木里:苍茫中点燃中国新能源之光

左西玲 寇俊山 康维海

天然气水合物又称“可燃冰”,是由水和天然气在高压、低温条件下混合而成的一种固态物质,具有使用方便、燃烧值高、清洁无污染等特点,是公认的地球上尚未开发的新型能源,被誉为21世纪最有希望的战略资源,是世界各国争相研究、勘探的重要对象。

我国能源勘查史上的一座丰碑

中国、青藏高原、海拔4062米的青海木里。

2009年9月25日上午,在国土资源部一个非比寻常的新闻发布会上,一个被称为天然气水合物(又称可燃冰)的能源行业名词将这三者紧紧联系在一起。

新闻发布会称:此次发现,使我国成为世界上第一次在中低纬度冻土区发现天然气水合物的国家,也是继加拿大1992年在北美麦肯齐三角洲、美国2007年在阿拉斯加北坡钻探发现天然气水合物之后,在陆域通过钻探获得天然气水合物样品的第三个国家。

这一重大突破,证明了我国冻土区存在丰富的天然气水合物资源,对认识天然气水合物成藏规律、寻找新能源具有重大意义,同时也再次证明了我国天然气水合物的调查与研究处于国际领先水平。

这一重大突破,也在提示人们,全球广泛的中低纬度冻土区都有可能发现并提取“可燃冰”,大大扩大了原来的全球“可燃冰”预测统计赋存的地域范围和储存数量。

随着新闻发布会的高规格亮相,我国天然气水合物清晰的研究路径也从神秘中走出,走进世界的视野,走向普通公众的信息平台。

目前研究结果表明,天然气水合物分布广泛,资源量巨大,是煤炭、石油、天然气全球资源总量的两倍。

我国是世界上仅次于俄罗斯和加拿大的第三冻土大国,冻土区总面积达215万平方公里,具备良好的天然气水合物赋存条件和资源前景。

2002年国土资源部在启动海域天然气水合物调查时,同步部署陆域永久冻土区天然气水合物的相关调查研究工作。2004年由中国地质调查局负责组织开展资源远景调查和钻探技术研发,编制出我国第一份冻土区天然气水合物稳定带分布图,圈定了有利区带。

2007年5月我国在南海北部钻获天然气水合物的重大突破,但陆域永久冻土区天然气水合物的寻找迟迟没有结果。冻土区分布面积较广的西藏羌塘盆地、东北的漠河一带都留下了中国地质工作者踏破铁鞋、苦苦探寻的足迹。

七年多的时间过去了,亘古荒凉的青海省海西蒙古族藏族自治州天峻县木里地区石破天惊般成为“后石油时代”中国重要替代能源的“现身”之地,成为地质工作者向新中国成立六十周年献上的一份厚礼!

国土资源部总工程师张洪涛激动地称此次发现在某种意义上相当于中国当年发现大庆油田。

这一重大发现,对我国扩大新的洁净能源领域,增加我国能源战略储备,促进能源多样化,推进可持续发展具有极其重要的战略意义。

这一重大发现,使正在深度和广度上实施资源转换战略的青海,正在努力成为全国能源储备和接续地区的青海,将会因这一我国能源勘查史上一座丰碑的树立,在加快经济社会又好又快发展中面临新的重大机遇。

这一重大发现,也让正在如火如荼地进行着柴达木循环经济试验区建设的海西州在富集的资源储备上如虎添翼,在更高的层次上打开了他们重新认识自我、重新把脉宝贵资源的一扇亮窗。

荒原探寻“冰”梦的一条崎岖路

2009年9月28日一大早,我们踏上了去天峻木里的探寻之路。随行的有青海煤炭地质局副局长、总工程师刘天绩 ,中国煤炭地质总局、青海煤炭地质局所属青海煤炭地质105勘探队党委书记蔡玉良等人。

