久冻土融化→释放甲烷→温度升高。当然,这不是短期的事情,估计要上千年。

青藏高原的可燃冰不同于海底的可燃冰。海底的可燃冰将沉睡数亿年而不翻天。但随着气候变暖,极地和青藏高原的可燃冰逐渐融化。温室效应强于二氧化碳21 甲烷的逐渐释放倍数将对人类生存构成威胁。因此,可燃冰如果不是资源,就会成为祸害。可燃冰不是清洁燃料,它仍然是化石燃料。虽然可再生能源发电发展迅速,2012年全球可再生能源发电量占总发电量的22%,但青藏高原仍需解决采矿问题。虽然目前人类无法解决采矿问题,但随着科技的发展,极地和高原可燃冰的开采最终必须得到解决。

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