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打破全球能源格局,火焰“天使”來襲!

CCTV節目官網-CCTV-10 四十年四十個第一 來源:央視網2018年12月25日 18:18 A-A+

致敬改革開放四十年!

12月12日—31日

紀錄片《四十年四十個第一》

12月25日晚21:41 CCTV10播出

第二十七、二十八集

第二十八集 第一次實現大型頁巖氣田商業開發

頁巖氣  一種潛力巨大的新型能源

它們深埋地下  開採難度極大

除了恒心和毅力

更要有技術裝備和強大的經濟實力

改革開放讓一切皆有可能

隨風飄舞的“天使”宣告著涪陵頁巖氣井試氣成功

隨風飄舞的“天使”宣告著涪陵頁巖氣井試氣成功 

2012年11月28日,歷史性的時刻到來,涪陵第一口頁巖氣井試氣成功!中國成為繼美國、加拿大後,世界上第三個實現商業開採頁巖氣的國家。中國石化集團高級工程師郭旭升説:“在風的吹動作用之下,那個火一下子像個小天使一樣,有的同事説這是個氣寶寶,有的説這是個天使,宣告了咱們國家頁巖氣的重大突破,一個天使來了……”

“天使”來了

“天使”——頁巖氣,是一種特殊的天然氣,它儲存在深埋地下幾千米的頁巖石中。頁巖石上,有無數個納米級的小孔。頁巖氣,就藏身在這些小孔之中。

放在水裏汩汩冒泡的頁巖石

放在水裏汩汩冒泡的頁巖石

美國正是憑藉著對全世界第一個頁巖氣田的大量開發,在2009年時,天然氣産量首次超過俄羅斯,成為第一大天然氣生産國,實現了能源獨立。這對於保證國家的能源安全來説,是意義非凡的。

 

令人激動的是,2009年,中國地質學家在重慶涪陵發現了頁巖氣!這也是世界上除北美地區外,最大的頁巖氣田!但是,如何對這種新型能源進行商業開採,成為擺在中國工程師面前的難題……

中國,重慶,涪陵  全國首個大型頁巖氣田

中國,重慶,涪陵

全國首個大型頁巖氣田

 

找尋“天使”之路

頁巖氣定位難

開發頁巖氣,首先,要先確定頁巖石在地下的精確位置,但是在地下數千米,如何才能確定具體位置呢?

工程技術發展到今天,工程師們已經可以通過一場“人工地震”,來確定頁巖層在地下的具體位置。

工程師們先往地下20米處,埋入少量炸藥,同時在周邊3000平方公里的範圍內,設置60000多個接收器。通過爆炸炸藥,引發一場小型“人工地震”,“地震波”能夠深入到地下10000米,反饋回來的地層信息,能被這些接收器精準捕捉。

 

接收到的地層信息,匯聚到指揮室,被打印出來,下圖綠色標注的地層,就是埋藏在地下四千米的頁巖層。數千米地下的面貌,清清楚楚呈現在工程師面前。

 

能做到這一點,得益於四十年的積累。改革開放,讓國際上先進的地球物理勘探技術得以進入中國,四十年間,幾代中國科研人員的努力,將這一技術消化,吸收,創新,直至領先。

找到頁巖氣後,需要向井裏注入水和泥沙的混合物,形成超高壓力,將頁巖石壓出無數的裂縫,讓藏身其中的頁巖氣匯聚到一處,從而被開採出來。

 

要最大限度地開採頁巖氣,鑽桿必須先打入地下4000米深,然後在地下轉彎成為水平方向,再精準地順著頁巖層繼續打入1500到2000米。

要達到這一點,工作人員需要根據GPS進行定位,實時數據傳到地面上,再進行嚴密的分析與計算。這樣,堅硬的鑽桿就被控制的像一條靈活的“貪吃蛇”,可以做到指哪打哪!

如同“貪吃蛇”般靈活的探頭

如同“貪吃蛇”般靈活的探頭 

接下來,需要一種特別裝備,將隱藏在岩層裏的頁巖氣壓裂出來——這就是“壓裂車”。

這種壓裂車,需要向地下注入100兆帕,相當於在一萬米深海承受的壓力,將頁巖石壓碎。此前,壓裂車一直依靠進口,到2006年,中國開始自主研發2500型壓裂車。經過上萬次試驗,整整五年時間,世界上單機功率最大的壓裂車橫空出世。

 

這種壓裂車,能夠在崎嶇的山路行駛,幾十台壓裂車同時工作,可以向地球深處注入100兆帕的壓力,將地下幾千米的頁巖層壓碎。

“天使”的綻放

至此,頁巖氣開採主要核心設備都實現了國産化,中國的頁巖氣開採已經完全獨立自主。

 

如今,涪陵頁巖氣田已經成為世界上除北美地區外最大的頁巖氣田。年生産能力達到100億立方米,並且搭乘“川氣東送”國道專列,穿越11個省、70多個城市,惠及長江沿線,6省2市70多個大中型城市的上千家企業、兩億多居民。

1978年至2018年,

我們經歷了無數個“第一”,

四十年,哪一個瞬間讓你終生難忘?

讓我們來一場時光之旅,

回味那些改變我們生活的點點滴滴。

 

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