从西宁到天峻300多公里柏油路格外平坦,由天峻至木里的150公里沙石路则毫不留情地叫我们感受了“三颠”的滋味。(车在路上颠、人在车里颠、五脏六肺在肚子里颠)八个多小时的奔波,让我们初识了木里的遥远,与同车的鱼卡和大柴旦煤矿第一发现人刘天绩的交谈,也让我们对地质工作者的寻“冰“之梦有了条理上的清晰。

阔别40多年,2004年4月,迎来勘探第二个春天的青海煤炭地质105勘探队大规模二进木里。木里煤田聚乎更矿区的三井田勘查、一井田详查、一露天煤质勘探、二、三露天勘查等任务是他们通过招标及与投资商合作争取到的几个比较大的项目。11月15日6时45分,木里煤田聚乎更矿区一井田正在进行首勘区勘查,在施工33号孔钻深至65.19米时,孔内发现有强烈的不明气体涌出,点火可燃烧。原本计划钻深至400米,由于气体涌出量很大,造成钻孔施工困难,迫使该孔因未见到可采煤层便在135.75米报废。

我们到达木里后,当时的钻机施工人员衣风龙告诉我们:那天操作时的感觉就跟平时不一样,加压钻不往下走反而被顶着往上移,主动转杆拆开后泥浆瞬间喷出七八米,我在现场干了19年,从来没有遇到过这种现象。汇报后,这一异常现象受到队里的重视,指示我们采样。

恰巧,正在中国矿业大学攻读博士学位的青海局副局长、总工程师刘天绩来这里检查工作。项目负责人及钻机施工人员的汇报与老师课堂上所授“地学前缘”关于天然气水合物的知识相碰令他心头一亮,随即要求项目组进行分析测试。

由于是在井口采集的样品,气体中混入了空气,但气体中“可燃冰”的主要成分甲烷仍然达到了38.07%,乙烷1.31%,丙烷、丁烷0.05%,可燃气体总成分占39.43%。

2005年,青海煤炭地质105勘探队在开展中国煤炭地质总局科技发展专项资金项目《高原高寒永冻层地区煤炭绳索取芯(气)钻探技术的开发应用》研究时,与中国地质科学院勘探技术研究所开展了合作。在此过程中,李永红、贾志耀、曹官青等地质技术人员与中国地质科学院勘探所专家张永勤对该区异常气体情况进行交流、探讨,认为该区可能存在天然气水合物。

青海木里地区有疑似“可燃冰”的信息引起了在我国海域和陆域一直奔波苦寻“可燃冰”踪迹的中国地质科学院矿产资源研究所研究员祝有海的高度关注。2005年8月20日,在煤炭地质105勘探队的引导下,张永勤、祝有海风尘仆仆直奔木里煤田33号钻孔进行了考察,在33号钻孔井口进行了点火试验,并采集了井口的气体样品。在收集了青海煤炭地质105勘探队资料的基础上,祝有海于2006年2月在《地质通报》第25卷第1—2期发表了《祁连山对年冻土区天然气水合物的形成条件》的论文。

这是在公开刊物上第一篇有关青海木里地区有可能存在天然气水合物的文章,应该说从那时起,青海木里在我国冻土区天然气水合物稳定带分布图中所占据的地位在悄然提升,业内聚集的目光越来越多。与此同时,105队勘探的脚步并没有停歇,他们继续以严肃认真、精益求精的科学态度关注事态的发展。

2006年5月19日3时50分,他们在聚乎更煤矿区三露天详查勘查时,施工的7-10号钻孔当孔深钻至116.8米时孔内开始涌出不明气体,点火燃烧,气体的涌出孔段不在煤层中,应不是煤层气。地质人员在孔深170米用排水取气法采集了2个样品,经化验甲烷 87.13%,氮气9.80%,二氧化碳 0.85%,乙烷 0.14%。

其实,在2007—2008年,青海煤炭地质105勘探队在聚乎更矿区三露天勘探时,在7—10、12—42钻孔已有类似的情况发生,青海煤炭地质勘查院在聚乎更矿区四井田的5—2、7—5钻孔也见到了类似现象。

