可燃冰之开发利用
21世纪潜在的新能源可燃冰2到6段的主要内容
21世纪潜在的新能源可燃冰2到6段的主要内容第一段:介绍潜在的新能源—可燃冰可燃冰是一种混合物，主要由甲烷和冰构成，常见于寒冷的深海地下，以及极地和高海拔地区的冰层中。
由于其高数量的甲烷，可燃冰被认为是一种潜在的新能源，具有巨大的储量和广泛的分布范围。
第二段:可燃冰的储量和分布据估计，全球可燃冰的储量可达到数万亿立方米，是传统石油和天然气储量的数倍甚至数十倍。
可燃冰主要分布在北极地区、南海地区和世界各大洋的深水区域，其中中国南海拥有丰富的可燃冰资源。
第三段:可燃冰的开发与利用由于可燃冰深埋于海底或冰层之中，开采利用难度较大，但随着海洋技术的进步以及对新能源的需求增加，可燃冰的开发与利用正逐渐成为可能。
目前，世界各国都在积极探索可燃冰的开发技术，包括甲烷水合物的开采、分离和输送等方面的技术突破。
第四段:可燃冰的环境影响虽然可燃冰被看作是一种清洁能源，但其开采与利用也可能对环境造成一定影响。
开采可燃冰可能会导致海底地质变化、温室气体排放增加等问题，因此在开发可燃冰的同时，需要重视环境保护和可持续发展。
第五段:可燃冰的应用前景作为一种潜在的新能源，可燃冰具有广阔的应用前景。
除了作为替代传统石油和天然气的能源，可燃冰还可以用于制取气体液态燃料、化工原料等。
同时，可燃冰的开发利用也将为相关技术和装备的研发提供新的机遇。
第六段:可燃冰的发展前景由于可燃冰的巨大储量和广泛分布，以及其对环境的较小影响，可燃冰被认为是21世纪重要的新能源之一。
随着相关技术的不断进步和成熟，可燃冰的开采与利用将逐步扩大规模，成为世界能源结构的重要组成部分。
结论:可燃冰是一种具有巨大潜力的新能源，其开采与利用将对世界能源格局产生深远影响。
在开发可燃冰的过程中，需要充分考虑环境保护和可持续发展的要求，促进可燃冰产业的健康发展，为全球能源安全和可持续发展做出贡献。
可燃冰的利用
青岛发现的可燃冰
青岛冻土层开发可燃冰
中国状况
• 作为世界上最大的发展中的海洋大国，中国能源 短缺十分突出。中国的油气资源供需差距很大， 1993 年中国已从油气输出国转变为净进口国， 1999 年进口石油 4000 多万吨， 2000 年进口石 油近 7000 万吨，预计 2010 石油缺口可达 2 亿 吨。因此急需开发新能源以满足中国经济的高速 发展。海底天然气水合物资源丰富，其上游的勘 探开采技术可借鉴常规油气，下游的天然气运输、 使用等技术都很成熟。因此，加强天然气水合物 调查评价是贯彻实施党中央、国务院确定的可持 续发展战略的重要措施，也是开发中国二十一世 纪新能源、改善能源结构、增强综合国力及国际 竞争力、保证经济安全的重要途径。
• 该分布区为中德双方联合在中国南海北部陆坡执 行“太阳号”科学考察船合作开展的南中国海天 然气水合物调查中首次发现。冷泉碳酸盐岩的形 成被认为与海底天然气水合物系统和生活在冷泉 喷口附近的化能生物群落的活动有关。此次科考 期间，在南海北部陆坡东沙群岛以东海域发现了 大量的自生碳酸盐岩，其水深范围分别为550 米～650米和750米～800米，海底电视观察和电 视抓斗取样发现海底有大量的管状、烟囱状、面 包圈状、板状和块状的自生碳酸盐岩产出，它们 或孤立地躺在海底上，或从沉积物里突兀地伸出 来，来自喷口的双壳类生物壳体呈斑状散布其间， 巨大碳酸盐岩建造体在海底屹立，”类似，而规模却更大.
