南海天然气水合物开发风险分析
摘要：我国南海有巨大的天然气水合物资源量，开发项目势在必行。由于天然气水合物特殊的地球物理性质和对环境造成的可能影响，开发前需要对涉及的风险进行详细的分析和研究。本文运用科学的风险分析方法对开发项目全过程所涉及到的风险因素进行详细的辨识和初步分析，将项目开发的风险分为自然风险、技术风险、经济风险、管理风险、政策风险和环境风险六类，对相关企业和政府部门开发南海的天然气水合物项目决策具有一定的借鉴意义。
关键词：天然气水合物开发项目；风险分析；环境效应
一、南海天然气水合物开发必要性
天然气水合物（gas hydrate）又被称为“可燃冰”，是由水和天然气在高压和低温条件下形成的一种化合物，具有燃烧值高、使用方便、情节无污染等特点，是地球上公认的尚未开发的最大新型能源。
姚伯初教授采用体积法来计算南海的天然气水合物资源量，得到南海资源量为
1，如此巨大的资源量如果成功的完成商业化开发，不仅可以解决我国存在的能源不足的问题，改变我国目前能源结构不合理的现状，而且能够缓解我国大量使用煤炭所造成的环境污染问题。
二、南海天然气水合物开发风险分析
风险是随机发生的可能造成灾害或损失的偶然事件，世界上不存在没有风险的项目，只是风险的大小存在差别，风险分析就是将项目可能产生的分析运用科学的方法识别出来，并进行评估，并寻找控制风险的方法2。
1. 风险识别
对于项目风险的识别需要遵循全面、系统的原则，把风险的识别过程作为一个系统工程来分析，并且借鉴相关的风险分析案例，综合运用各个学科的知识，将天然气水合物开发过程的风险全面的识别出来。
图1列出了南海天然气水合物开采项目所面临的所有风险，主要包括：
1) 自然风险
自然风险主要是指南海自然环境的运动规律和自身情况等可能对开发项目造成损失的可能性。其中包括，南海的海洋环境风险，包括水文情况、气象条件和海底可能的地质灾害对项目造成的不确定性影响；以及海洋的地质条件包括储藏的资源量，地质状况等对项目造成的影响。
2) 技术风险
是指天然气水合物开发过程中所用到的技术所存在的寿命、成功可能性、效果和技术前景的不确定性对整个开发项目造成损失的可能性。
由于含天然气水合物地层地球物理性质的特殊性，钻井技术的风险4有所不同，特别要注意井眼失稳和井内事故风险。水合物藏的开采技术主要包括热激发开采法、减压开采法、化学试剂注入开采法等5，在选择何种开采技术的过程中要充分考虑不同技术可能对整个项目所造成风险的可能性。
3) 经济风险
经济风险是指天然气水合物开发的过程中，由于经济因素导致收益损失的可能性。
由于天然气水合物开发项目的经济效益主要取决于天然气产品的市场价格、成本和市场的需求情况，而这些因素都是处于不断变化当中的，对整个项目来说具有很大的风险性。另外，由于开发项目很大一部分都要通过外部融资获得，融资风险可能会导致融资主体面临一定的损失。而且，项目如果通过银行固定贷款得到资金，那么利率的变化也可能使项目整体收益受到损失6。 4) 管理风险
管理风险是指在开发项目实施过程中，由于管理方面的原因导致损失产生的可能性。在天然气水合物开发的全过程中需要一系列的计划、组织、协调和控制活动，任何一个环节出了问题都会影响项目功能的实现和投资的收益。
5) 政策风险
对于天然气水合物开发这种大型项目，政策性因素也可能对项目的整体造成很大的风险。这包括能源政策风险，海洋政策风险以及环保政策风险。由于南海地区海洋权益争议7巨大，在项目的开发过程中要充分考虑维护我国合法的海洋权益并尽量减少与其他国家的冲突。
6) 环境风险
环境风险是指由于海底天然气水合物的开发所引起的，通过环境介质传播的，能对人类社会及自然环境产生破坏、损失乃至毁灭性作用等不幸事件发生的可能性8。由于海底天然气水合物开发项目的特殊性，它对海底沉积物的地球物理性质，整个地球的气候变化和海底生态系统都会造成一定的环境效应。
作为沉积物中胶结物形式存在的天然气水合物存在条件如果发生变化，可能改变沉积物的力学特性，降低斜坡稳定性，进而诱发海底滑坡9，导致各种地质灾害的发生；天然气水合物层的失稳，还会释放出大量温室气体甲烷，影响全球气候10；大量的天然气进入海洋中还可能对海底的微生物链产生破坏性的影响。
2. 风险管理