青海方面对疑似“可燃冰”的判断和认识引起了中国地质科学院矿产资源研究所的重视。

2008年1月,由中国地质科学院矿产资源研究所、勘探技术研究所和青海煤炭地质局105勘探队共同承担了“祁连山冻土区天然气水合物DK-1科学钻探试验孔”项目,正式拉开了科学考察木里地区“可燃冰”的序幕。

经过了立项、设备购置、管材加工等大量前期工作,万事具备。为了确保能在低温条件下科学施工,该科学钻探试验孔于10月18日开钻,当钻进到133.5～135.5米区段时,在其细砂岩夹层的孔隙和裂隙中不断冒出气泡,干净的岩心表面下段冒出水滴,岩芯点火能直接燃烧,岩芯放进水里还能不断冒泡,此外在裂隙面上发现白生碳酸盐矿物。基于这些现象,结合这一深度位于天然气水合物稳定带内,他们初步认为这是天然气水合物所致。之后又相继在142.9～147.7米区间和163.3～163.5米区间发现类似的现象。11月14至15日经中国地质大学专家现场鉴定,所取岩芯中的可燃物就是天然气水合物。

2009年1月10日,在北京进行了项目阶段成果验收,与会七位院士和多名专家一致确认在青海木里发现天然气水合物,建议加大工作力度,取得实验室鉴定成果。

2009年5月31日DK-2孔开钻,在97.47米处见到气体异常;在144.40-152.0米间发现第一个含天然气水合物岩芯段;在156.3-192米、217.5-298.82米间发现多个含天然气水合物异常标志层(泥岩、油页岩裂隙面),6月24日和25日分别发现水合物晶体,共采集23个水合物或疑似水合物样品,经送样检测于7月1日发现甲烷水合物。

2009年9月17日,在国土资源部新闻发布会召开之前,国务院参事、国土资源部总工程师张洪涛、中国煤炭地质总局局长徐水师及青海国土资源厅、青海煤炭地质局的负责同志到天峻木里“可燃冰”科研现场慰问了专家、科研和施工人员。

青海地勘队伍中的一支铁军

当爆炸性新闻扑面而来,许多人不免心存这样的疑问:为什么会在青海木里首现“可燃冰”?

胸有成竹的权威专家的解释是:青海有着丰富的冻土带资源,为可燃冰的存在提供了地质条件;甲烷是可燃冰的主要成分,其发现地一般都存在油气资源,而青海木里丰富的煤炭资源为可燃冰的形成提供了可能的油气来源;青海木里的交通条件和后勤保障措施,是我国大面积冻土带地区中条件比较好的,为钻探发现提供了有力支持;还有一个不可或缺的因素,那就是青海木里煤矿资源的开采和当地地勘部门积累了较为完整的地质资料,为进一步科学选址提供了科学数据保障。

由此说来,主观的“两个基础保障”客观的“两个存在条件”相辅相成,让青海木里成为爆炸性新闻的聚焦点也就顺理成章。于是,我们追踪报道的关注点第一次投向他们,投向中国煤炭地质总局青海煤炭地质局105勘探队的功臣们。青海煤炭地质105勘探队是隶属于青海煤炭地质局主管的中央驻青事业单位。1965年从吉林省成建制调入青海。40多年来,在青海省内重点进行了大通矿区、鱼卡煤田、高泉矿区、绿草山-大煤沟矿区、热水矿区、江仓矿区、聚乎更矿区的勘查,共提交煤炭地质报告130余份,提交各类煤炭资源储量38亿吨,占青海已探明储量的74%,是一支专业水平在同行业中处于领先地位,有着强烈“献身、创业、自强不息”精神的高原地质勘探队伍。