可燃冰的缺点
• 天然气水合物在给人类带来新的能源前景的同时，对人类 生存环境也提出了严峻的挑战。天然气水合物中的甲烷， 其温室效应为 CO2 的 20 倍，温室效应造成的异常气候 和海面上升正威胁着人类的生存。全球海底天然气水合物 中的甲烷总量约为地球大气中甲烷总量的 3000 倍，若有 不慎，让海底天然气水合物中的甲烷气逃逸到大气中去， 将产生无法想象的后果。而且固结在海底沉积物中的水合 物，一旦条件变化使甲烷气从水合物中释出，还会改变沉 积物的物理性质，极大地降低海底沉积物的工程力学特性， 使海底软化，出现大规模的海底滑坡，毁坏海底工程设施， 如：海底输电或通讯电缆和海洋石油钻井平台等
指向核心素养养成的教学案例·化学篇：指向素养发展的项目式学习教学——以“可燃冰资源开发和利用”为例
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指 陔心素 养养成 的教 学案例 ·化学篇
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随着核 心素养概念 的提 出，指 向学科核心素养养 成 的教 学是 什 么样 的？ ２０１ ７年 版普 通 高 中化学 课 程标 准 中 明确指 出 ：要 重视 开 展 “素 养 为 本 ” 的教 学 ，倡 导 真 实 问题 情境 的创 设 ，开 展 以化 学 实验 为主 的 多种 探 究活 动 ，重视 教 学 内容 的 结构 化 设计 ，促 进 学生 学 习方式 的转 变 。
一 、 指 向 素养 发 展的教 学 设 计
１．项 目式学 习主 题 的确 立
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
的 教 学 模 式 ，将真 实 素 材 贯 穿 课 堂 教学 的核
对 于 化 学 反 应 的 方 向 、速 率 和 限 度 这 一
心 环 节 ，让学 生 通 过 项 目学 习 解 决真 实 、复 内 容 ， 普 通 高 中化 学 课 程 标 准 （２０１７年
总第２２８期 Ｉ ７
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要 求 学 生 认 识 化 学 反 应 速 率 和 化 学 平 衡 的 综 合 调 控 在 生 产 、生 活 和 科 学 研 究 领 域 中 的 重 要 作 用 。在 学 业 水 平 方 面 ，新 课 标 提 出 ，学 生 需 要 能 运 用 浓 度 、 压 强 、 温 度 对 化 学 反 应 速 率 和 化 学 平 衡 的 影 响 规 律 ，推 测 平 衡 移 动 方 向 及 浓 度 、 转 化 率 等 相 关 物 理 量 的 变 化 ；能 讨 论 化 学 反 应 条 件 的 选 择 和 优 化 ；针 对 典 型 案 例 ， 能 从 限 度 、 速 率 等 角 度 对 化 学 反 应 和 化 工 生 产 条 件 进 行 综 合分 析 。
可燃冰 研究报告
可燃冰研究报告可燃冰是一种在海洋和极地地区广泛存在的天然气水合物，是一种由水和天然气共同组成的结晶体，外观类似于冰。
目前，全球范围内对可燃冰的研究得到了迅速发展，对其开发利用的前景也受到广泛关注。
本文主要对可燃冰的特点、开发利用情况以及未来展望进行综述。
可燃冰的特点主要有以下几个方面。
首先，可燃冰蕴含丰富的天然气资源，具有潜在的巨大经济价值。
其储量超过传统石油和天然气资源的总和，极具开发潜力。
其次，可燃冰广泛分布于世界各地，特别是海洋和极地地区。
这些地区相对资源匮乏，可燃冰为这些地区提供了独特的能源资源。
此外，可燃冰还具有清洁环保的特点，相比传统化石燃料，其燃烧过程中产生的二氧化碳和硫化物排放极低，对环境影响较小。
目前，全球范围内对可燃冰的开发利用取得了一定的进展。