在对开发项目所涉及到的风险因素进行详细的识别和基本分析之后，需要运用科学的研究方法对项目的风险进行定量的评价。在这里，可以利用的风险分析方法有蒙特卡洛模拟法、贝叶斯风险分析法，层次分析法等，分析的过程都要考虑项目的具体情况，包括：项目的勘探结果（储量、沉积层性质、储藏性质等）、开发区域、投资规模、海洋环境状况、市场情况等，使得各项指标的确定更具科学性，风险的评价结果更加准确。
对项目全过程风险的定性和定量分析为风险的控制和管理创造了条件，管理者要根据风险发生的概率和可能造成风险后果的大小对风险进行处理，主要包括风险的减轻、预防、转移、回避、接受和后备措施六种。无论采取何种风险管理方式，最终目的都是尽量减少风险因素对项目造成的损失，使得投资者获得更好的投资效益，并且防止开发活动对环境造成的损害。
参考文献：
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[10] 方银霞，黎明碧，初凤友．海底天然气水合物中甲烷逸出对全球气候的影响[j]．地球物理学进展，2004，19（2）：286~290
作者简介：
1 高惠瑛（1967- ），女，博士，教授，中国海洋大学硕士生导师，山东青岛人。
2 马文婧(1986- )，女，中国海洋大学硕士研究生，中国海洋大学管理科学与工程专业，山东青岛。
天然气水合物研究的现状与发展前景
天然气水合物研究的现状与发展前景
天然气水合物是一种新的天然气储藏形式，其在低温高压条件下，天然气和冰形成的固态混合物。据统计，全球约有70%的天然气存在于水合物中，其储量远大于普通天然气。因此，天然气水合物的研究与开发一直备受关注。本文将就天然气水合物的研究现状和发展前景进行探讨。
一、研究现状
目前，天然气水合物的研究已有很大的进展。从1969年日本首次发现天然气水合物以来，到现在全球已有多个国家和地区参与了相关研究。这些国家包括俄罗斯、美国、加拿大、挪威、日本、韩国等。这些国家的研究涉及了天然气水合物的基本特性、地质分布、形成机制、采集与利用等方面。
1.基本特性
天然气水合物的基本特性包括化学组成、晶体结构、物理性质等。研究表明，天然气水合物的主要化学成分是甲烷，还可能含有一些其他气体分子，如乙烷、丙烷、氮气、二氧化碳等。晶体结构方面，天然气水合物通常呈现出多晶、单晶或腔体晶体结构。物理性质方面，天然气水合物的稳定条件是低温高压，其保持固态状态的温度和压力取决于化学成分和晶体结构。
2.地质分布
天然气水合物主要分布在世界的海洋沉积物、沉积岩等区域。其中，在北极地区、日本海、南海等区域，天然气水合物的分布较为集中。此外，在陆地上也有少量天然气水合物存在，如中国青海湖地区、加拿大麦肯齐河流域等。
3.形成机制
天然气水合物的形成是多种环节相互作用的结果。主要包括天然气源、低温高压条件、水分子等因素。研究表明，在构造活跃的地震带、断层带以及海底渗漏区，天然气可以通过多种途径注入到水体中。然后，由于低温高压等条件，水分子形成的冰晶网络能够促进天然气分子的聚集形成天然气水合物。
4.采集与利用
天然气水合物的采集与利用一直是一个难题。由于天然气水合物稳定条件苛刻，因此采集和储存的难度很大。目前，全球尚未有天然气水合物开发利用的商业化生产模式。但是，各国正在积极研发天然气水合物采集、储存、转化等技术，以期为未来能源需求提供新的解决方案。
海洋天然气水合物藏开采若干问题研究
海洋天然气水合物藏开采若干问题研究
白玉湖 ，李清平
（１．海洋石油高效开发国家重点实验室，北京１０００２７；２．中海油研究总院，北京１０００２７）
［摘要］ 文章阐述了在开采天然气水合物方面所取得的研究进展，包括天然气水合物开采模型及数值模拟， 天然气水合物开采物理模拟相似准则，天然气水合物开采方法研究等。建立、完善了天然气水合物开采的数 学模型，并以此为基础建立了降压开采水合物物理模拟相似准则。降压法开采单一水合物藏，在某些情况下 开采能量不足会导致藏内结冰严重。对下伏气的天然气水合物藏而言，水合物能够提高产气量、延长稳产时 间。结合降压和注热的优势提出了注温水一降压法联合开采方法，该方法具有稳产时间较长、稳产气速度高 的特点。 ［关键词］天然气水合物；降压法；注温水一降压联合开采方法；数学模型；相似准则 ［中图分类号］Ｐ７４４［文献标识码］Ａ［文章编号］ １００９—１７４２（２０１１）０５—００１０３—０９
