可燃冰
可燃冰
可燃冰可燃冰，从字表面上看，它好像是能燃烧的“冰”，其实并非如此。
粗看上去像冰，但它并不是水结成的冰；叫它“冰”，它也并不完全像冰那样是一种无色透明的结晶体。
可燃冰不但有色，而且色彩丰富，颜色鲜艳，有红、桔红、蓝、灰等颜色。
可燃冰的形成，主要有三个条件：一要有几万年前动植物尸体释放出来的甲烷气；二要丰富的水；三要具备低温高压环境。
可燃冰是一种甲烷和水的化合物。
可燃冰蕴藏在地球高纬度的永久性冻土层中和100—300米的深海海底，尤其以蕴藏在海底的数量为多。
据能源专家推算，海底可燃冰分布的范围约占海洋总面积的10％，它的蕴藏量比全球的煤炭、石油和天然气的总和还多。
如果全部开采的话，足够人类使用3000年。
可燃冰燃烧不污染环境，不留灰烬，因此被科学家称为“21世纪能源”、“未来能源”、“清洁型能源”，它是未来最理想的能源。
可燃冰是由46个水分子将8个甲烷分子紧紧包裹而成的有孔的球状物质。
1立方厘米的可燃冰，在通常气压下，可以释放出164立方厘米的甲烷气。
其实，可燃冰早在1811年，就被人做为“海底的冰块”描述过。
然而，对它的研究起步较晚，却是1970年的事。
但自开始研究以来，一个最大的难题一直困扰着人们：在几百米深的海底的高压和低温条件下，它挺“安分”，一旦压力小了，温度高了，水分子的包围圈就会解冻，甲烷分子就会释放出来。
所以，要想开采它，就得有先进的技术。
最近，日本开采可燃冰的实验获得了成功。
开采的实验是在加拿大的西北部进行的。
试验时工作人员打了一口深度为1200米的钻井，井底一直通到可燃冰层，然后通过钻井往里面注入温水，从而使可燃冰的甲烷分子溶到温水中，之后将溶有甲烷的温水抽到地面上来，再对其进行分离，这样就可以得到甲烷了。
有关专家认为，这次开采可燃冰的试验成功，必将大大加快可燃冰进入生活中实用的前进步伐。
可燃冰
可燃冰可燃冰和天然气水合物是同义词，已合并。
可燃冰是天然气和水结合在一起的固体化合物，外形晶莹剔透，与冰相似。
天然气水合物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。
因其外观象冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。
科技名词定义中文名称：天然气水合物英文名称：natural gas hydrate;gas hydrate ，简称Gas Hydrate.其他名称：可燃冰定义1：天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质。
应用学科：海洋科技（一级学科）；海洋科学（二级学科）；海洋地质学、海洋地球物理学、海洋地理学和河口海岸学（三级学科）定义2：分布于深海沉积物中，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。
应用学科：资源科技（一级学科）；海洋资源学（二级学科）天然气水合物天然气水合物因其外观象冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。
它是在一定条件（合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、PH值等）下由水和天然气在中高压和低温条件下混合时组成的类冰的、非化学计量的、笼形结晶化合物（碳的电负性较大，在高压下能吸引与之相近的氢原子形成氢键，构成笼状结构）。
它可用mCH4·nH2O来表示，m 代表水合物中的气体分子，n为水合指数（也就是水分子数）。
组成天然气的成分如CH4、C2H6、C3H8、C4H10等同系物以及CO2、N2、H2S等可形成单种或多种天然气水合物。
形成天然气水合物的主要气体为甲烷，对甲烷分子含量超过99%的天然气水合物通常称为甲烷水合物（Methane Hydrate）。
天然气水合物在自然界广泛分布在大陆永久冻土、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境。
在标准状况下，一单位体积的气水合物分解最多可产生164单位体积的甲烷气体，因而其是一种重要的潜在未来资源。
什么是“可燃冰”
“可燃冰”属于众多特征均不同于常规油气的新型能源。它在自然界分布非常 广泛，海底以下 0 到 1500 米深的大陆架或北极等地的永久冻土带都有可能存在，世 界上有 79 个国家和地区都发现了“可燃冰”。“可燃冰”同自然环境处于十分敏感 的平衡中，仅仅在低温和较高压力状态下才能保持稳定。因此，当环境变化时往往 导致可燃冰的失稳和释放，进而可能造成地质灾害，逸散至大气层的可燃气ห้องสมุดไป่ตู้甲烷 会强化温室效应，影响全球气候变化。
什么是“可燃冰”
看上去跟冰块没什么两样，但一碰到火，这种“冰块”就立即会熊熊地燃烧起来， 这就是“可燃冰”。“可燃冰”只是通俗名称，科学家在研究中把它叫做天然气水 合物。它是一种由天然气和水在低温、高压条件下，形成的白色固体物质，外貌极 似冰雪，点火即可燃烧，主要成分是甲烷。“可燃冰”燃烧产生的能量比同等条件 下的煤、石油、天然气产生的能量多得多，而且在燃烧以后几乎不产生任何残渣或 废弃物，污染比煤、石油、天然气等要小得多。因此，“可燃冰”被称为是高能量、 环保新能源，并被科学家们普遍认为将可能取代天然气、石油等，成为未来世界的 主要能源。
可燃冰
谢 谢
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开采方法
传统开采： 1.热激发开采法 2.减压开采法 3.化学试剂注入开采法 新型开采： 1.CO2置换开采法 2.固体开采法