我国在可燃冰领域的研究始于1990年代，取得了一系列重要的研究成果。
2017年，我国在南海海域成功开采出了世界上第一个可燃冰试采样品，标志着我国可燃冰研究和开发取得重大突破。
此外，全球其他国家和地区也在积极投入可燃冰的研究和开发工作，包括美国、日本、加拿大等。
未来，可燃冰的开发利用前景广阔。
首先，可燃冰的开发利用可以有效缓解全球能源供应压力。
随着全球能源需求的不断增长，可燃冰作为一种丰富的天然气资源，可以为全球能源市场提供更多选择。
其次，可燃冰的开发利用可以推动地方经济的发展。
海洋和极地地区相对资源匮乏，可燃冰的开发利用可以为这些地区提供重要的经济支柱，促进当地经济的繁荣。
此外，可燃冰的开发利用还可以减少对传统化石燃料的依赖，从而实现能源结构的多元化和可持续发展。
综上所述，可燃冰作为一种潜在的能源资源，具有丰富的天然气储量、广泛的分布和清洁环保的特点。
目前，全球范围内对可燃冰的研究和开发工作取得了一定进展，但仍面临着诸多技术挑战。
未来，可燃冰的开发利用前景广阔，将为全球能源安全和可持续发展提供重要支撑。
新型可燃冰资源勘探开发技术研究
新型可燃冰资源勘探开发技术研究随着能源需求的不断增长，石油和天然气等传统燃料的储量越来越受到限制，人们开始寻找新的能源来源。
近年来，可燃冰成为了备受关注的新能源，成为了人们关注的焦点。
可燃冰储量庞大，已经被认为是未来能源争夺中的重要资源。
在可燃冰勘探开发方面，各国都在进行积极探索和实践。
本文将从可燃冰资源的背景、开发技术和前景等方面进行详细的讨论。
一、可燃冰资源的背景1. 可燃冰的概念可燃冰是一种以甲烷为主要成分的天然气水合物，是一种类似于冰晶体的物质，其结构多为12面体。
可燃冰存在于深海和极地等低温高压环境中，主要由天然气和水组成。
由于储量庞大，可燃冰被誉为能源宝藏。
2. 可燃冰资源的储量世界各地都有可燃冰资源的储量，据国际能源署估计，全球可燃冰储量达到了3150万亿立方米，其中大部分是位于深海中的。
海洋可燃冰主要分布在北极、南极和西太平洋海域，尤其是日本、韩国、中国、美国等国的海域内发现了大量可燃冰资源。
在中国，可燃冰主要分布在南海和东海等海域，储量庞大，已成为中国能源领域的热门话题。
二、可燃冰开发技术1. 可燃冰开采技术低温高压是可燃冰形成和存在的必要条件，因此可燃冰的开采需要面对高温高压的环境。
目前可燃冰的开采主要有两种方法。
一种是采用水平钻井工艺，在冰层内控制压力和温度，通过管道和泵抽取可燃气。
另一种是采用深水平台技术，将可燃冰采集到水面上，再进行处理。
2. 可燃冰地下储存技术可燃冰储存于地下，为了在维持其结构完整性的情况下提取天然气，需要研究开发可燃冰地下储存技术。
常用的技术方法有：改变地下温度和压力环境、注入助燃气来增加可燃冰释放率等方式。
三、可燃冰的应用前景1. 可燃冰的应用领域可燃冰不仅可以作为重要的燃料资源，同时还可以应用于化学工业、食品保鲜等领域。
在燃料领域，可燃冰可以用来代替煤炭和石油等常规能源。
在化学工业领域，可燃冰可以用来制取天然气化学产品。
在食品保鲜领域，可以使用可燃冰制成冰块，以达到食品保鲜的效果。
一幅图读懂可燃冰开采的基本原理-4页
一幅图读懂可燃冰开采的基本原理可燃冰（学名：天然气水合物）是一种能量密度高、分布范围广、资源储量大的非常规能源，人们不断研究可燃冰的最终目的是开发利用可燃冰中所蕴含的能量——天然气。
2017 年 5 月 18 日,中国首次海域可燃冰试采成功。
以此为标志, 我国已经成为可燃冰勘探开发的前沿领跑者。
那么，你知道海洋可燃冰开采的基本原理吗？像常规油气开采一样直接“抽”出来？NO!顾名思义，可燃冰在地层中是以“类冰状”固体形式存在的，无法直接流动。
像挖煤一样直接把“冰块”挖出来？NO!虽然笔者不排除“挖煤式”开采可燃冰的可能性。