１前言
天然气水合物是由天然气和水在一定温度压力
条件下，形成的一种非化学计量型的、似冰状的笼形
晶体。大约２７％的陆地和９Ｏ％的海域都有天然气
水合物的存在 Ｊ。保守估计，天然气水合物中有机
碳含量占全球有机碳的５３．３％，是煤、石油和天然 气等化石能源中总碳量的两倍 Ｊ。１ ｍ 甲烷水合
物能够分解产生１６４ ｍ （标准状态下）甲烷气，因
此，天然气水合物被认为是一种清洁的未来能源。
２００７年南海天然气水合物的成功取样，证实了专家
关于南海蕴藏着丰富的天然气水合物的论断，初步
估计中国南海天然气水合物储量为６００亿一 ７００亿ｔ ］。地层中水合物聚集类型可分为４种Ｈ Ｊ：
ａ．水合物层上覆在含有自由气和水的气藏之上； ｂ．水合物上覆在自由水层之上；ｃ．水合物层的底、盖
层均为非渗透层；ｄ．分散状、低饱和度水合物。天然
气水合物开采方法主要是围绕着如何打破其相平衡 状态，大体分为三类：降压法、注热法和注化学剂法， 当然，一些学者也提出新方法，如二氧化碳置换法 等 Ｊ。海域天然气水合物的开采涉及一系列关键
南海北部水合物中天然气成因及形成条件
第２７卷第５期 ２０１３年１０月 现代地质 ＧＥ０ＳＣＩＥＮＣＥ Ｖ０ｌ＿２７ Ｎｏ．５ Ｏｃｔ．２０１３
南海北部水合物中天然气成因及形成条件
张 英 ，郭依群 ，莫午零 ，胡玉波
（１．中国石化石油勘探开发研究院，北京１０００８３； ３．中国石油勘探开发研究院廊坊分院，河北廊坊０６５００７；４． ２．广州海洋地质调查局，广东广州５１０７６０； 中国石油化工股份有限公司天津分公司，天津３００２７０）
摘要：南海北部神狐海域钻探获得的水合物中天然气组分以甲烷为主，为典型干气，气体甲烷碳氢同位素组成揭示天
然气为典型的生物成因，为二氧化碳还原形成。南海北部地区在硫酸盐一甲烷还原界面（ＳＭＩ）以下进入生物甲烷生成阶
段，盐度适中，适宜产甲烷菌等菌群的生存和生物甲烷气的生成，埋深２００—１ ５００ ｍ层段是生物甲烷的主要生成阶段。
中新世中晚期、上新世和第四纪沉积物以泥为主，部分层段为砂泥岩互层，有机质丰度较高，类型好，热演化程度低，
生物气生成条件优越，可为浅部天然气水合物的形成提供充足的气源。
关键词：水合物；生物气；形成条件；南海北部
中图分类号：Ｐ－／４４．４；Ｐ６１８．１３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００—８５２７（２０１３）０５—１１８０—０６
Ｇｅｎｅｓｉｓ ａｎｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ ｉｎ Ｇａｓ Ｈｙｄｒａｔｅ
ｉｎ ｔｈｅ Ｎｏｒｔｈｅｒｎ Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｓｅａ
ＺＨＡＮＧ Ｙｉｎｇ ，ＧＵＯ Ｙｉ—ｑｕｎ ，ＭＯ Ｗｕ—ｌｉｎｇ ，ＨＵ Ｙｕ．ｂｏ
（１．Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＳＩＮＯＰＥＣ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３，Ｃｈｉｎａ；２．Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｍａｒｉｎｅ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｕ￣ｅｙ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１０７６０，Ｃｈｉｎａ；３．Ｂｒａｎｃｈ ｏｆＬａｎｇ）Ｃａｎｇ，Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａ
天然气水合物
博学笃行 自强不息
1
天然气水合物
引言
天然气水合物（Methane Hydrates），简称NGHs，在过去几十年中备受关注。天然气水合物是一种特殊的化学物质，它是天然气和水形成的结晶化合物。它的结构中包含了天然气分子（主要是甲烷）和水分子，形成了固体晶体结构。天然气水合物存在于寒冷的深海底部和极地地区的沉积物中，被认为是一种巨大的未开发能源资源。这篇文章将会介绍天然气水合物的形成过程、分布情况、潜在的能源潜力以及对环境和气候的影响。
