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天然气水合物 一、天然气水合物的概述 1.天然气水合物 天然气水合物是分布于深海 HYPERLINK /view/1526410.htm \t _blank 沉积物或陆域的 HYPERLINK /view/185612.htm \t _blank 永久冻土中，由 HYPERLINK /view/1093.htm \t _blank 天然气与 HYPERLINK /view/2630.htm \t _blank 水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。因其外观象冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“ HYPERLINK /view/32145.htm \t _blank 可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。 所以分子式可用mCH4·nH2O来表示。 2.天然气水合物的形成条件及成因分析 HYPERLINK /view/32145.htm \t _blank 可燃冰是 HYPERLINK /view/1093.htm \t _blank 天然气分子（烷类）被包进水分子中，在海底低温与压力下结晶形成的。形成可燃冰有三个基本条件：温度、压力和原材料。首先，可燃冰可在0℃以上生成，但超过20℃便会分解。而海底温度一般保持在2~4℃左右；其次，可燃冰在0℃时，只需30个 HYPERLINK /view/33387.htm \t _blank 大气压即可生成，而以海洋的深度，30个大气压很容易保证，并且气压越大，水合物就越不容易分解。最后，海底的 HYPERLINK /view/14997.htm \t _blank 有机物沉淀，其中丰富的碳经过生物转化，可产生充足的气源。海底的地层是多孔介质，在温度、压力、气源三者都具备的条件下，可燃冰晶体就会在介质的空隙间中生成。化学式为CH4。 3.天然气水合物的发现过程 1810年，首次在实验室发现天然气水合物。 1934年，前苏联在被堵塞的天然气输气管道里发现了天然气水合物。由于水合物的形成，输气管道被堵塞。这一发现引起前苏联人对天然气水合物的重视。 1965年，前苏联首次在西西伯利亚永久冻土带发现天然气水合物矿藏，并引起多国科学家的注意。 1970年，前苏联开始对该天然气水合物矿床进行商业开采。 1970年，国际深海钻探计划(DSDP)在美国东部大陆边缘的布莱克海台实施深海钻探，在海底沉积物取心过程中，发现冰冷的沉积物岩心嘶嘶地冒着气泡，并达数小时。当时的海洋地质学家非常不解。后来才知道，气泡是水合物分解引起的，他们在海底取到的沉积物岩心其实含有水合物。 1971年，美国学者Stoll等人在深海钻探岩心中首次发现海洋天然气水合物，并正式提出“天然气水合物”概念。 从此天然气水合物进入了发展的新纪元。 二、天然气水合物的储量介绍及分布 1.全球天然气水合物的储量介绍 据潜在气体联合会（PGC，1981）估计，永久冻土区天然气水合物资源量为1.4×1013 —3.4×1016 m3，包括海洋天然气水合物在内的资源总量为7.6×1018 m3。但是，大多数人认为储存在汽水合物中的碳至少有1×1013 t，约是当前已探明的所有化石燃料（包括 HYPERLINK /view/23985.htm \t _blank 煤、 HYPERLINK /view/16263.htm \t _blank 石油和 HYPERLINK /view/1093.htm \t _blank 天然气）中碳含量总和的2倍。 2.天然气水合物在全球范围内的分布 天然气水合物在自然界广泛分布在大陆 HYPERLINK /view/185612.htm \t _blank 永久冻土、岛屿的斜坡地带、活动和 HYPERLINK /view/1929068.htm \t _blank 被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以及海洋和一些 HYPERLINK /view/283898.htm \t _blank 内陆湖的深水环境。 科学家的评价结果表明，仅仅在海底区域，可燃冰的分布面积就达4000万平方公里，占地球海洋总面积的1/4。目前，世界上已发现的可燃冰分布区多达116处。 世界上海底天然气水合物已发现的主要分布区是大西洋海域的墨西哥湾、加勒比海、南美东部陆缘、非洲西部陆缘和美国东海岸外的布莱克海台等，西太平洋海域的白令海、鄂霍茨克海、千岛海沟、冲绳海槽、日本海、四国海槽、日本南海海槽、苏拉威西海和新西兰北部海域等，东太平洋海域的中美洲海槽、加利福尼亚滨外和秘鲁海槽等，印度洋的阿曼海湾，南极的罗斯海和威德尔海，北极的巴伦支海和波弗特海，以及大陆内的黑海与里海等。 3.天然气水合物在我国的分布 我国是世界第三冻土大国，冻土区总面积达215万平方公里。据科学家初略估算，我国的可燃冰远景资源量至少有350亿吨油当量。而这一储量可以与当年的大庆油田