降压法开采原理图
发展现状
1960年，前苏联在西伯利亚发现了可燃冰，并于1969年投入开发。
1969年，美国开始实施可燃冰调查，1998年把可燃冰作为国家发展的 战略能源列入国家级长远计划。 1992年，日本开始关注可燃冰。
天然汽水混合物
可燃冰
介绍
白色固体结晶物质。 外观像冰一样而且遇火即可燃烧，又名“可燃冰”、“固体瓦斯”、“气冰”。
分子式：mCH4·nH2O，m代表水合物中的气体分子，n为水合指 数 CH4·8H2O ，8个水分子组成一个笼子，里面含有一个甲烷分子
储量 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。2011年，世 界上已发现的可燃冰分布区多达116处。 近30年来，传统能源的日趋枯竭，而可燃冰能 量密度非常高，达到煤的10倍，燃烧后不产生任何 残渣和废气，每立方米可释放出160-180m3的天然气， 科学家估计，仅海底可燃冰的储量就够人类使用 1000年。
存在条件
低温：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； 高压：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。 充足的气源：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。 广泛分布在大陆永久冻土、岛屿的斜坡地带、活动和 被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以及海洋和一些内陆 湖的深水环境
开发难题
1.海底滑坡 2.海水毒化 3.温室效应
可燃冰
可燃冰
可燃冰，从字表面上
看，它好像是能燃烧的“冰”，
其实并非如此。
粗看上去像
冰，但它并不是水结成的冰；
叫它“冰”，它也并不完全像
冰那样是一种无色透明的结晶体。
可燃冰不但有色，而且色彩丰富，颜色鲜艳，有红、桔红、蓝、灰等颜色。
可燃冰的形成，主要有三个条件：一要有几万年前动植物尸体释放出来的甲烷气；二要丰富的水；三要具备低温高压环境。
可燃冰是一种甲烷和水的化合物。
可燃冰蕴藏在地球高纬度的永久性冻土层中和100—300米的深海海底，尤其以蕴藏在海底的数量为多。
据能源专家推算，海底可燃冰分布的范围约占海洋总面积的10％，它的蕴藏量比全球的煤炭、石油和天然气的总和还多。
如果全部开采的话，足够人类使用3000年。
可燃冰燃烧不污染环境，不留灰烬，因此被科学家称为“21世纪能源”、“未来能源”、“清洁型能源”，它是未来最理想的能源。
可燃冰
可燃冰可燃冰【简介】可燃冰，学名天然气水化合物，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。
外表上看它像冰霜，从微观上看其分子结构就像一个一个由若干水分子组成的笼子，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。
【可燃冰的发现】早在1778年英国化学家普得斯特里就着手研究气体生成的气体水合物温度和压强。
1934年，人们在油气管道和加工设备中发现了冰状固体堵塞现象，这些固体不是冰，就是人们现在说的可燃冰。
1965年苏联科学家预言，天然气的水合物可能存在海洋底部的地表层中，后来人们终于在北极的海底首次发现了大量的可燃冰。
【形成和储藏】可燃冰由海洋板块活动而成。
当海洋板块下沉时，较古老的海底地壳会下沉到地球内部，海底石油和天然气便随板块的边缘涌上表面。
当接触到冰冷的海水和在深海压力下，天然气与海水产生化学作用，就形成水合物。
科学家估计，海底可燃冰分布的范围约占海洋总面积的10%，相当于4000万平方公里，是迄今为止海底最具价值的矿产资源，足够人类使用1000年。
“可燃冰”的形成有三个基本条件：首先温度不能太高，在零度以上可以生成，0－10℃为宜，最高限是20℃左右，再高就分解了。
第二压力要够，但也不能太大，零度时，30个大气压以上它就可能生成。
可燃冰
可燃冰可燃冰是分布于深海沉积物中，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。
因其外观象冰一样而且遇火即可燃烧，所以被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。
它是在一定条件（合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、pH值等）下由水和天然气在中高压和低温条件下混合时组成的类冰的、非化学计量的、笼形结晶化合物。
它可用M nH2O来表示，M代表水合物中的气体分子，n为水合指数（也就是水分子数）。
组成天然气的成分如CH4、C2H6、C3H8、C4H10等同系物以及CO2、N2、H2S等可形成单种或多种可燃冰。
形成可燃冰的主要气体为甲烷，对甲烷分子含量超过99％的可燃冰通常称为甲烷水合物（M ethane Hydrate）。
可燃冰在自然界广泛分布在大陆、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境。
在标准状况下，一单位体积的气水合物分解最多可产生164单位体积的甲烷气体，因而其是一种重要的潜在未来资源。
可燃冰是20世纪科学考察中发现的一种新的矿产资源。
