世界天然气水合物研究开发现状和前景_史斗
天然气水合物研究与开发
天然气水合物研究与开发天然气水合物是一种新型的燃料资源，其储量相当丰富，可成为未来能源转型的重要后备力量。
目前，天然气水合物研究与开发已经成为全球能源科技的热点。
一、什么是天然气水合物天然气水合物，是一种以天然气和水形式结合的化合物，也称为天然气冰或脆冰。
它的分子结构是由天然气分子和水分子构成的六边形晶格结构，其中天然气占70%左右，水分子占30%左右。
由于这种化合物在常温常压下呈脆性，有如冰块，因此被称为水合物。
天然气水合物分布广泛，主要分布在浅海和大陆架上，特别是北极地区、南海和日本海等开垦较少的区域。
据估算，全球天然气水合物储量超过14万亿立方米，其中中国的海域储量最高，达3400亿立方米以上，是世界最大的天然气水合物资源国家。
二、天然气水合物研究与开发现状天然气水合物研究和开发虽然起步较晚，但近年来取得了密集的进展。
目前，全球主要的天然气水合物开发国家包括日本、美国、加拿大、印度、中国等。
在日本，多家大型能源公司已经积极投资天然气水合物的开发研究。
日本已经建立了一系列天然气水合物研究机构，主要研究领域包括天然气水合物开采、运输、存储等方面。
美国和加拿大也在积极开展天然气水合物研究工作，主要集中在研究天然气水合物的资源量和开采技术等。
美国已经成立了多个天然气水合物研究中心和联合实验室，而加拿大则在开采海域天然气水合物方面颇具优势。
在印度，天然气水合物研究和开发也备受重视。
印度天然气公司和国家天然气水合物公司联合投资，开展天然气水合物研究和开采工作。
中国也将天然气水合物作为战略能源资源来进行研究开发。
自2013年以来，中国天然气水合物开发基地建设进展迅速，中国海油、中海油、中化集团等多家国内大型能源公司也进行了天然气水合物研究和开发工作。
三、天然气水合物的优缺点与传统燃料相比，天然气水合物具有许多优点。
首先，天然气水合物储量丰富，可作为未来的主要能源资源；其次，天然气水合物燃烧释放出的二氧化碳排放量较低，不会对环境造成较大污染；最后，天然气水合物与液化天然气相比，其产生的碳排放量更少，能源利用效率更高。
天然气水合物资源开发利用前景展望
天然气水合物资源开发利用前景展望天然气水合物（Gas Hydrates）是一种在寒冷的水深地带广泛存在的海底矿物资源，其内部结构由水分子形成的笼状结构包围着天然气分子，可以被形容为“冰状的天然气”。
天然气水合物的开发利用一直备受关注，并被视为未来能源领域的重要突破口。
在本文中，我们将对天然气水合物的开发利用前景进行展望。
首先，天然气水合物资源丰富。
根据国际能源署的估计，全球天然气水合物资源量巨大，相当于地球常规天然气资源的数倍。
尤其是我国沿海地区的天然气水合物资源储量丰富，更加突出其重要性。
开发这些资源有望极大地增加我国的天然气供应，有效缓解能源压力。
其次，天然气水合物具有高能量密度和环境友好性。
相比于煤炭、石油等传统能源，天然气水合物的能量密度更高，可以提供更多的热量和动力。
此外，天然气水合物燃烧产生的二氧化碳排放量较低，对环境的影响相对较小，符合绿色低碳发展的要求。
然而，天然气水合物的开发利用面临着一些挑战。
首先，天然气水合物的开采技术复杂。
由于天然气水合物特殊的结构和稳定性，对开采技术的要求较高，目前尚没有成熟的商业化开采技术。
其次，开采天然气水合物需要在寒冷的深海环境下进行，存在安全风险和成本挑战。
再者，开发天然气水合物还面临市场需求、价格波动等不确定性因素。
为了有效开发利用天然气水合物资源，我们需要采取一系列措施。
