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地狱之门——燃烧的达尔瓦兹巨坑 精选

已有 8897 次阅读 2012-8-24 13:36 |个人分类:科普写作|系统分类:科普集锦|关键词:地狱,,天然气,油井,,生命,灾害,资源| 生命, 天然气, 灾害, 地狱, 油井

地狱之门——燃烧的达尔瓦兹巨坑

2012781707,四川省阆中市河溪镇五村山凹里的一座废弃多年的天然气气井突然发生井喷,两公里外能看见熊熊大火,百余名村民被迫紧急转移。后经消防部门及时救援,通过泡沫枪和水枪交叉灭火,逐渐控制了火势。事后查明,该事故是由于天然气井口抽油杆喷盒盘根处遭遇雷击密封失效,从而导致天然气泄漏起火。类似的事故时有发生,基本都能得到有效治理。但是,在中亚的卡拉库姆沙漠中有个燃烧的天然气坑,大火一直未被扑灭,那就是被人们称作“地狱之门”的达尔瓦兹巨坑。

既是灾难 也是美景

        在土库曼斯坦的首都阿什哈巴德北部约260公里处,卡拉库姆沙漠的中部有一个名为达尔瓦兹的小镇,大约生活着350位居民。40多年前,这里发生的一场灾难害得人们惶惶不可终日,如今,这里竟然因当年的那场灾难而闻名全球,吸引着世界各地的探险爱好者。

        1971年,土库曼斯坦还属于前苏联的加盟共和国之一,前苏联的地质学家来到该国的卡拉库姆沙漠中进行地质勘探,寻找油气资源,当他们正在坐标北纬40°1510″、东经58 °2622E处进行紧张的钻探工作时,突然发生了一起事故,工地上的钻机倒塌了,更可怕的是,居然在钻探施工地出现了一个直径达70的巨型塌陷坑!地质工作者来不及抢救仪器设备就不得不逃离现场,因为他们发现在这样一个巨坑中,竟然在向外释放者有毒气体。

        为了防止毒气蔓延到附近的村庄,不知是谁想出了一个主意:用火点燃气体。遗憾的是,事情并不想人们想象得那么简单,几天过去了,几个月过去了……这团烈火从来没有熄灭过,一直持续到今天,燃烧了40多年。经测试发现,这些燃烧的气体其实就是宝贵的天然气,其组成成分主要是烃类气体甲烷,也含有少量乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等。当然,在当时不能有效收集这些气体的情况下,燃烧是最好的方法了,这比将温室气体甲烷直接释放到大气中要好得多。

        随着越来越多的探险者的到访,达尔瓦兹坑的知名度也越来越大。在茫茫的沙漠中,熊熊燃烧的烈火映照着漫天的繁星,如果我们置身于此情此景中,就仿佛是同时看到了美丽的天堂和恐怖的地狱。虽然这是灾难,但它所创造的美景确实给当地的小镇带来了收益,所以,尽管在20104月土库曼斯坦总统参观了这里并下令将该坑关闭,或采取相关措施降低其对附近天然气田的影响,但始终未能奏效,烈火仍在继续,资源浪费仍在继续,成千上万探险者的脚步仍在继续……

野火为何烧不尽?

        像达尔瓦兹坑这种天然气燃烧的情况并多不见,但是,当我们想起煤田自燃,或许就会明白怎么回事了。

        有煤炭分布的地方,就会有自燃发生的危险存在。因此,世界各地的煤田都面临着煤层自燃这一天敌,此起彼伏的煤田地火,有时候呈现点状火源,有时候却是“火烧连营”,成片出现,给煤矿的安全生产造成了极大困扰。美国费城西北160公里的桑塔利亚,原本是一个宁静美丽的小镇,后来有人在这里开了煤矿,在给小镇带来繁华和富裕的同时,也带来了一场灭顶之灾。19625月,有人在废弃的矿坑了发现了微微燃烧的火苗,可从那以后,这里的火苗再也没有熄灭过。虽然当地居民想尽一切办法和越燃越旺的大火作斗争,但都以失败而告终,最后不得不搬离家乡,任其自生自灭。这座城镇也被许多媒体评为“各种灾难催生的10大‘鬼城’”之一。

        达尔瓦兹坑的天然气燃烧和煤田自燃情况类似,都是属于一种严重的生态灾难,不仅破坏生态环境,更是严重的资源浪费。

        我们知道,最初形成的石油都是分散的,要形成能够开采的油气田还需要很多渗透通道和一个圈闭的构造,由于石油是液体,能够沿着岩层中的裂隙慢慢流动,逐渐在一个地方汇聚起来,当遇到顶部具有无法渗透的岩石时,即圈闭的构造,这些汇聚的石油就不再挥发,越聚越多,从而形成油藏。与石油相比,天然气的生成更为容易一些,各种类型的有机质都可以形成天然气,比如沉积的有机质可以经过微生物的群体发酵从而生成天然气,也可以是在石油形成的同时一起生成,以气的形式存在于含油层之上。 

        据此可以推断,土库曼斯坦的达尔瓦兹坑应该就是位于这样的圈闭构造之上,所以才会有源源不断的天然气释放出来。实际上,土库曼斯坦确实蕴藏着丰富的天然气资源,主要蕴藏在卡拉库姆沙漠中,有关数据显示,该国的天然气探明储量为22.8万亿立方米,位居世界第五位,而且近年来还不断有新的气田被发现。

大火能否被扑灭?

        尽管达尔瓦兹坑也有美丽的一面,但这种美丽令人望而生畏,这样的美景我们不要也罢。

        关于扑灭大火的方法,我们不妨借鉴一下煤田自燃领域的治理办法。我国的煤田灭火技术处于世界领先水平,可谓是久病成医。现如今,主要的煤火灭火技术有:将已经燃烧或正在燃烧的可燃物全部挖走的直接剥离法、通过钻孔向地下火区注水或灌注具有一定比例的泥浆的注水法和注浆法、使用各种碎石土充填覆盖火区地表的裂缝、塌陷坑、废弃井口的覆盖法、将不能燃烧的N2NO2CO2等气体充入到密闭的火区中的惰气灭火法等,虽然各种方法的工作方式不同,但原理基本一致,都是要努力切断煤层与氧气的接触,降低温度,使之熄灭。

    历史上的1991年科威特油井大火发生后,面对4060米高的冲天火柱和1400的井口温度,世界各国的灭火队分别提出了不同的方案,其中,美国人设想将一支耐火管子插入井口,然后往里灌液化氮气,使火因缺氧而熄灭;匈牙利人设想用飞机发动机转动时产生的巨大推力将火吹灭;中国专家也提出了一整套方案,用长臂桅杆吊车把长约8的引火筒套在井口上,将井火与地面火隔开,扑灭地面火后,将散状火焰集中引导垂直向上,然后用中型以上水泵机组和数门水炮,在引火筒顶端用直射水柱拦截封顶灭火,即罩引火筒大排量直射水柱封顶灭火法。此后,该方法被广泛应用。

         对于达尔瓦兹坑的天然气燃烧,考虑到它位于沙漠之中,位于地下,属于气体燃烧,而且缺少水源,直接剥离法、注水法、注浆法、惰气灭火法都无法开展工作,只能采取覆盖法了,可使用挖掘机、推土机等机械设备,充分利用当地的砂石,覆盖填埋燃烧的洞口,由于坑洞容积较大,这将是一项规模浩大的工程。至今人们还没有扑灭这场大火,恐怕原因也就正在于此吧。(/马志飞)(图片来源百度、谷歌、维基、NASA)

 












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