它是水和天然气在高压和低温条件下混合时产生的一种固态物质，外貌极像冰雪或固体酒精，点火即可燃烧，有“可燃水”、“气冰”、“固体瓦斯”之称，被誉为21世纪具有商业开发前景的战略资源，可燃冰是一种新型高效能源，其成分与人们平时所使用的天然气成分相近，但更为纯净，开采时只需将固体的“可燃冰”升温减压就可释放出大量的甲烷气体。
可燃冰使用方便，燃烧值高，清洁无污染。
据了解，全球可燃冰的储量是现有天然气、石油储量的两倍，具有广阔的开发前景，美国、日本等国均已经在各自海域发现并开采出可燃冰，据测算，我国南海可燃冰的资源量为700亿吨油当量，约相当我国目前陆上石油、天然气资源量总数的二分之一。
传统开采方法(1) 热激发开采法 热激发开采法是直接对可燃冰层进行加热,使可燃冰层的温度超过其平衡温度,从而促使可燃冰分解为水与天然气的开采方法。
可燃冰
可燃冰，即天然气水合物（Natural Gas Hydrate，简称Gas Hydrate），是分布于深海沉积物中，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。
可燃冰由于含有大量甲烷等可燃气体，所以燃点很低，极易燃烧。
1立方米可燃冰含有200多立方米的甲烷气体。
同等条件下，可燃冰燃烧产生的能量比煤、石油、天然气要多出数十倍，而且燃烧后不产生任何残渣和废气，避免了污染问题。
形成条件：形成可燃冰有三个基本条件：温度、压力和原材料。
首先，低温。
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，高压。
可燃冰在0℃时，只需30个大气压即可生成，而以海洋的深度，3 0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，充足的气源。
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。
储量分布主要存在于北极地区的永久冻土区和世界范围内的海底、陆坡、陆基及海沟中。
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—3.4×1016m3，包括海洋天然气水合物在内的资源总量为7.6×101 8m3。
但是，大多数人认为储存在天然气水合物中的碳至少有1×1013t，约是已探明的所有化石燃料（包括煤、石油和天然气）中碳含量总和的2倍。
科学家的评价结果表明，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。
2011年，世界上已发现的可燃冰分布区多达1 16处，科学家估计，海底可燃冰的储量至少够人类使用1000年。
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：墨西哥湾、加勒比海、南美东部陆缘、非洲西部陆缘、美国东海岸外的布莱克海台西太平洋海域：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、新西兰北部海域东太平洋海域：中美洲海槽、加利福尼亚滨外和秘鲁海槽印度洋：阿曼海湾南极：罗斯海、威德尔海北极：巴伦支海、波弗特海大陆内：黑海、里海开采状况发达国家1810年，英国学者戴维在伦敦皇家研究院首次合成氯气水合物。
可燃冰
“笼形包合物”
同等条件下，可燃冰燃烧产生的能量比煤、石 油、天然气要多出数十倍，而且燃烧后不产生 任何残渣和废气，避免了污染问题。
地球上可燃冰的储藏量 非常大，被认为是有望 取代煤、石油和天然气 的新能源。2011年，世 界上已发现的可燃冰分 布区多达116处，其矿 层之厚、规模之大，是 常规天然气田无法相比 的。科学家估计，海底 可燃冰的储量至少够人 类使用1000年。
中国陆域可燃冰远景资源 至少为350亿吨油当量
可燃冰的危害
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。
此外，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。
从20世纪80年代开始，美、英、德、加、日等发达 国家纷纷投入巨资相继开展了本土和国际海底天然气 水合物的调查研究和评价工作，同时美、日、加、印 度等国已经制定了勘查和开发天然气水合物的国家计 划。 特别是日本和印度，在勘查和开发天然气水合物的能 力方面已处于领先地位。
2011年日本发 现可燃冰
我国可燃冰发展现状
开采现状
1810年，英国学者戴维在伦敦皇家研究院首次合成氯气水 合物。 1960年，前苏联在西伯利亚发现了可燃冰，并于1969年投 入开发。 1969年，美国开始实施可燃冰调查；1998年把可燃冰作为 国家发展的战略能源列入国家级长远计划。 1992年，日本开始关注可燃冰，2011年已基本完成周边海 域的可燃冰调查与you
可燃冰
天然气水合物（Natural Gas Hydrate，简称Gas Hydrate）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。
因其外观象冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。
可燃冰是天然气分子（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、气源三者都具首先，开采可燃冰存在极大的环境污染隐患。
科学家就曾警告过，天然气水合物的大量释放可能引起全球气候变化。
因为甲烷是一种温室效应极强的气体，一旦水合物中甲烷气大量泄露，将会引起全球气候迅速变暖，灾难性地威胁人类的生存环境。
而且天然气水合物的生成和分解也有可能导致油气管道堵塞、海底滑坡和海水毒化等灾难的发生。
