天然气水合物又称“可燃冰”,是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与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,所以又被称作“可燃冰”。
其资源密度高,全球分布广泛,具有极高的资源价值,因而成为油气工业界长期研究热点。自上世纪60年代起,以美国、日本、德国、我国、韩国、印度为代表的一些国家都制订了天然气水合物勘探开发研究计划。
2013年6月至9月,在广东沿海珠江口盆地东部海域首次钻获高纯度天然气水合物样品,并通过钻探获得可观的控制储量
其化学式为CH4·8H2O
“可燃冰”是未来洁净的新能源。它的主要成分是甲烷分子与水分子。它的形成与海底石油、天然气的形成过程相仿,而且密切相关。埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中,厌气性细菌把有机质分解,最后形成石油和天然气(石油气)。其中许多天然气又被包进水分子中,在海底的低温与压力下又形成“可燃冰”。这是因为天然气有个特殊性能,它和水可以在温度2~5摄氏度内结晶,这个结晶就是“可燃冰”。因为主要成分是甲烷,因此也常称为“甲烷水合物”。在常温常压下它会分解成水与甲烷,“可燃冰”可以看成是高度压缩的固态天然气。“可燃冰”外表上看它像冰霜,从微观上看其分子结构就像一个一个“笼子”,由若干水分子组成一个笼子,每个笼子里“关”一个气体分子。目前,可燃冰主要分布在东、西太平洋和大西洋西部边缘,是一种极具发展潜力的新能源,但由于开采困难,海底可燃冰至今仍原封不动地保存在海底和永久冻土层内。
可燃冰,学名“天然气水合物”,是一种气体分子和水分子在低温高压下形成的结晶物质,分解为气体后,甲烷含量一般在80%以上,最高可达99.9%。
可燃冰外貌极像冰雪,遇火可以燃烧,又称“气冰”、“固体瓦斯”等。自然界中多呈块状、层状、透镜状、结核状、脉状、浸染状、分散状等形态。2007年起,在我国海域陆续发现了多种形态的可燃冰,2009年我国祁连山冻土区发现的可燃冰则以裂隙充填型为主。
形成可燃冰有三个基本条件:温度、压力和原材料。
首先,可燃冰在0-10℃时生成,超过20℃便会分解。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。
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