首先，加强科学研究和技术创新，提高天然气水合物的开采技术、存储和转化技术。
这需要加大对相关科研机构和企业的支持和投入，建立科技创新平台，鼓励多方合作和知识产权保护。
其次，完善法律法规和政策体系，为天然气水合物的开发利用提供政策支持和经济激励。
这包括制定相关标准、建立市场准入机制、提供财税优惠等。
同时，加强环境保护和安全监管，确保天然气水合物的开采利用过程符合环境、安全和可持续发展的要求。
天然气水合物的开发利用前景广阔，而且对改善能源结构、实现可持续发展有着重要意义。
我们应该充分认识到天然气水合物资源的重要性，加大投入力度，推动相关领域的创新发展。
天然气水合物开发技术的研究
天然气水合物开发技术的研究引言天然气水合物是一种在海洋沉积物中广泛存在的天然气形式，其是一种结晶态的混合物，包括天然气（甲烷、乙烷等）和水分子。
天然气水合物在存储方面具有巨大的优势，仅在海洋上就蕴藏了数量庞大的储量。
由于其能源密度高、清洁、环保等优良特性，广受人们赞誉。
然而，目前天然气水合物的开发利用技术尚不成熟，存在着诸多难题和挑战。
本文将从天然气水合物开发技术的角度，来阐述其研究现状和未来趋势。
一、天然气水合物开发技术现状1. 采集技术现有天然气水合物采集技术主要包括钻探、热水注入和气体置换法等。
其中，热水注入法是目前应用最为广泛的采集方法，其主要原理为利用高压高温下的热水，将水合物释放出来。
2. 运输技术天然气水合物是通过管道、船舶等方式进行输送的。
其中，珠海深浅水运输队列技术、靠泊岸边LNG转移技术和浮式生产储运装置技术都是应用广泛的输送技术。
3. 加工技术天然气水合物加工技术可分为两种，一种是从水合物中提取气体进行加工；另一种是将水合物直接转化成甲烷气。
目前，水合物加工技术还面临着研究不充分和高成本等问题。
二、存在的问题1. 采集技术方面：采集设备难以耐受海洋环境下的腐蚀和压力，对于深海开采技术尚不成熟。
2. 运输技术方面：运输管道和设备的设计以应对极端天气和海洋环境的能力不足。
3. 加工技术方面：天然气水合物提取技术存在能耗和成本较高的问题，加工方法尚不成熟。
三、未来趋势天然气水合物的开采难度较大，目前尚需进一步研究和开发，得出更加有效和经济的开采技术。
预计未来几年，天然气水合物开采技术将面临以下几方面的挑战和临床：1. 从海底中开采天然气水合物需要克服的技术难题是如何在极端高压、低温的环境中进行作业和采集？2. 在遥远的钻机，如何保障人员的生命安全和精神状态？3. 现有的天然气水合物开采技术具有较高的能耗和成本，如何缓解开采成本上涨的压力？4. 如何将天然气水合物开采技术转化为现实生产力，推进能源领域的可持续发展？总结天然气水合物的勘探、开采、加工利用技术等均面临较大的难度及挑战，应立足于推广研究，成为可靠且经济的能源途径，其价值远远超出了其困难和挑战。
天然气水合物资源开发挑战与前景
天然气水合物资源开发挑战与前景天然气水合物（Gas Hydrates）是一种结晶化合物，由天然气和水分子在特定的温度和压力条件下形成。
在地球深海和极地地区广泛存在，被认为是地球上最丰富的可燃冰资源。
天然气水合物的开发潜力巨大，然而，其开发面临着一系列的挑战。
本文将探讨天然气水合物资源开发的挑战，并展望其前景。
天然气水合物开发面临的挑战主要包括技术挑战、经济挑战和环境挑战。
首先，技术挑战是天然气水合物开发面临的主要问题之一。
天然气水合物的开采和提取技术相对复杂，需要克服高压、低温、高含固相等恶劣条件。
由于水合物在较低温度下会失去稳定性，开采过程中需要通过降低温度或增加压力来防止水合物分解。