但在目前的技术条件下，如果采用“挖煤式”开采，则必然会引起地层失稳滑塌等工程问题。
另外，可燃冰只有在满足一定的高压、低温条件时，才能稳定以“冰态”存在。
一旦失去这种温度、压力稳定条件中的任何一个，就可能导致可燃冰由固态发生分解变为甲烷和水。
因此，“挖煤式”开采过程中面临剧烈的相变过程，目前技术无法保证挖掘过程安全可控。
尤其是对海洋可燃冰而言，挖掘式开采一旦失控，可能带来工程、地质、环境的多重灾难。
原位分解法方法？YES!这是目前被大家公认的一种可燃冰开采方法，该方法是在地层原位条件下使可燃冰分解为可以流动的气体和水，然后促使气水进入管道，然后采用类似于开采石油或天然气的方法，将可燃冰分解产生的流体开采到地面上。
也就是说，在当前技术条件下，可燃冰分解为流体（天然气和水）是可燃冰开采的第一步。
所以可燃冰分解的基本原理也就是可燃冰开采的“根之所在”。
那么，可燃冰分解为流体的基本原理是什么呢？这就得从下图说起。
这是一个由温度和压力值构成的直角坐标系。
图中的三条曲线a、b、c分别将温度-压力坐标区间分成了两个区域，即位于其左下方的“高压低温区”和位于其右上方的“低压高温区”。
比如：曲线a将温度-压力坐标区间分为D区域和（A+B）区域，曲线a就叫做可燃冰稳定存在的相平衡边界条件。
当地层温度压力条件O处于（A+B）区域区间时，可燃冰处于稳定状态，以固态稳定填充于地层空隙中。
中国可燃冰开发现状及应用前景
中国可燃冰开发现状及应用前景可燃冰，一种新型的能源资源，因具有高能量密度、清洁环保等特点而备受。
中国作为全球最大的可燃冰储量国之一，拥有丰富的可燃冰资源，其开发利用对于保障国家能源安全、推动经济发展具有重要意义。
本文将详细介绍中国可燃冰的开发现状及其在能源、工业、环保等领域的应用前景。
可燃冰，又称天然气水合物，是由天然气与水在高压、低温条件下形成的类冰状结晶物质。
中国可燃冰资源主要分布在南海、东海、青藏高原等地。
作为全球最大的可燃冰储量国之一，中国探明的可燃冰储量占全球的1/3以上。
目前，中国已具备成熟的可燃冰开采技术，主要采用水力压裂和解码技术。
通过在目标区域建立钻井，将高压、低温的水注入井中，使可燃冰分解为天然气和水，再通过管道将天然气输送到地面。
（1）现状：中国可燃冰开采处于试验阶段向商业化过渡的阶段，多个国家级和省级科研团队在进行可燃冰开采及利用的研究。
同时，中国政府积极推进可燃冰产业化发展，已有多家能源企业开始进行可燃冰的试采工作。
（2）挑战：可燃冰开采过程中可能会引发地质灾害、生态环境破坏等问题。
同时，可燃冰的开采、储存和运输等技术还需进一步完善，以降低成本、提高效率。
政策法规和标准体系也需要不断完善，以加强对可燃冰资源的保护和合理开发利用。
可燃冰作为一种清洁、高效的能源资源，具有广阔的应用前景。
在能源领域，可燃冰可用于替代煤炭、石油等传统能源，减少污染物排放，降低对环境的影响。
可燃冰还可作为船舶、航空器的燃料，满足远距离运输的需求。
在工业领域，可燃冰可用于生产化工原料、合成材料等。
例如，通过可燃冰制备的氢气可以用于生产合成氨、甲醛等化工品；可燃冰还可以作为原料合成聚合物材料，提高工业生产的效率和环保性。
可燃冰具有较高的燃烧值，可以替代煤炭等传统能源用于城市供暖、区域供冷等领域，减少污染物排放对环境的影响。
可燃冰的燃烧产物只有水和二氧化碳，是一种理想的能源替代品。
未来，中国应加强可燃冰开采、储存、运输等技术的研发与创新，提高开采效率和经济性。
关于可燃冰的研究报告
关于可燃冰的研究报告可燃冰是一种具有巨大潜力的能源资源，它的开发利用被誉为能源革命的一大突破。
本文将对可燃冰的起源、性质、开发利用以及存在的挑战进行研究和探讨。
可燃冰，学名天然气水合物，是一种由水分子和甲烷分子形成的固态结构物质。
可燃冰主要形成于海底砂土和冻土层中，同时也存在于陆地冰山、天山和高山冰川中。