木里海拔在4050至4200米,气候寒冷,年平均气温0℃以下,温差大,夏季多雷雨、冰雹和大雪,气候变化极其无常……矿区为常年冻结区,广泛分布永久性冻土。

2009年9月28日下午四点多,我们终于到达离矿区七八公里的木里地勘项目驻地指挥部。十几顶绿色的帐篷一字排开,视野所及,有两座钻机在离驻地五六百米和不足千米的地方高高耸立,彩旗招展,机声隆隆,给空寂的荒原带来几许生机与活力。

一片缓坡沼泽连接驻地与钻机。我们乘坐着105队自创的传统运输车——“拖拉机爬犁”在泥泞中上路了。据说夏天这里空气中的含氧量只有平原的60%,秋冬季就更少了。

如果没有履带式拖拉机拖着用钢板焊接的爬犁在这片荒无人烟的沼泽地里来回缓慢移动,就只能靠人的两条腿。这里海拔接近4100米,稍微走快了就胸闷,一段百八十米的路也得走走停停,非常不易。因为无路可行车,“拖拉机爬犁”便在这里得以大显身手,职工上下班、运送给养、拉运设备、生产物资等全都指望它。据说,在这方圆几十里,105队有八台钻机,最远的一台爬犁来回得走五六个小时。因为离项目部太远,有几台钻机上24小时三班倒的数十位职工就吃住在钻机旁,与轰隆的机声相伴,与寂寞的坚守同行。

501和502钻机是我们坐着爬犁所能到达的最近的工作现场,也是去年以来成功钻获天然气水合物实物样品的现场。塔顶上一面鲜艳的五星红旗迎风招展,员工们橘红色的工作服在湛蓝的天空和泛黄的大地映衬下显得格外耀眼。

走近502钻场,看到各种设备安放井井有条:岩芯成规成矩,排列有序;钻杆钻头,摆放整齐;泥浆槽中静静地流淌着冲洗液。只见四五个钻工不停地忙碌着,有的在仔细观察仪表、有的在准备钻具、有的在调试泥浆,各负其责,配合默契。

钻场旁放着一个液氮容器,有人介绍说,在那个接近零下200度的小环境里放着现场钻获天然气水合物实物样品。记者第二天返宁途中巧遇已是第11次来木里的“祁连山冻土区天然气水合物DK-1科学钻探试验孔”项目首席科学家祝有海认为,经过初步勘查,青海木里可能存在两种类型的“可燃冰”,一种是岩芯里结晶的天然气水合物,肉眼可以看得见;一种是存在于砂岩孔隙里的天然气水合物,肉眼看不见。

为了这些看得见看不见的、已发现未发现的地下宝藏,105队的一百多名员工从每年的4月至10月甚至到11月一直坚守在木里、坚守在青海大地每一处可能有资源的艰苦的地方。

正是因为条件的艰苦、气候的恶劣,海拔高给生活和工作带来的种种常人难以忍受的磨难。近几年里,先后有十几支省外的地勘队走了,有的待了几天,有的坚持了一星期……

105队没有走,他们坚守的背后,是不能释怀的曾经十年的困惑和迷茫。

上世纪80年代末因受国家对地勘行业结构调整政策的影响,青海煤炭地质市场走到了前所未有的低谷,年勘探量由最多时的一万多米萎缩至最少时的几百米。至2001年全队在职职工396人,在岗职工仅有110人,全队仅能开动一台钻机,仅有使用多年剩余的800余米淘汰钻具,加之专业技术人员的大量流失,多种经营工作开展乏力,生存之路布满荆棘。