其次，开采可燃冰有相当高的技术难度。
目前，美、日等国和一些国际机构已经掌握了一些技术，但这些技术往往是绝密资料。
我国此番对南海可燃冰的探索，是和某荷兰公司合作进行的，对一些核心技术的研究开发仍需长时间的投入和探索。
可以说，可燃冰的开发乃至商业生产是一个投入相当巨大，且充满风险的过程。
虽然严重资源短缺已经成为制约我国经济发展的严峻问题，但是我国在对可燃冰进行开采运用之前，仍有必要进行严格的可行性研究分析，并对整体新能源战略有一个明确的规划，防止出现巨大的人力、物力的浪费，甚至是不可挽回的气候灾难。
备的条件下，可燃冰晶体就会在介质的空隙间中生成。
可燃冰··
阅读材料可燃冰未来新能源简介：可燃冰又称天然气水合物，是由水和天然气在高压、低温条件下混合而成的一种固态物质，外貌极像冰雪或固体酒精，遇火即可燃烧，具有使用方便、燃烧值高等特点，是公认的地球上尚未开发的储量最大的新型能源，被誉为21世纪最有希望的战略资源。
可燃冰的主要成分是甲烷与水分子，学名为“天然气水合物”（Natural Gas Hydrate，简称Gas Hydrate），又称“笼形包合物”（Clathrate），分子结构式为：CH4·H2O。
组成天然气的成分如CH4，C2H6，C3H8，C4H10等同系物以及CO2，N2，H2S等可形成单种或多种天然气水合物。
形成天然气水合物的主要气体为甲烷，对甲烷分子含量超过99%的天然气水合物通常称为甲烷水合物（Methane Hydrate）或者甲烷冰。
1立方米可燃冰可释放出160—180立方米的天然气，其能量密度是煤的10倍，而且燃烧后不产生任何残渣和废气。
研究结果表明，天然气水合物分布广泛，资源量巨大，是煤炭、石油、天然气全球资源总量的两倍，为世界各国争相研究、勘探的重要对象。
储量分布：已发现的天然气水合物主要存在于北极地区的永久冻土区和世界范围内的海底、陆坡、陆基及海沟中。
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—3.4×1016m3，包括海洋天然气水合物在内的资源总量为7.6×1018m3。
但是，大多数人认为储存在天然气水合物中的碳至少有1×1013t，约是已探明的所有化石燃料（包括煤、石油和天然气）中碳含量总和的2倍。
全球蕴藏的常规石油天然气资源消耗巨大，很快就会枯竭。
科学家的评价结果表明，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。
2011年，世界上已发现的可燃冰分布区多达116处，其矿层之厚、规模之大，是常规天然气田无法相比的。
常识判断七：可燃冰
常识判断八：可燃冰天然气水合物即可燃冰，是天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，因其外观像冰，遇火即燃，因此被称为“可燃冰”、“固体瓦斯”和“气冰”。
天然气水合物分布于深海或陆域永久冻土中，其燃烧后仅生成少量的二氧化碳和水，污染远小于煤、石油等，且储量巨大，因此被国际公认为石油等的接替能源。
可燃冰不是冰，而是一种自然存在的微观结构为笼型的化合物。
可燃冰是其俗称，其外观结构看起来像冰，且遇火即可燃烧，因此，这种天然气水合物又被称为“固体瓦斯”或“气冰”。
理化性质天然气水合物燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油、天然气都要小得多。
1立方米可燃冰可转化为164立方米的天然气和0.8立方米的水。
开采时只需将固体的“天然气水合物”升温减压就可释放出大量的甲烷气体。
固体状的天然气水合物往往分布于水深大于300米以上的海底沉积物或寒冷的永久冻土中。
海底天然气水合物依赖巨厚水层的压力来维持其固体状态，其分布可以从海底到海底之下1000米的范围以内，再往深处则由于地温升高其固体状态遭到破坏而难以存在。
从物理性质来看，天然气水合物的密度接近并稍低于冰的密度，剪切系数、电解常数和热传导率均低于冰。
天然气水合物的声波传播速度明显高于含气沉积物和饱和水沉积物，中子孔隙度低于饱和水沉积物，这些差别是物探方法识别天然气水合物的理论基础。
此外，天然气水合物的毛细管孔隙压力较高。
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。
组成结构天然气水合物是一种白色固体物质，有强大的燃烧力，主要由水分子和烃类气体分子（主要是甲烷）组成，它是在一定条件（合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、pH值等）下，由气体或挥发性液体与水相互作用过程中形成的白色固态结晶物质。
可燃冰知识点总结
可燃冰知识点总结1. 可燃冰的成分和结构可燃冰的主要成分是甲烷、水和少量的其它气体（二氧化碳、氮气等）。
它的结构是由水分子构成的冰晶中夹杂着甲烷分子形成的复合物。
一般情况下，可燃冰的含气量在70-99%之间，甲烷含量在85-98%之间。
这种结构使得可燃冰在适当的温度和压力下可以存储大量的甲烷，并且具有很高的能量密度。
2. 可燃冰的产生可燃冰通常形成于海底的冷水环境中，是由于海床上的有机物和天然气在高压、低温条件下与水分子结合形成了冰晶。
它主要分布在亚北极地区、北极地区、中国南海、东海等地域。
可燃冰的形成需要适宜的环境条件，包括适当的压力、温度和水深等因素。
3. 可燃冰的资源潜力据估计，全球可燃冰储量约为100万亿立方米，相当于全球目前已知的天然气储量的两倍以上。
中国的南海和东海地区是世界上可燃冰储量最为丰富的地区之一，据评估中国的可燃冰资源储量约为8000亿立方米。