此外，水合物的输送和储存也是一个技术上的挑战，因为水合物具有较低的密度和高的体积。
解决这些技术难题需要开发新的开采和提取技术，提高天然气水合物的开发效率和经济性。
其次，经济挑战也是天然气水合物开发的重要问题。
当前的天然气市场价格相对低廉，而天然气水合物的开发成本相对较高。
天然气水合物开发需要大量的投资和技术支持，包括钻探设备、生产设备和运输设备等。
此外，由于天然气水合物资源分布在深海和极地地区，开发成本更高。
因此，如何降低开发成本，提高投资回报率，成为天然气水合物开发需要解决的经济问题。
最后，天然气水合物开发也面临着环境挑战。
天然气水合物的开采会涉及到海洋生态系统和大气环境的保护。
在开采过程中，可能会对海底生态系统造成破坏，同时水合物释放的天然气还可能对气候变化产生影响。
因此，可持续的开发和利用天然气水合物资源的方式需要综合考虑生态环境保护和碳排放减少。
然而，尽管面临着这些挑战，天然气水合物开发在能源领域仍然具有巨大的前景。
首先，天然气水合物资源丰富，储量可观。
根据各种估计，全球天然气水合物资源量远远超过传统天然气资源，远超过石油储量的两倍以上。
这意味着天然气水合物有着巨大的潜力成为未来能源的重要来源。
其次，天然气水合物是一种清洁能源，相比于传统能源资源，其燃烧过程中排放的二氧化碳和其他有害气体较少。
天然气水合物资源开发挑战与前景
天然气水合物资源开发挑战与前景天然气水合物（Methane Hydrate）被誉为21世纪的能源之王，是一种具有巨大潜力的天然气资源。
它是在极端的压力和低温条件下，天然气分子与水分子结合形成的稳定结构。
天然气水合物存在于世界各地的深海沉积物中，包含了庞大的天然气资源储量。
然而，天然气水合物资源的开发面临着一系列的挑战。
本文将探讨天然气水合物资源开发面临的挑战，并展望其前景。
首先，天然气水合物资源开发面临的一个主要挑战是技术难题。
由于天然气水合物分布在深海沉积物中，开发和提取这一资源需要运用复杂的技术。
目前，主要的开发技术包括钻井、蓄热处理、热交换等。
然而，这些技术仍然面临着许多技术挑战，例如如何有效地钻探和开采天然气水合物、如何处理由于水合物破坏而产生的高压气体等。
此外，由于天然气水合物的存在形式和分布不均匀，资源开发的技术难度更加复杂，需要更多的研究和开发。
其次，天然气水合物开发还面临着环境和安全问题。
由于天然气水合物的稳定性非常强，一旦被释放到大气中，会成为温室气体，加剧全球变暖。
因此，在天然气水合物开采和提取过程中，必须采取有效的措施来减少二氧化碳等温室气体的排放。
此外，由于天然气水合物储存和开发的地质环境复杂，存在着一定的地质风险和安全隐患。
如何做好环境保护和安全管理，是天然气水合物开发面临的重要问题。
再次，天然气水合物的开发受到经济和市场因素的制约。
虽然天然气水合物资源储量巨大，但高成本和技术难题使其开发成本较高。
目前，天然气水合物的开采和提取技术仍然在不断研发和改进中，导致其开发成本较高。
与此同时，受全球天然气价格波动和市场需求不稳定的影响，天然气水合物的商业化开发仍然面临着一定的不确定性。
因此，如何降低开发成本、提高资源利用效率，是天然气水合物开发面临的重要问题。
然而，尽管天然气水合物的开发面临着一系列的挑战，但它仍具有巨大的发展前景。
首先，天然气水合物是一种清洁的燃料。
相比煤炭和石油，天然气水合物燃烧产生的污染物更少，对环境的影响较小。
2024年天然气水合物市场前景分析