这10年是他们惨淡经营的十年,是他们没着没落的十年,是他们精神无所寄托的十年。

105队不会走,他们执着的背后,是对地勘事业第二个春天到来的期盼与激情拥抱。

2001年新一届领导班子上任,不等、不靠,依靠自身力量重组地勘队伍,大力发展地质延伸产业成为他们面对现实的第一选择。

返聘老专家,搞好传帮带,将事业心强、热爱地勘事业的待岗职工送外培训,充实到各生产部门。

从水井工程入手,以优良的施工质量树立了良好的社会信誉,今后的发展奠定了坚实的经济基础;充实工程勘察、机修力量使之成为主业的有效补充。

他们紧紧抓住青海地勘市场迎来了第二个春天机遇,积极参与地方政府地勘项目招投标工作,从小项目抓起,随后相继承担了多项重点矿区勘探设计、储量核算任务。同时,在省局的支持下挤出部分资金,添置钻具,更新设备。在2004年省财政出资的勘查项目招投标中,由于项目设计方案优秀,一举中标木里煤田聚乎更矿区三井田详查项目。后又以优良的设计方案,取得青海省煤炭勘探大型项目二、三露天详查项目等。

经过几年的卧薪尝胆、苦练内功,生产经营逐步走上了快速发展轨道。施工中工程技术人员大胆实践,积极创新,采用新技术、新工艺,不仅熟练掌握了绳索取芯工艺,并进行推广试验,极大地提高了钻探效率,取得了在高寒高海拔木里地区施工单机月进尺660米的好成绩。

可亲可敬可歌可泣的一群地勘人

与一线施工人员交谈、与管理人员沟通、与后方家属拉家常、与干了一辈子地勘活的老技术人员回忆往事,连续三天的采访,让我们对这支常年跋涉在高寒缺氧地区的队伍,对这支将“献身、创业、自强不息”精神处处不经意间深深融入对事业追求中的队伍,有了更多的了解、更深的敬佩。

作为亲历者,他们忘不了。

2004年4月,501、502钻机的同志们向高寒缺氧的天峻木里进发。天寒 地冻、空气稀薄,风雪交加,呵气成冰是木里给他们的见面礼。当时天峻至木里的150公里路异常难走,30多名先遣人员到达后,装被褥、床的行李车在后面受阻,七天后才赶到目的地。为了不影响工作,取得甲方的信任,大家白天紧张地卸车、立塔;晚间就将唯一的一顶大帐篷一半铺在雪地里,一半盖在身上,围在借来的火炉周围,卧雪观天,苦等黎明。海拔四千多米带来的高山反应毫不留情地向他们袭来,许多同志不同程度感觉到头痛、胸闷、气短、腿肿……

怒吼的风知道、鹅毛般的雪知道,空寂的荒漠知道、被深深感动的甲方知道,铁军般的105队没有一个人退缩,没有一个人当逃兵。

一台钻机有两个机长三个班长,42岁的王玉文是503号钻机的班长,父亲王凤臣在1965年加入这一行当,是个老机长。2006年5月母亲住院做手术,作为家里长子的王玉文回不去。那时他们负责的孔深已达600多米,孔越深责任心越大报废的危险性也就越大,若遇事故处理不及时,孔报废了损失就是几十万。老父亲王凤臣知道儿子身负的责任,他没有也不可能强求儿子舍“大家”顾"小家"。接受采访时,他说了一句平常得不能再平常的话:我知道,三班倒的工作性质决定了儿子不可能有事就能立刻往家走。

十几天后王玉文又一次接到了母亲病危的电话,当他搭着便车刚刚走了五十多里路时,老人家便永远离开了人世……母亲“头七”过后,王玉文便在自己对钻孔进度的担忧和父亲的催促声中返回木里。

在105勘探队的企业精神中“献身”是排在第一位的。这样的事在他们看来很普通很平常甚至不足挂齿。但在外人看来,这种献身不仅意味着奉献青春、奉献年华、奉献智慧、奉献健康甚至生命,同样意味着不得不割舍儿女情长,割舍孝道至爱。

1966年出生的李文革是负责后勤保障物资供应工作的罗红昌的爱人,兵马未动粮草先行,每年第一批进山、最后一批出山的队伍中总会有罗红昌的身影。李文革清楚地记得前年7月老罗因肚子剧痛被送出木里,当她得知消息火速赶往现场时,两辆车在天峻县相遇,送老罗的车就像是从泥浆里拖出来的一样,连挡风玻璃上都挂满泥浆,已经看不清车子本来的颜色。大夏天穿着自己用粗线织的大红毛衣的老罗缩在车里捂着肚子一脸痛苦表情。他被直接送到省城医院的手术室,急性阑尾炎已经穿孔,医生说还算送得及时。