这些数据表明，可燃冰有着巨大的资源潜力，可以成为未来能源发展的重要补充。
4. 可燃冰的开采技术目前，对于可燃冰的开采技术尚处于探索阶段，主要有以下几种方法：- 热力法：通过向地下注入热水或蒸汽等热源，使可燃冰升温释放甲烷。
- 减压法：通过减小地下的压力使得可燃冰分解释放甲烷。
- 化学溶解法：通过向可燃冰中注入化学溶剂溶解甲烷，然后将溶液提升到地面分离出甲烷。
这些技术中，热力法和减压法是目前研究的热点，虽然存在着技术难题和环境风险，但是它们有望成为未来可燃冰开采的主要方法。
5. 可燃冰的应用前景可燃冰是一种清洁的化石能源，其主要成分甲烷燃烧产生的CO2排放量是煤炭的一半，天然气的四分之一。
因此，可燃冰在替代煤炭和天然气、降低温室气体排放等方面具有巨大的应用前景。
同时，可燃冰的开采也有望为海洋经济、能源安全、节能减排等领域带来重大的利益。
总的来说，可燃冰是一种具有巨大潜力的新能源，虽然在开采技术上仍存在着诸多挑战，但是随着技术的不断进步和资源的日益枯竭，可燃冰有望成为未来能源发展的重要补充，对于推动社会经济可持续发展和应对气候变化等挑战具有重要的意义。
可燃冰
可燃冰的研究及开采历史
可燃冰的研究历史
1778 1965
如今
英国化学家 普得斯特里 着手研究气 体生成的气 体水合物
1934
人们在油气管道 和加工设备中发 现了冰状固体堵 塞现象，这些固 体就是可燃冰
苏联科学家 预言，天然 气的水合物 可能存在海 洋底部的地 表层中
世界上至少有 30多个国家和 地区在进行可 燃冰的研究与 调查勘探
使CO2液化将CO2注射入海底的甲烷 水合物储层，因CO2较之甲烷易于形 成水合物，因而就可能将甲烷水合物 中的甲烷分子“挤走”，从而将其置 换出来
较前两种方法可行性更高
可燃冰开采面临的难题
可能导致大量温室气体排放污染环境。甲烷是绝 大多数可燃冰中的主要成分，同时它也是一种反 应快速、影响明显的温室气体。可燃冰中甲烷的 总量大致是大气中甲烷数量的3000倍。作为短期 温室气体，甲烷比二氧化碳所产生的温室效应要 大得多。可燃冰非常不稳定，在常温和常压环境 下极易分解。这些冰球一旦从海底升到海面就会 砰然而逝，导致甲烷气的大量散失。而这种气体 进入大气，无疑会增加温室效应，进而使地球升 温更快。
可燃冰开采面临的难题
特殊的存在条件极有可能引发地质灾害。由于可 燃冰经常作为沉积物的胶结物存在，它的形成和 分解能够影响沉积物的强度，进而诱发海底滑坡 等地质灾害的发生。日益增多的研究成果表明， 由自然或人为因素所引起的温压变化，均可使水 合物分解，造成海底滑坡、生物灭亡和气候变暖 等环境灾害。美国地质调查所的调查表明，可燃 冰能导致大陆斜坡上发生滑坡，这对各种海底设 施是一种极大的威胁。由此可见，可燃冰作为未 来新能源的同时也是一种危险的能源。
可燃冰的形成与 可燃冰的形成与结构
可燃冰有三种结 构，如图1所示， 分别是结构I、 结构பைடு நூலகம்I和结构 III。
可燃冰
1.1可燃冰的性质
• 在自然界发现的天然气水合物多为白色、淡黄色、琥珀色等颜色，呈 轴状、层状、小针状结晶体或分散状 • 天然气水合物具有多孔性，硬度和剪切模量小于冰，密度与冰的密度 大致相同，热导率和电阻率远小于冰，可在0 ℃以上生成，超过20℃ 便会分解
1.2可燃冰的形成的三个基本条件
• 低温(0～10℃)
空气
10汽轮机
15除氧器 汽轮机抽汽
17高压海面汽轮机 回热加热系统
16高压水泵
14低压海面汽轮机 回热加热器系统
海平面以上
海底2200m及以下 二氧化碳 7深海蒸发 水加热器
6.深海蒸汽加热器 2.超 临界 水氧 化反 应器 蒸发水 可燃冰 1可燃冰给料装置 含盐水 5. 深海氧 气加热器 电点火装置
•
1.4可燃冰勘察方法
海底热流探测 地震探测
海底电视摄像探测
可燃冰勘查 的技术手段
电磁探测
海底微地貌勘查
流体地球化学探测
深海钻探
海底取样
二、可燃冰研究开发现状
• • 早在20世纪60年代，可燃冰即进入人类视野，1965年，苏联首次在西 西伯利亚永久冻土带发现可燃冰矿藏，并引起多国政府关注 美国、俄罗斯、英国、德国、加拿大、日本、印度、韩国、巴西等都 从能源储备战略角度重视天然气水合物的调查研究工作。它们将此作 为政府行为，投入巨资，相继开展了本国专属经济区和国际海底区域 内的调查研究和资源评价。美国、日本、加拿大、印度等国已制定了 勘探和开发天然气水合物的国家计划
•
1.3可燃冰的成因及存储
2. 冻土型
•
我国是世界上第三冻土大国，冻土区总面积达215万km2，具备良好 的天然气水合物赋存条件和资源前景。远景资源量至少有350亿t当量 油，可供中国使用近90年，而青海省的储量约占其中的1/4。 青海木里是我国陆域“可燃冰”的首个“现身地”，一方面，青海有 面积广、厚度较大的冻土带资源，为“可燃冰”的存在提供了地质条 件。另一方面，青海木里有丰富的煤炭资源，为“可燃冰”的形成提 供了可能的资源条件
可燃冰
可燃冰，即天然气水合物，分子式CH4·8H2O，密度0.9 g/cm3，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”，可燃冰的学名为“天然气水合物”，是天然气在0℃和30个大气压的作用下结晶而成的“冰块”。
特点1：高能：“冰块”里甲烷占80%～99.9%，可直接点燃，同等条件下，可燃冰燃烧产生的能量比煤、石油要多出数十倍，1立方米可燃冰可转化为164立方米的天然气和0.8立方米的水，其甲烷能效是常规天然气的2-5倍。
特点2：储量大：全世界拥有的常规石油天然气资源，将在40年或50年后逐渐枯竭。