2024年天然气水合物市场前景分析概述天然气水合物（Natural Gas Hydrate，简称NGH）是一种富含天然气的固体，由水分子通过氢键与天然气分子结合而成。
随着能源需求的增长和传统能源资源的逐渐减少，天然气水合物作为一种新兴的能源资源备受关注。
本文将对天然气水合物市场前景进行分析，探讨其市场潜力和发展趋势。
市场潜力1. 丰富的储量天然气水合物是一种巨大的天然气资源。
据估计，全球天然气水合物储量可达到2000万亿立方米，相当于常规天然气储量的数十倍。
这意味着天然气水合物具有巨大的潜在市场潜力。
2. 清洁的能源相比于煤炭和石油，天然气水合物燃烧产生的二氧化碳排放量较低，对环境影响较小。
在全球追求清洁能源的大背景下，天然气水合物作为一种低碳清洁能源具有较高的市场需求。
3. 广泛的应用领域天然气水合物不仅可以用作燃料，还可以作为化工原料和工业燃料。
另外，天然气水合物还具备储气、运输等多种应用领域。
这些广泛的应用领域为天然气水合物市场带来了更多的商机。
发展趋势1. 技术突破目前，天然气水合物的开采和利用技术尚不成熟。
但随着科技的发展，相关技术正在不断完善，天然气水合物的开采成本将逐渐降低，推动市场的发展。
2. 政策支持各国政府纷纷推出支持天然气水合物开发的政策措施。
例如，日本政府制定了天然气水合物开发的战略计划，韩国政府也积极推动天然气水合物的研究与应用。
政策的支持将为天然气水合物市场提供良好的发展环境。
3. 产业链完善天然气水合物的开采和利用需要建立起完善的产业链，包括勘探、开采、运输、储存等环节。
目前，天然气水合物产业链正在逐步建设中，未来市场发展将得到更好的支撑。
结论天然气水合物作为一种具有巨大市场潜力的能源资源，具备丰富的储量和广泛的应用领域。
在政策支持和技术进步的推动下，天然气水合物市场有望迎来快速发展。
然而，需要注意的是，天然气水合物的开采和利用仍面临技术挑战和环境风险，需要进行深入研究和全面评估。
天然气水合物开发的现状与前景展望
天然气水合物开发的现状与前景展望天然气水合物是一种新兴的能源，被认为是未来能源的主要来源之一。
它是水与天然气分子在高压、低温条件下结合形成的一种物质。
随着石油、天然气等传统能源储量的逐渐枯竭，天然气水合物的开发成为了全球范围内的热门话题。
现在，让我们来了解一下天然气水合物开发的现状和前景。
一、天然气水合物开发的现状天然气水合物作为一种新兴的能源，其开发及利用技术还不够成熟。
目前，全球已确认的天然气水合物储量超过2000亿立方米，而中国拥有的天然气水合物储量更是高达14000亿立方米。
尽管找到了大量的天然气水合物储量，但发展水合物开采技术依然是一个长期的过程。
目前，有关天然气水合物开发的研究主要集中在三个方面：一是开采技术方面，二是运输和储存方面，三是利用技术方面。
在开采技术方面，天然气水合物的开采需要的高压、低温条件给水合物挖掘带来了很大的挑战。
也因此，目前开采技术比较笨拙，成本较高。
但随着技术的不断发展，相信完善的开采技术会降低开采成本，提高生产效率。
在运输和储存方面，为了避免水合物在运输或储存过程中发生变形和解离，需在加压和降温条件下储存和运输。
这也会增加成本。
在利用技术方面，天然气水合物的甲烷含量高，是一种优质的燃料，其燃烧产生的二氧化碳排放量明显少于燃煤燃气等传统燃料。
但是，由于天然气水合物开采技术不成熟，需全方位储存和运输，这也给利用带来了巨大的困难。
二、天然气水合物开发的前景展望天然气水合物开发在全球石油资源日益枯竭的背景下备受关注。
其广阔的开采空间与巨大的储量让人们对其前景充满期待。
首先，天然气水合物的开采效益可想而知。