其在寒冷的高压环境下形成，能源含量丰富，是一种非常理想的清洁能源。
可燃冰的发现和开发始于20世纪60年代，但直到21世纪才获得了突破性进展。
可燃冰的开采技术主要有水平钻井、压裂等。
研究显示，全球可燃冰资源量十分丰富，估计储量相当于目前已知化石能源的两倍以上，其中主要集中在亚洲沿海地区和北极。
可燃冰的开发利用可以满足全球能源需求，为世界能源结构的转型提供了新的契机。
然而，可燃冰的利用也面临一些挑战。
首先，可燃冰的开采技术还不够成熟，目前只有少数几个国家能够进行试采和开发。
其次，可燃冰的开采过程中存在安全隐患，如开采操作可能导致海底地质灾害等风险。
此外，可燃冰的开采和利用对环境也有一定的影响，因此需要制定相应的环保政策和技术标准。
在可燃冰的开发利用方面，研究还需要进一步的深化。
首先，需要提高可燃冰的开采技术，包括降低开采成本、提高开采效率等。
其次，需要加强对可燃冰储量和分布的调查研究，以确定可燃冰的开采潜力和可持续性。
最后，需要加大对可燃冰利用技术的研发力度，包括将可燃冰转化为液体燃气、制造氢能源等。
综上所述，可燃冰是一种具有巨大潜力的能源资源，其开发利用对世界能源结构的转型具有重要意义。
然而，可燃冰的开发利用还面临一些技术和环境挑战。
因此，我们迫切需要加强对可燃冰的研究和开发，以实现可燃冰的可持续利用，为人类提供更加清洁和可持续的能源。
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综合法 综合法是综合利用降压法和热开采技术的优点对 天然气水合物进行有效开采。其具体方法是先用 热激法分解天然气水合物，后用降压法提取游离 气体 ( 图 8) 。目前，这种方法已得到了人们的广 泛推崇，已投产的俄罗斯 Messoyakha 气田和加 拿大Mackensie 气田均以该法为主要开采技术， 其技术在国内具有良好的应用前景［19］。图 8 综合法开采原理
可燃冰的发展前景
天然气几乎是燃烧值最高的常规能源形态，燃烧时，1 m3天然气释放 的热量几乎是 1 kg 煤炭的 3倍，1 kg 汽油的2 倍。1 m3可燃冰等于 164 m3的常规天然气藏，是其他非常规气源岩 ( 如煤层、黑色页岩) 能量密度的 10 倍，是常规天然气能量密度的 2～ 5 倍，粗略算下来， 1 m3的可燃冰，其燃烧值竟约等于0. 5 t 煤炭。可满足人类 1 000 年 的能源需要，这与其他常规化石能源形成了巨大的反差。据推算，目 前已经发现的石油储备量还可用 40 年，天然气还可用70 年，煤炭还 可用 190 年。当全世界的石油煤炭资源将消耗殆尽的时候，可燃冰的 发现，让陷入能源危机的人类看到新希望。但是，虽然全世界天然气 水合物资源量非常可观，除了小型现场试验之外，目前唯一实现开采 的只有俄罗斯的麦索亚哈天然气水合物气田，全球未来的天然气水合 物产量尚不确定。目前，天然气水合物的研究主要集中在天然气水合 物资源的勘测与评估，天然气水合物基础物理化学性质的研究、天然 气水合物开采模拟与环境评价以及天然气水合物储运与利用方面。根 据近年来试验性开采的成果和技术进步来看，2015—2020 年发达国 家实现工业规模开采天然气水合物在技术上是可行的，但要实现商业 开采则值得探讨。
少有30多个国家和地区进行可燃冰的研究 与调查勘探。美国、日本、印度等国近年 来纷纷制订天然气水合物研究开发战略和 国家研究开发项目计划
国外可燃冰开发利用现状
美国
1981年投入800万美元制订了天然气水合物10年研究计划; 1998年又把天然气水合物作为国家发展的战略能源列入长 远计划,每年投入2000万美元,准备在2015年试开采。
日本
日本经济产业省已从2000年开始着手开发海底天然气水合 物,开发计划分两段进行,前5年对开采海域的蕴藏量和分布 情况进行调查,从第3年开始就打井以备调查用,之后5年进 行试验性采工作,2010年以后实现商业生产。