而科学家估计，海底可燃冰的储量够人类使用1000年。
特点3：清洁无污染：可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油、天然气都要小得多。
开采方法：开采方案主要有三种。
第一是热激化法。
利用“可燃冰”在加温时分解的特性，使其由固态分解出甲烷蒸汽。
但此方法难处在于不好收集。
海底的多孔介质不是集中为“一片”，也不是一大块岩石，而是较为均匀地遍布着。
如何布设管道并高效收集是急于解决的问题。
方案二是减压法。
减压开采法是一种通过降低压力促使天然气水合物分解的开采方法。
但它们都面临着和热解法同样布设管道并高效收集的问题。
方案三是“置换法”。
研究证实，将CO2液化，注入1500米以下的洋面，就会生成二氧化碳水合物，它的比重比海水大，于是就会沉入海底。
如果将CO2注射入海底的甲烷水合物储层，因CO2较之甲烷易于形成水合物，因而就可能将甲烷水合物中的甲烷分子“挤走”，从而将其置换出来。
开采弊端：会导致甲烷气的大量散失，从而使大气中的温室气体含量急剧增加；“可燃冰”埋藏于海底的岩石中，不易开采和运输。
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。
什么是可燃冰
什么是可燃冰引言可燃冰是一种在海洋和极地沉积物中存在的天然资源，具有巨大的潜在能源价值。
它是由水合物形成的，其分子结构中包含水分子和甲烷分子。
在适当的温度和压力下，水合物会形成冰的结晶结构，其中包含了大量的甲烷气体。
因此，可燃冰也被称为冰锁甲烷或冰火。
本文将介绍可燃冰的形成原理、分布情况、开采技术以及可燃冰的潜在应用领域。
可燃冰的形成原理可燃冰的形成与环境条件密切相关。
在大多数情况下，可燃冰形成于寒冷的海底或极地地区。
它主要由甲烷分子与水分子形成的水合物构成。
在较低的温度和高压下，甲烷气体可以与水分子相结合形成水合物。
这是因为水分子可以在结晶结构中形成包围甲烷分子的笼状结构。
这种独特的结构使得甲烷分子被束缚在水合物晶体中，从而形成了可燃冰。
可燃冰的分布情况可燃冰广泛分布于世界各个海洋和极地地区。
主要的可燃冰富集带包括北冰洋、南海、东海等地。
这些区域的寒冷温度和高压条件为可燃冰的形成提供了最佳环境。
可燃冰在全球范围内的储量巨大。
据估计，全球可燃冰储量超过数万亿立方米，相当于数十亿吨石油的能源。
这使得可燃冰成为未来石油和天然气产业的重要替代能源。
可燃冰的开采技术可燃冰的开采技术是一项复杂而具有挑战性的任务。
由于可燃冰的极低温度和高压环境，开采过程中需要克服许多技术难题。
当前，主要的可燃冰开采技术包括热力钻探和压裂破碎。
热力钻探是通过向可燃冰沉积物注入高温流体来提高温度和压力，从而使水合物分解释放出甲烷气体。
压裂破碎则是利用高压水流将可燃冰沉积物进行破碎，以释放甲烷气体。
这些开采技术仍在不断改进和完善中，目前尚处于实验阶段。
未来的可燃冰开采将需要更多的科学研究和技术创新，以确保安全、高效地利用这一重要能源资源。
可燃冰的潜在应用领域可燃冰具有广泛的潜在应用领域。
首先，可燃冰可以替代传统石油和天然气成为主要的能源供应源。
由于可燃冰储量巨大，充分利用可燃冰资源可以有效减少对有限石油和天然气资源的依赖。
其次，可燃冰可以用于生产氢能源。
可燃冰
可燃冰开采的难题
技术困难，成本高昂 目前技术条件下开采成本过于高昂。从各国进行 的试验性开采看，目前的开采方法要么技术复杂 成本高昂，要么推广价类大规模 开发利用可燃冰的巨大障碍。不过，随着技术 进步和科学发展，相信这些问题都能得到很好 解决。
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开始关注可燃冰是 在1992年，目前， 年 目前， 已基本完成周边海 域的可燃冰调查与 评价，钻探了7口 评价，钻探了 口 探井，圈定了12块 探井，圈定了 块 矿集区， 矿集区，并成功取 得可燃冰样本。 得可燃冰样本。
可燃冰的开采方法
方案一是热解法 利用“可燃冰” 利用“可燃冰”在加温 时分解的特性， 时分解的特性，使其由 固态分解出甲烷蒸汽。 固态分解出甲烷蒸汽。
难处
不好收集。 不好收集。海底的多孔介质不是集 中为“一片” 也不是一大块岩石， 中为“一片”，也不是一大块岩石，而是较 为均匀地遍布着。如何布设管道并高效收集 为均匀地遍布着。 是急于解决的问题
可燃冰的开采方法
方案二是降压法 将核废料埋入地底， 将核废料埋入地底， 利用核辐射效应使其分解
难处
但它们都面临着和热解法同样 布设管道并高效收集的问题。 布设管道并高效收集的问题。
较前两种方法可行性更高
可燃冰开采的难题
可能导致大量温室气体排放污染环境。 污染环境。 污染环境 甲烷是绝大多数可燃冰中的主要成分，同时它也 是一种反应快速、影响明显的温室气体。可燃冰 中甲烷的总量大致是大气中甲烷数量的3000倍。 作为短期温室气体，甲烷比二氧化碳所产生的温 室效应要大得多。可燃冰非常不稳定，在常温和 常压环境下极易分解。这些冰球一旦从海底升到 海面就会砰然而逝，导致甲烷气的大量散失。而 这种气体进入大气，无疑会增加温室效应，进而 使地球升温更快。
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2002年 2004年 2005年 2006年
中国可燃冰开发历程主要研究成绩
•南海首次发现了天然气水合物存在标志。
•勘测南海储量相当于700亿t油当量，在西沙海槽圈出天然气水合 物矿区。 成立中科院广州天然气水合物研究中心；中德联合在南海北部发 现430万平方公里的“九龙甲烷礁”。 成功研制可燃冰开采模拟系统。 可燃冰保真取样器成功研制并试验；勘测南海北部东沙西南部海 域天然气水合物发育区。