形成过程
天然气水合物的形成需要同时具备压力和温度条件。在大部分的天然气水合物形成地点，地下水的渗透会将水带到脆弱的沉积物层中。当水和天然气接触时，由于寒冷的温度和高压力，水和天然气中的甲烷分子会结合成为水合物晶体。这种过程被称为水合物形成。天然气水合物形成的主要条件是温度低于零下6摄氏度且压力超过200个大气压。
分布情况
博学笃行 自强不息
2
天然气水合物广泛分布于全球寒冷的海洋和极地地区。它们主要存在于深海海底的沉积物中，以及北极地区的冻土和冰川中。据估计，全球的天然气水合物资源量巨大，可能比现有的天然气储量还要多。然而，由于水合物存在的极端环境条件和技术挑战，目前还没有进行大规模开采。
潜在的能源潜力
天然气水合物被认为是未来能源的候选者之一，因为它们拥有巨大的能源潜力。根据估计，全球的天然气水合物储量可能远远超过传统天然气储量。特别是在亚洲地区，天然气水合物被视为减少对进口石油和天然气依赖的一种替代能源。然而，天然气水合物的开采和利用面临着技术挑战和环境风险。
技术挑战
天然气水合物的开采和利用面临着许多技术挑战。首先，水合物形成的地点通常位于深海或极地等极端环境中，需要克服高压、低温和深水等条件。其次，水合物本身的物理性质使得开采过程更加困难，因为水合物在外部环境下会分解成天然气和水，导致压力下降和结构不稳定。此外，无论是开采还是运输天然气水合物，都需要解决海底管道技术和安全问题。
南海北部深水盆地油气渗漏系统及天然气水合物成藏机制研究
第２４卷第３期 ２０１０年６月 现代地质 ＧＥＯＳＣＩＥＮＣＥ Ｖ０Ｉ．２４ ＮＯ．３ Ｊｕｎ．２０ｌ０ 南海北部深水盆地油气渗漏系统及天然气水合物 成藏机制研究 吴时国 一，龚跃华 ，米立军４，王志君 ，王秀娟 ’ （１．中国科学院海洋研究所海洋地质与环境重点实验室，山东青岛２６６０７１； ２．中圈科学院海洋研究所海洋油气研究中心，山东青岛２６６０７１； ３．广州海洋地质调查局，广东』’。州５１０７６０；４巾海石油有限公司勘探部，北京１０００１０ ５．中海石油有限公司北京研究总院，北京１０００２７） 摘要：深水盆地往往为天然气水合物和深水油气的共存区域。天然气水合物既是一种重要的油气资源，又是深水油气 开发中引起地质灾害的重要因素。如果能实现深水油气和天然气水合物联合开发，将具有重要的经济价值；然而，目 前尚不知两者的共存规律。根据南海北部白云凹陷高分辨率地震资料的综合解释成果，识别出大量的深部油气渗漏现 象，包括有利于流体运移的气烟囱构造、深水水道砂体、海底滑坡、多边形断层等渗漏构造，提出了该区天然气水合 物可能的成藏模式，指出了天然气水合物富集模式及其与游离气和深水油气渗漏的共存规律。 关键词：天然气水合物；游离气；深水油气渗漏；成藏模式；共存；南海 中图分类号：Ｐ７３６．１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００—８５２７（２０１０）０３—０４３３—０８ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ Ｌｅａｋａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ Ｇａｓ Ｈｙｄｒａｔｅ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｄｅｅｐｗａｔｅｒ Ｂａｓｉｎ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｅｒｎ Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｓｅａ ＷＵ Ｓｈｉ—ｇｕｏ 一，ＧＯＮＧ Ｙｕｅ．ｈｕａ ，ＭＩ Ｌｉ－ｊｕｎ ，ＷＡＮＧ Ｚｈｉ－ｊｕｎ ，ＷＡＮＧ Ｘｉｕ—ｊｕａｎ ＇ （１．Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＭａｒｉｎｅ Ｃ，ｅｏｌｏｇｙ＆Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｌｍｔｉｔ￣ｅ ｏｆＯｃｅａｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｑ ，Ｓｈａｒｕｔｏｎｇ ２６６０７１，Ｃｈｉｎａ ２．Ｍａｒｉｎｅ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ，ｌｍｔｈｕ￣ｏｆ Ｏｃｅａｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｑｉｎｇｄａｏ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ ２６６０７ １，Ｃｈｉｎａ； ３．Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｍａｒｉｎｅ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｕｒｖｅｙ，Ｇｎａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１０７６０，Ｃｈｉｎａ；４．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ＆ＤｅｖｅｌｏｐＢｌｅｎｔ， ＣＮＯＯＣ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００１０，Ｃｈｉｎａ；５．Ｂｅｉ］ｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣＮＯＯＣ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００２７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｇａｓ ｈｙｄｒａｔｅ ｕｓｕａｌｌｙ ｏｃｃｕｒｓ ｗｉｔｈ ｄｅｅｐｗａｔｅｒ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ ｔｏｇｅｔｈｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｅｐｗａｔｅｒ ｂａｓｉｎ ｏｆ ｔｈｅ ｎｏｒｔｈ— ｅｒｎ Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｓｅａ．Ｇａｓ ｈｙｄｒａｔｅ ｉｓ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ａ ｇｉａｎｔ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅ，ｂｕｔ ａｌｓｏ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｆａｃｔｏｒ ｏｆ ｇｅｏ・ ｈａｚａｒｄ ｆｏｒ ｄｅｅｐｗａｔｅｒ ｏｉｌ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｉｔ ｃｏｕｌｄ ｈａｖｅ ｇｒｅａｔ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔ ｉｆ ｄｅｅｐｗａｔｅｒ ｏｉｌ ａｎｄ ｇａｓ ｈｙｄｒａｔｅ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｔｏｇｅｔｈｅｒ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｉｔ ｉｓ ｕｎｃｌｅａｒ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｇａｓ ｈｙｄｒａｔｅ ａｎｄ ｄｅｅｐｗａｔｅｒ ｈｙｄｒｏ— ｃａｒｂｏｎ．