“有女不嫁钻探郎,一年四季守空房”,李文革的父辈都是地质工作者,她了解嫁给这一行业的人意味着什么。本不想长年累月“守空房”,但挡不住的缘分让他们走在一起。“习惯了”,这是采访中她说的最多的一句话。当出野外的亲人习惯了工作环境的艰苦,她们便习惯了独自养儿育女的艰辛;当远方的亲人习惯了工作之余的寂寞,她们便习惯了有事指望不上的无奈。习惯的是双方报喜不报忧的心态,习惯的是彼此理解与支持的默契……

作为聆听者,我们忘不了。

年复一年,当大部队的身影消失在茫茫荒原的尽头,预示着4月到11月一个工作周期的结束,同时也意味着极少数看班人漫长冬日、异常寂寞生活的开始。大约有五个月的时间,他们将坚守在每一处施工现场守护设备。多的三两人,少的甚至是一人值守。

白天望荒野、夜晚数星星。日复一日,挨过难以述说的异常寂寞,抖落狂风暴雪的频频亲扰,当分别数月的工友们再次出现在眼前时,那一刻,他们中的一些人常常大张着干裂的嘴唇说不出话来,只是情不自禁地用双臂使劲摇晃着来者,粗糙黢黑的脸上大滴大滴的泪珠止不住地顺腮滚落……

这是一支战功显赫,走过坎坷又极具凝聚力的队伍。现为105队地质处长的李永红因单位业务萎缩曾多年待岗在家。为了生计,1998年他下海从事食品烟酒批发零售生意,收入颇丰。2004年队里决定让他上岗时,他考虑再三,最终还是割舍不下东山再起的地勘事业,背起行囊,赶赴一线。工作过程中,他虚心求教,不耻下问,勤于思考,积极探索,敬业钻研,带领全处人员出色地完成了各项任务,并在实践中将自己历练成一名出色的地质科技工作者。

还有我们采访的施工一线员工赵延中、邓生义、卢光明、闫平、李自朝……退休后依然在发挥余热的杨进尧、宋洪才。那是一群普通又普遍不善言谈的人,一群对献身地勘事业无怨无悔的人。

艰辛的付出得到欣慰的回报。到2008年底,105队实现产值2665万元,利润260万元,承担各种地勘项目19项,在岗职工人均收入达到49829元/年,累计完成地质钻探进尺33524.51m,完成钻孔74个,连创该队历史新高。他们承担的省重点勘查项目施工质量连续多年被评为省重点地质勘查优秀项目,先后荣获中国煤炭地质总局科学技术一等奖一次,二等奖一次,中国煤炭工业协会优质报告一等奖一次、新发现资源奖一次,一人次荣获青海省优秀地质专家称号,今年他们的产值将突破4000万元。

采访中,队长兼总工文怀军的一席话表达了这个英雄集体的不畏艰险、不怕牺牲、自强不息的共同心声:苦,苦不死人;累,也累不死人。我们所期盼的就是以自己的努力工作为青海的经济社会发展做出最大的贡献。正因如此,他们中的不少人告诉记者:看到天然气水合物在自己手中出现,觉得所有的困苦、寂寞、所有的付出都值了。

如果说可燃冰的发现经历了发现线索、提出假设、取样化验、测试结果这几个阶段,那么,青海人、青海煤炭地质105勘探队尤其在前两个阶段的作用功不可没。

如果说可燃冰的发现对一种新型替代能源的研究、开发、使用而言,仅仅是万里长征的第一步,那么,让我们继续把热切期待的目光投向木里,投向青藏高原神奇、广袤的冻土区。

(作者单位:《青海日报》社)