2008年
2009年
2011年
在“十二五”能源规划中，可燃冰作为一种新型资源被纳入其中
未来之路
• 作为速发展。因此，世界 上最大的发展中的海洋大 国，中国能源短缺十分突 出。急需开发新能源以满 足中国经济的高加强可燃 冰开发是实现可持续发展 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。
带刺的玫瑰
既然可燃冰有着这么多的优点，我们是不是可以毫无 顾忌地开发它呢？它真的是“上帝带给人类的礼物” 吗？还是一个诱惑人类打开的潘多拉魔盒？
天 使 还 是 魔 鬼
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带刺的玫瑰
• 储量大带来的问题：
• 温室效应是当今一个全球性 的难题。我们都知道最主要 的温室气体是二氧化碳。然 而甲烷是一种强效的温室气 体。 • 澳大利亚的科学家曾做过一 个看似滑稽的比较：澳洲
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炙手可热的“冰”
上世纪60年代末，苏联也发 现了世界上第一个可燃冰矿田： 麦索亚哈气田。自此，全球开始 掀起大规模研究、探测和勘探天 然气水合物藏的热潮。 至90年代中期，美、俄、荷、 德、加、日等诸多国家探测可燃 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 地带和南极大陆及陆缘区等。 目前，至少已有40多个国家， 针对可燃冰展开了国家级的资源 调查和研究工作，并已调查发现 可燃冰的矿点共有100多处。
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可燃冰简介
关于“可燃冰”的成因，目前认为 有两条途径。 一种途径是，海底的动植物残骸被 细菌分解时释放出的甲烷被高压低 温的海底环境锁进水分子笼中。 另一种途径是，可燃冰由海洋板块 活动而成。当海洋板块运动时时， 海底石油和天然气便随板块的边缘 涌上表面。当接触到冰冷的海水和 深海压力，天然气与海水产生化学 作用，就形成“甲烷水合物”。
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开采方式
新型开采
(1)CO2置换开采法：用二氧化碳置换出可燃冰里的天然气
(2)固体开采法： 固体开采法最初是直接采集海底固态天然气水合物，将天然 气水合物拖至浅水区进行控制性分解。这种方法进而演化为 混合开采法或称矿泥浆开采法
中国首次在海洋获取可 燃冰成果报告通过终审
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未来之路
2007年
开发了新型可燃冰组合抑制剂，加速了开采研究进度；可燃冰开 采与运输关键技术取得初步成绩；在南海北部神狐海域钻获可燃 冰样品。
在青海省祁连山南缘永久冻土带成功钻获可燃冰样品；广州海洋 地质调查局自主研制“海洋六号”调查船，并在南海北部成功取 样。 勘测青藏高原五道沟永久冻土区、青海省祁连山南缘永久冻土带 远景资源量有350亿t油当量以上
27%
53%
27% Natural Gas Hydrate Fossil Fuels Other fuels on the land Other fuels in the ocean
炙手可热的“冰”
164 Nm3 天然气 ＋
0.8 m3水
1 m3 水合物
• 能量密度高：
• 由1立方米可燃冰相當於160多立方米的天然氣。 換言之，1立方米可燃冰就可滿足3口之家大半年 的天然氣需求，故可燃冰被視為「後石油時代」 的重要替代能源。
不大，不适合大规模作业。
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带刺的玫瑰
• 虽然可燃冰的开采并不如想象中那么顺利，但是 相信随着科技的发展，终有一天我们一定可以安 全地开采可燃冰矿藏！
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各国开发历程
• 在能源资源日益枯竭 的今天，能源问题经 常在各国的争端之中 暗流涌动。 • 可燃冰的发现让人们 觉得它也许是解决能 源问题的一把钥匙。 • 因此，各个国家很早 围绕可燃冰展开了激 烈的角逐。
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能源与可持续发展
——可燃冰（Gas Hydrate）
百慕大三角之谜
• “百慕大三角”，亦 称“魔鬼三角区”和 “丧命地狱”。 • 对于传言，有科学家 提出“可燃冰融化” 的猜想。
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可燃冰（Gas Hydrate）
可燃冰简介 炙手可热的冰 开采方式 带刺的玫瑰 未来之路
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炙手可热的“冰”
能源密度 高
可燃冰的 优势
储量大
清洁，污 染小
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炙手可热的“冰”
• 储量大：
• 现已探明的天然气水合物中的碳量 11013吨相 当于已探明所有化石能源碳量总和的2倍。可滿 足人類未來1,000年的能源需求。 5% 15% 5%