目前，天然气水合物是人类已知的最大的未被利用的天然气储存库，开采天然气水合物将给全球的能源供应带来巨大的促进作用，解决能源短缺的问题。
而且，天然气水合物的燃烧是无害的，不会对环境造成威胁，符合环保产业发展的要求。
这都为天然气水合物的发展、推广与应用提供了广泛的空间。
天然气水合物的研究与开发
天然气水合物的研究与开发引言天然气水合物是一种具有广泛应用前景的天然能源资源。
它是在高压、低温条件下，天然气分子和水分子结合形成的晶体物质。
天然气水合物具有高能量含量、相对低的碳排放以及丰富的储量等优点，因此受到了研究和开发的广泛关注。
本文将介绍天然气水合物的研究与开发现状，并探讨其应用前景和挑战。
天然气水合物的形成与特性形成过程天然气水合物的形成需要天然气和水分子在适当的压力和温度条件下结合形成。
当水分子的结构具有空腔时，天然气分子可以进入这些空腔，形成天然气水合物。
一般情况下，天然气水合物的形成需要较低的温度和较高的压力，通常发生在海洋和陆地沉积物中。
特性天然气水合物具有以下特性：•高能量含量：因为天然气水合物中含有大量的天然气分子，所以其能量含量相对较高。
•低碳排放：与传统燃烧燃料相比，天然气水合物燃烧释放的二氧化碳较少，对环境的影响较小。
•储量丰富：据估计，全球天然气水合物储量约为20万亿立方米，远远超过常规天然气储量。
•相对稳定：天然气水合物在适当的压力和温度条件下相对稳定，有利于储存和运输。
天然气水合物的研究与开发现状研究状况天然气水合物的研究始于20世纪30年代，但直到最近几十年才受到广泛关注。
目前的研究主要集中在以下几个方面：1.形成机制：研究人员通过实验和模拟，深入研究天然气水合物的形成机制，以便更好地理解其在自然界中的分布规律。
2.存储与运输：天然气水合物的储存和运输是其应用的关键问题，目前的研究主要集中在提高储存和运输效率，以及探索新的存储和运输技术。
3.开发利用技术：天然气水合物的开发利用是一个复杂的过程，涉及到开采、提取和转化等方面的技术。
目前，研究人员致力于改进开发技术，以提高天然气水合物的利用效率。
开发现状天然气水合物的开发目前还处于初级阶段，但已经有一些开发项目取得了一定的进展。
例如，日本、韩国和加拿大等国家都在海洋天然气水合物的开发上进行了一系列试验和项目。
这些项目主要集中在水合物开采、提取和转化等方面，以解决天然气水合物的开发与利用问题。
天然气水合物开发与应用前景
天然气水合物开发与应用前景天然气水合物（Natural Gas Hydrates，简称NGH）是一种能源资源，由天然气分子和水分子在一定条件下形成的晶体物质。
NGH是在寒冷深海和极地环境中广泛存在的，是地球上最丰富的天然气资源之一。
其潜在储量巨大，被视为未来能源开发的一项重要资产。
本文将探讨天然气水合物的开发和应用前景。
天然气水合物的开发是一个技术难题，但是随着技术的不断进步，开采NGH的前景变得更加乐观。
目前，主要的开采方法包括水合物脱水和水合物低温分解。
水合物脱水是通过降低温度和/或增加压力，使水合物中的天然气分子脱离水分子而得到天然气。
水合物低温分解是通过提高温度和减小压力，使NGH分解为天然气和水。
这些方法在实际应用中仍面临许多挑战，例如高成本、技术复杂性和环境风险等问题。
但是，经过不断的研究和实验，这些问题将逐渐得到解决，促进NGH的开发。
天然气水合物的应用前景广阔。
首先，天然气是一种清洁能源，相对于煤炭和石油，它的燃烧过程中产生的二氧化碳和污染物排放量较小。
因此，天然气水合物的开采和利用有助于减少化石燃料对环境的影响，推动可持续能源发展。