Ｂａｓｅｄ Ｏ１ｑ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｓｅｉｓｍｉｃ ｄａｔａ ｏｆ Ｂａｉｙｕｎ Ｓａｇ ｉｎ ｔｈｅ ｎｏｒｔｈ ｏｆ Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｓｅａ，ｖａｒｉｏｕｓ ｈｙｄｒｏ— ｃａｒｂｏｎ ｌｅａｋａｇｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｏｖｅｒｅｄ，ｓｕｃｈ ａｓ ｇａｓ ｃｈｉｍｎｅｙｓ，ｃｏａｒｓｅ ｓｕｂｍａｒｉｎｅ ｆａｎｓ，ａｃｔｉｖｅ ｆａｕｌｔｓ，ｓｕｂｍａ－ ｒｉｎｅ ｓｌｉｄｅｓ ａｎｄ ｐｏｌｙｇｏｎａｌ ｆａｕｌｔｓ，ｅｔｅ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ—ｆｏｒｍｉｎｇ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｇａｓ ｈｙｄｒａｔｅ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｌａｗ ｏｆ ｇａｓ ｈｙｄｒａｔｅ ｃｏｅｘｉｓｔｉｎｇ ｗｉｔｈ ｆｒｅｅ ｇａｓ ａｎｄ ｄｅｅｐｗａｔｅｒ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ ｗａｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｎａｔｕｒａｌ ｇａｓ ｈｙｄｒａｔｅ；ｆｒｅｅ ｇａｓ；ｄｅｅｐｗａｔｅｒ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ ｌｅａｋａｇｅ；ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ—ｆｏｒｍｉｎｇ ｍｏｄｅｌ；ｅｏｅｘｉｓ— ｔｅｎｃｅ；Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｓｅａ 收稿Ｅｔ期：２０１０—０４—０６；改回日期：２０１０ ０５ ２０；责任编辑：潘令枝。 基金项目：国家自然科学基金重点项目（４０９３０８４５）；中国科学院知识创新重要方向项目（ＫＺＣＸ２一Ｙｗ一２２９）。 作者简介：吴时国，男，研究员，博士生导师，１９６３年出生，海洋地质专业，主要从事海底构造、海洋地球物理及天然气水合 物研究。Ｅｍａｉｌ：ｓｗｕ＠ｑｄｉｏ．ａｃ．ｃｎ。
中海油南海开发现状与挑战
中海油南海开发现状与挑战
中国海洋石油总公司工程建设部深水工程处处长李健民日前在第四届中国海洋工程国际研讨会上表示，尽管国际上习惯将南海以北部和南部作为区分，但中海油对于南海开发的思路是从整体上考虑的。近10年，由于深海开采技术的限制，中海油将以水深300米以内的南海北部地区作为重点开发海域，南海南部更深水域的开发将被纳入10-20年的中长期规划当中。
在谈到荔湾3-1项目进展情况时，李健民表示，目前由中海油负责的荔湾3-1项目300米以内的装置已经投产运行。由Husky公司负责300米以下水深装置由于种种原因目前尚未投产，预计全部投产日期将不会太远。
另外，中海油目前南海开发中的重点项目之一，流花油田16-2/11-1项目开采技术要求目前正在论证阶段，是否采用国际上比较先进的张力腿平台（TLP）尚待确定。对此，李健民表示，张力腿平台（TLP）的建造要求比较高，对于重力要求非常严格，目前国内尚无建造此平台的经验。尽管这并不意味着国内企业没有能力建造，但却是存在风险。除此之外，流花油田的海床土质是否达到张力腿平台的承重要求也是令人担心的问题。
张力腿平台（TLP）
对此国外专家表示，流花油田在平台选用论证期间，需要土质进行严格分析。
①琼北一珠外一台湾海峡断裂；②一莲花山断裂；③一黑水河～红河断裂带；④一西沙海槽断裂；⑤一南海西缘断裂；⑥一卢帕尔一武吉米辛断裂带；⑦一廷贾断裂；⑧一巴拉巴克断裂；⑨一中南一礼乐断裂；⑩一马尼拉海沟断裂带
我国海域蕴藏着丰富的油气资源，在渤海、黄海、东海以及南海北部大陆架，预计拥有石油资源275.3亿吨，天然气资源10.6万亿立方米。而目前原油发现率仅为9.2%，中国海洋油气极具勘探开发潜力。