15%
53%
和输送过程中稍有不慎，就会使甲烷气体逸散到大气中从 而加速温室效应，后果不堪设想！
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带刺的玫瑰
• 开采过程中天然气水合物的分解还会产生大量的水，释放岩层孔隙空间，使 天然气水合物赋存区地层的固结性变差，引发地质灾变。海洋天然气水合物 的分解则可能导致海底滑塌事件。进入海水中的甲烷量如果特别大，则还可 能造成海水汽化和海啸，甚至会产生海水动荡和气流负压卷吸作用，严重危 害海面作业甚至海域航空作业。
澳大利亚的火力发电厂 约排放一亿八千万吨二 氧化碳。层中释放一吨甲烷对温室效应的加 剧等于释放七十二吨的二氧化碳。
• 很容易看出澳洲畜牧业对全球暖化的影响完爆火力发电厂。
• 可燃冰中甲烷的总量大致是大气中甲烷数 量的3000倍。可燃冰对温度和压力很敏感，在开采
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可燃冰简介
• 天然气水合物，因其外 观象冰一样，而且遇火 即可燃烧，所以又被称 作“可燃冰” • 它是在一定条件下由水 和天然气在高压和低温 条件下混合组成的笼形 结晶化合物。
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可燃冰简介
• 可燃冰的构成可用 mCH（2m+2）· 2O来表 nH 示，m代表水合物中的 气体分子，n为水合指 数 • 形成天然气水合物的 主要气体为甲烷
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开采方式
热激发开采法
传统
减压开采法 化学试剂注 入开采法 CO2 置换 开采法
开采方式
新型
固体开采法
开采方式
传统开采
(1) 热激发开采法
使天然气水合物层的温度超过其平衡温度，从而促使天然气水合物分解为水与天
(2) 减压开采法
减压开采法是一种通过降低压力促使天然 天然气水合物 分解的开采方法。 (3) 化学试剂注入开采法 化学试剂注入开采法通过向天然气水合物层中注入某些化学试剂。
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炙手可热的“冰”
• 污染小：
可燃冰由甲烷和水构成，不含其它成分，无需净化 提炼或其它加工步骤。所以利用时产生的污染比石 油以及煤等传统能源小很多。
煤 炭 加 工 可 燃 冰 直 接 燃 烧
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开采方式
• 另外可燃冰还有便于储存运输（与天然气相比），再生迅 速等优点。难怪有人称可燃冰是“上帝带给人类的礼物”， 让陷入能源危机的人类重新看到了希望。
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可燃冰简介
• 1778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。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。 • 至此，各国科学家相继开始了 对可燃冰的研究，一步一步解 开了其神秘的面纱。
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炙手可热的“冰”
• 在可燃冰矿藏被人们 发现之后，迅速地得 到了人们的关注。 • 在能源问题日益凸显 的今天，可燃冰更是 被赋予了“沉睡的未 来能源”、“能满足 人类使用1000年的新 能源”等称号。
常规能源总会有尽头的一天，只有 不断的找到新型能源，并且高效利 用，才能够可持续发展。
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1965年，前苏联在西伯利亚发 现了可燃冰矿藏，并于1969 年投入开发；
美国于1998年把可燃 冰作为国家发展的 战略能源列入国家 日本开始关注可燃冰是 在1992年； 级长远计划；
迄今为止，全球至少有30多个国家和地区在进 行可燃冰的研究与调查勘探。
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时间
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未来之路
• 我国南海天然气水合物的储量 为700亿吨油当量，相当于目 前陆上石油、天然气资源量总 数的1/2。南海北部坡陆可燃 冰储量约185亿吨油当量，相 当于已探明南海油气地质储备 的6倍，而东沙群岛以东的九 龙甲烷礁，目前为世界上最大 的冷泉湓溢区。 • 陆地方面，我国冻土面积为 215万平方公里，天然气水合 物形成及储存前景广阔。青藏 高原可燃冰远景储量为350亿 吨油当量，祁连山地区储量占 陆地总储量的1/4。
带刺的玫瑰
• 进入海水中的甲烷会 影响海洋生态。甲烷进
入海水中后会发生较快的 微生物氧化作用，影响海 水的化学性质。甲烷气体 如果大量排入海水中，其 氧化作用会消耗海水中大 量的氧气，使海洋形成缺 氧环境，从而对海洋微生 物的生长发育带来危害。
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带刺的玫瑰
• 高昂的开采成本：
•
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