韩国
产业资源部制订了《可燃冰开发10年计划》,计划投入总计2257 亿韩元,用以研究开发深海勘探和商业生产技术。印度在1995年 制订了5年期《全国气体水合物研究计划》,由国家投资5600万美 元对其周边海域的天然气水合物进行前期调查研究。
地震波法
最简单且常用的方法,首先将地震波在岩 石层和天然气水合物层的差异记录在滤 波器中,然后对其进行检测、判断勘测速 度最快,而且可以水、陆通行
勘探方 法
速声波法
速声波法是利用声波在天然气水合物、海 水和岩石层之间的传播速度不同,而且前者 明显最快,接着再利用物理及化学法,并根 据扩散原理,判定浓度最大的区域对应的一 定是矿藏的中心位置,通过测量多个点,进 而便可给出矿藏的图示
国外可燃冰开发利用现状
目前,美国、俄罗斯、荷兰、加拿大、日本等国探测可燃 冰的目标和范围已覆盖了世界上几乎所有大洋陆缘的重要 潜在远景地区以及高纬度极地永冻土地带和南极大陆陆缘 区,同时,俄、美、加等国通过地震勘探工作,已查明在北极 地区有大量正在形成的天然气水合物。 据日本经济产业省专家小组会议2008年8月18日在东京发 表的一份文件所说,日本政府将在一个叫作Nankai海槽的 深海沟中进行冰冻甲烷的试验性生产。韩国已成功完成 《可燃冰开发10年计划》第一阶段任务,确认韩国周边海 域海底可燃冰矿藏,并对储藏量进行初步估计; 2008~2011 年,韩国将完成对周边海域进一步勘探工作;2012~2014年, 对周边海域发现的可燃冰矿藏储量进行最终确认,研发可 燃冰商业生产相关技术。
可燃冰是公认的 21 世纪替代能源和清洁能 源，第 3 期 张颖异等: 新型洁净能源可燃冰 的研究发展开发利用潜力巨大，我国已将 其纳入科技重大项目973 计划，并已成功获 得了天然气水合物的岩心样品。减压法和 综合法是现有水合物开采技术中经济前景 比较好的开采技术。目前，对可燃冰的开 采仍处于试验阶段，要实现工业规模开采 和商业化开采还有很长一段时间。
可燃冰的开采
可燃冰的开采可分为减压开采、注化学药剂开采、 CO2置换开采等,国际上对如何开采可燃冰尚没有 可靠的方法,基本上处于研究、试验阶段。目前对 可燃冰的试采中,一般要先开凿一口1200m深的钻 井,直通到可燃冰层,然后注入温水,让可冰溶于温 水中,抽回地面进行分离。具体实施可以利用双重 结构管道,在含水合物层打钻,在内侧管道注入高压 温水,从外侧管道收回水合物,使其转化为甲烷气体。 这一开采方法被认为是目前最有效的方法,但是这 项工作也仍处在初级探索阶
从天然气水合物 的相平衡 ( 图3) 角图 3 天然气水 合物分解机理度 可以看出，升高 水合物的环境温 度、降低水合物 所处的压力、通 过化学方法改变 相平衡曲线等都 可以实现天然气 水合物的分解
开采方法
1. Description of the business
加热法
减压法
4. Description of the business
添加化学试剂法 通过从井孔向水合物储层泵入化学试剂 ( 图 6) ，如盐水甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇 等［17］，改变水合物形成的相平衡条件， 降低水合物稳定温度，引起水合物的分解。 化学试剂法较热激发法作用缓慢，费用昂 贵，但确有降低初始能源输入的优点。图 6 添加化学试剂法开采原理图
CO2置换法 近期有学者提出用 CO2置换开采 ( 图 7) ， 将CO2通入天然气水合物储层，通过形成 二氧化碳水合物放出的热量来分解天然气 水合物，同时可以用来处理工业排放的 CO2，发展低碳经济。图 7 CO2置换开采 法原理
,我国南海北部可 燃冰钻探顺利结 束,科学家共在3 个工作站位成功 获得高纯度的可 燃冰样品。.