其中，南海是我国四大海域中最大、最深、资源最为丰富的海域。初步统计，整个南海的石油地质储量大致在230-300亿吨，约占中国总资源量的1/3，乐观估计达到550亿吨，天然气20万亿立方米，属于世界四大海洋油气聚集中心之一，有“第二个波斯湾”之称。
天然气水合物研究概述
天然气水合物研究概述
高倩倩薛辉
（长安大学地球科学与资源学院陕西・西安７１００５４）
摘要天然气水合物是在低温、高压下形成的类冰状的结晶物质，其广泛分布于青藏高原多年冻土区以及我国南海
广阔的陆坡区，其资源量巨大，是一种潜在的新型能源，但是在勘探开发过程中会产生一系列的气候和环境问题，因此
新的勘探开发技术体系的建立必不可少。
关键词 天然气水合物 资源潜力 分布 危害
中图分类号：ＴＥＯ１ 文献标识码：Ａ
０引言
天然气水合物是分布于深海沉积物或陆域永久冻土中，
由天然气和水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。
因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称为“固体瓦
斯”或者“可燃冰”和“气冰”。天然气水合物是一种新的矿产
资源，在资源匮乏的今天，有望成为取代油气的新型洁净能源。
１天然气水合物在中国的分布
天然气水合物在世界上的资源量巨大，广泛分布于多年
冻土区，大陆架边缘的深海沉积物和深湖泊沉积物中，大约
２７％的陆地和９０％的海域都有天然气水合物的存在，据估计，
天然气水合物有机碳的含量占全球有机碳的５３．３％，是全球已
探明的煤、石油、天然气总碳量的２倍以上。
据初步勘探表明，我国是世界上冻土面积第三大国，而青
藏高原是世界上海拔最高的多年冻土区，可能埋藏着丰富的
天然气水合物。此外，在我国东海陆坡、南海北部陆坡、台湾
东北和东南海域、冲绳海槽、东沙和南沙海槽等地域均有天然
气水合物产出的良好地质条件。
２多年冻土区天然气水合物的研究状况
多年冻土区是天然气水合物发育的两个重要地质环境之
一。决定多年冻土区天然气水合物形成的因素主要有地热梯
度、气体组分、孔隙流体盐度、孔隙压力等，其中地热梯度和气
体组分决定了多年冻土区天然气水合物形成的温压条件和储
藏量。
地热梯度小且厚度大的多年冻土区，其温度和压力条件
就越有利于天然气水合物的形成，形成的天然气水合物的稳
定带的厚度也比较大。由于多年冻土区的渗透性极低，可视
气体水合物技术及应用发展现状分析
气体水合物技术及应用发展现状分析
气体水合物技术是近年来备受关注的研究领域之一，这种技术可广泛应用于海洋工程、能源开采等领域。本文将针对气体水合物技术及其应用发展现状进行分析。
一、气体水合物技术介绍
气体水合物是一种在高压下形成的物质，是天然气、二氧化碳等气体分子在水分子中形成的结晶物质。将气体水合物暴露于常温常压下时，其会原状态下的体积收缩为约1/170倍，能大幅度提高天然气等气体的贮存密度和输送效率。气体水合物的开采及利用可替代化石燃料，为清洁能源的开发提供了新手段。
二、气体水合物技术的发展
1. 气体水合物的开采
首次成功地从深海中采集出大规模的气体水合物是在2004年，中国、日本、美国等国家均参与了相关的研究工作。然而，气体水合物的开采技术目前仍处于实验研究阶段，远未达到工业级别。
2. 气体水合物的应用
气体水合物的应用主要集中在清洁能源、海洋工程和制冷等领域。其中清洁能源是气体水合物领域的主要应用之一。据研究表明，气体水合物具有比化石燃料更加清洁、安全、低廉等优点，将成为未来的主要能源来源。
三、气体水合物技术的发展现状
1. 技术发展
气体水合物技术的发展可分为气体水合物基础研究和工业应用开发研究两个方面。在基础研究方面，国内外学者致力于研究气体水合物的形成机理、储层特征、导流运移特性等方面的问题。而在工业应用方面，主要涉及气体水合物的开采、储存、输送等方面的技术。
2. 发展趋势
目前，气体水合物的开采技术尚未完全成熟，需要进一步对其进行研究和开发。随着研究的深入，气体水合物的开采和利用将会快速发展。同时，随着全球对于清洁能源需求的不断增加，气体水合物将成为一种备受关注的清洁能源。
四、未来展望
随着气体水合物技术的不断发展，其在清洁能源领域和海洋工程等领域的应用将会得到广泛推广。同时，从国内外走势来看，气体水合物的开采和利用将成为未来的主要发展方向。因此，在技术研究和产业发展方面，需要大幅度加强投入和合作，以实现该领域的快速发展。
天然气水合物试开采现状及理论技术发展趋势-2022
天然气水合物试开采现状及理论技术发展趋势
一、全球天然气水合物试开采现状分析
天然气水合物（Natural Gas Hydrate，NGH）是水和甲烷气体形成的非化学
计量性笼状晶体物质。它的形成不仅需要时间和空间，还需要气源、水以及低温
和高压的条件，因而主要在冻土层以下和海底陆坡生成。其在自然界中大量存在
且分布广泛，已在全球的79个国家超过230个区域发现天然气水合物。
就水合物的研究历程而言，主要可以划分为４个阶段：第一阶段是始于19
世纪初的实验室合成研究阶段；第二阶段是始于20世纪30年代的管道及相关设
备防堵研究阶段；第三阶段是始于20世纪60年代的自然界中水合物赋存证实阶
段；第四阶段是始于20世纪90年代的资源勘查与试采阶段。
目前国际上先后在俄罗斯麦索雅哈、加拿大马更些三角洲、中国祁连山、美
国阿拉斯加北坡冻土区和日本南海海槽、中国南海神狐海域进行过开采试验。
全球主要天然气水合物钻探与试采活动分布示意图
2020年，中国南海海域进行了第2次试采，使用包括水平井+降压法等在内
的一系列先进技术。此次试采创造了产气总量86.14×104 m3、日均产气量2.87×104
m3两项世界纪录，实现了从“探索性试采”向“试验性试采”的重大跨越。
全球天然气水合物试开采概况
区域 试采地点 试采时间 试采方法 试采井型 试采时长 最高日产气量/m³ 总产气量/m³
陆域冻土区 俄罗斯麦索亚哈气田 1971 降压+注入+化学试剂 断续生产40余年 至2011年底，5.4×109
加拿大马更些三角洲 2002 加热 单直井 123.65h 516
2007 降压+加热 单直井 12.5h 830
2008 降压 单直井 139h 13000
中国祁连山木里煤田 2011 降压+加热 单直井 101h 95
2016 降压 水平井（3井对接） 23d 136.6 1078.4
美国阿拉斯加北坡 2012 CO2置换+降压 单直井 30d 5000 24000
南海神狐海域天然气水合物钻孔自生黄铁矿特征
南海地质研究（２０１０）
南海神狐海域天然气水合物
钻孔Ａ生黄铁矿特征。
陆红锋廖志良 陈 芳 刘 坚 陈 弘
（广州海洋地质调查局广州５１０７６０）
摘要南海神狐海域四条天然气水合物钻探岩心含有大量自生黄铁矿，主要为长条状、短 柱状和充填有孔虫。黄铁矿主要出现在沉积物浅部和含水合物层，含量主要在２０％一９０％之 间，水合物层是黄铁矿高含量的赋存层位。浅部黄铁矿主要受有机碳和甲烷缺氧氧化控制， 而深部水合物层的黄铁矿形成主要受高的甲烷通量影响。 关键词南海天然气水合物自生黄铁矿
２００７年，广州海洋地质调查局在南海神狐海域实施了我国海域首次天然气水合物钻
探，获取岩心最大深度２６０ｍ，在其中两口钻孔ＳＨ２Ｂ和ＳＨ７Ｂ中发现天然气水合物样品。
本论文主要针对天然气水合物钻探ＳＨ１Ｂ、ＳＨ２Ｂ、ＳＨ５Ｃ和ＳＨ７Ｂ岩心的自生黄铁矿开展
研究，分析自生黄铁矿与富甲烷环境的关系。
１ 地质背景和取样位置
南海是西太平洋最大的边缘海之一，位于欧亚板块、太平洋板块和印度洋板块的交汇 处。受三大板块互相运动所制约，南海具有独特的边缘构造特征 ｌ Ｊ。在东部南海板块沿
马尼拉海沟向东俯冲，形成叠瓦状逆掩推覆的增生楔，北部、西部发生一系列的扩张裂
陷、剪切、沉降作用，形成大中型沉积盆地，为有机质的富集提供最佳场所。
神狐海域位于南海北部陆坡珠江口盆地、神狐隆起和尖峰北盆地附近。海底地形变化
相对平缓，水深变化范围在３００—３５００ ｍ之间，水深线与海岸线大致平行。地形由北西向 南东倾斜，平均坡降为１３．６％ｅ，平均坡角达７。４０ 。在海区西北和陆架转折带及上陆坡附
近，海底地形及坡度变化较大，往东南部，水深缓慢增加，地形变化较平缓。神狐水合物
钻探区水深在１０００～１５００ ｍ之间（图１），ＳＨ１Ｂ站位水深１２６４ ｍ，孔深２６１ ｍ；ＳＨ２Ｂ站
位水深１２３０ ｍ，孔深２３８ ｍ；ＳＨ５Ｃ站位水深１２６４ ｍ，孔深１７５ ｍ；ＳＨ７Ｂ站位水深１１０８ ｍ，孔深为１９４ ｍ。其中，分别在ＳＨ２Ｂ、ＳＨ７Ｂ站位大约２００ ｍ、１６０ ｍ附近层位发现天然