我国可燃冰开发利用现状
2008年10月,我国首艘自主研制的可燃冰综 合调查船“海洋6”号在武昌造船厂下水
可燃冰开发前景
天然气水合物是一种溢散气体,因此开采时最易泄漏,如果控制不住,极 易造成“井喷”。大量可燃冰排出后会造成强烈的温室效应,破坏海洋 的稳定平衡,加剧气候变暖,并对海洋本身也有极大的危害,甚至造成大 陆架边缘的动荡,导致灾难性海啸,同时也会危及海底油气管线、水下 电缆等设施。因此,对这种新能源的开发利用重要的是要突破一系列的 技术难题。目前可燃冰的开采成本高达200美元/m3,折合成天然气要1 美元/m3,这也是勘测、开采可燃冰不得不面对的问题。由以上种种来 看,短时间内,可燃冰成为新能源只是人类的一个希望。 但长期来说,可燃冰作为一种清洁高效、潜力巨大的新能源,将成为继 石油、煤炭、天然气之后的一种主要能源5 可燃冰的开采方法由于可 燃冰非常不稳定，在常温和常压环境下极易分解，所产生的温室效应 要比二氧化碳高10 ～ 20倍。据测算，在可燃冰中固化的甲烷总量相 当于大气中甲烷数量的 3 000 倍。一旦沉睡中的可燃冰矿藏受到扰动， 包括人为的开采和自然的破坏，都可能导致甲烷气体大量逃逸到大气 中，从而导致无法想象的后果。对此，科学家们表示出了担忧: 对于 可燃冰矿藏开采的破坏，可能导致甲烷气体的大量泄漏，释放到大气 层中，造成海啸、海底滑坡、海水毒化、全球气候变暖等灾害。
勘测
在我国南海的西沙海槽地区,地震波法勘探 100km以上的海洋波面,发现大约有1/3面积 的地震反射波与天然气水合物的地震反射波 很相像,并由此推断那里存在着丰富的可燃冰。 富含甲烷的天然气水合物层中肯定会有一定 数量的气体扩散出来,使得局部甲烷的含量高 于周围地区。
国外可燃冰开发利用现状
国外可燃冰研究开发现状迄今,世界上至
我国可燃冰研究开发现状
2000年,
十一五”期间
2007年6月
,“863”计划海洋技
国家批准设立 了水合物专项 “我国海域天 然气水合物资 源勘测与评价 ”。“
术领域设立了“天 然气水合物勘探开 发关键技术”重大 项目。国家科学技 术部制订的《国家 重点基础研究发展 计划(“973”计划)“十 一五”发展纲要》 中,大规模新能源— ——天然气水合物 的探索研究被列为 能源领域重点研究 方向。
开发可燃冰带来弊
1.可燃冰与全球温室效应之间有着密切的联系。 据统计，CH4的温室效应要比CO2整整大21倍。虽然目前大气中 的甲烷总量并不高，仅仅占到二氧化碳总量5%，但甲烷对温室 效应的“贡献”却高达15%。一旦可燃冰作为新型能源大量开采， 则在开采过程中势必会向大气中排放大量的甲烷气体，这将进一 步加剧全球的温室效应，同时极地、海水和地层的温度也将随之 升高。久而久之，深埋在海底或地下的可燃冰会自动分解，大气 的温室效应的加剧将形成恶性循环。 2.海底可燃冰的不断分解将导致斜坡稳定性降低进而使得海底滑 坡现象日趋严重。 3.破坏海洋中的生态平衡。研究表明，在开采过程中向海洋排放 的大量甲烷气会与海水发生化学反应，从而导致海水中氧气含量 降低，一些喜氧生物群落将会面临物种灭绝的危险；另一方面， 将会使海水中的二氧化碳含量增加，造成生物礁退化，进而破坏而使天然气水合物稳定的相平衡曲 线移动，从而达到促使水合物分解的目的。一般是在水合 物层之下的游离气聚集层中降低天然气压力或形成一个天 然气空腔 ( 可由热激发或化学试剂作用人为形成) ，使与 天然气接触的水合物变得不稳定并且分解为天然气和水 ( 图 5) 。在该方法中，由于没有额外的热量注入水合物开 采层，分解所吸收的热量必须由周围物质提供，但是当水 合物分解吸收的热量达到一定程度，水合物周围环境温度 降低会抑制水合物的进一步解［16］。研究表明，这种方 法在气体全面分解过程中有利于控制开采气体的流量，适 合于那些储藏中存在大量自由气体的水合物储层，是现有 水合物开采技术中经济前景比较好的开采技术