其次，NGH具有储量丰富的特点，可以为世界各国提供稳定、可靠的能源供应。
这对于许多发展中国家来说尤为重要，因为它们可以减少对进口能源的依赖，提高能源安全性。
此外，天然气水合物的开发还可以创造就业机会，推动经济发展。
天然气水合物的应用不仅局限于能源领域，还可在其他领域发挥重要作用。
例如，在化学工业中，天然气水合物可以用作原材料生产合成气、合成石油和合成油脂等化学产品。
在海洋工程领域，NGH可以被利用为填海工程注气、海底土壤稳定等。
此外，天然气水合物还可以应用于气候调节和二氧化碳封存等领域，帮助减少温室气体的排放和气候变化。
然而，天然气水合物的开发和应用仍面临一些挑战。
首先，开发NGH的成本较高，需要投入大量资金用于技术研发、设备采购和运营成本等方面。
其次，水合物的大规模开采可能对海洋环境造成一定的影响，例如底部沉积物的破坏和生物多样性的丧失。
天然气水合物研究历程及发展趋势
天然气水合物研究历程及发展趋势张文亮1,2 贺艳梅3 孙豫红2(1.西南石油学院 21中原油田分公司天然气管理事业部 31中原油田分公司勘探开发科学研究院) 摘 要 综合国内外关于天然气水合物的研究,概述其从发现、初步研究到深入研究的历程,总结了各阶段国内外天然气水合物研究的成果和进展。
从1810年发现天然气水合物以来,世界各地的科学家对气水化合物的类型和物化性质、自然赋存条件和成藏条件、资源评价、勘探开发手段等进行了广泛而卓有成效的研究。
总结世界各国天然气水合物的研究现状并指出了其发展趋势。
研究表明我国的许多海区具有天然气水合物形成的条件,希望2020年能够进行商业开采。
关键词 天然气水合物 历程 赋存条件 模拟研究 发展趋势 地球上的天然气水合物蕴藏量十分丰富,大约27%的陆地(大部分分布在冻结岩层)和90%的海域都含有天然气水合物,陆地上的天然气水合物存在于200～2000m深处,海底之下沉积物中的天然气水合物埋深500～800m。
3目前各国科学家对全球天然气水合物的资源量较为一致的评价为2×1016m3,是剩余天然气储量的136倍(1156×1014m3),如果将此储量折算为地球上的有机碳资源,它将占总资源的一半以上[1]。
1 研究意义目前解决能源需求的问题显得越来越紧迫。
开发利用新的清洁能源,降低能源使用与技术发展对环境造成的负面影响,是解决本世纪能源问题的主要出路。
在我国能源发展战略中,高效、清洁的天然气水合物将成为重要的后续能源。
首先,天然气水合物的资源量特别巨大,资源开发技术较为现实、可行。
我国具有良好的天然气水合物蕴藏潜力,东海的冲绳海槽边坡,以及南海的北部陆坡、西沙海槽和西沙群岛南坡等都可能是有希望的储存区,我国西藏高原终年积雪的羌塘地区也有发现。
其次,天然气水合物的勘探、生产可与常规油气的勘探、生产同时进行,因为天然气水合物矿藏常伴有下伏的游离气,勘探常规油气时可兼探天然气水合物,使之成为常规油气勘探、生产的一种“副产品”,降低生产成本,实现经济合理的商业生产。
天然气水合物研究历程及现状样本
天然气水合物研究历程及现状1.世界天然气水合物研究历程回顾从1810 年英国Davy在实验室首次发现气水合物和1888 年Villard人工合成天然气水合物后, 人类就再没有停止过对气水合物的研究和探索。
在这将近2 的时间内, 全世界对天然气水合物的研究大致经历了 3 个阶段, 如表1-1[2]所示。
第一阶段是从1810 年到20 世纪30 年代初。
( 18 , Davy 合成氯气水合物并于次年发表文章正式提出水合物一词。
) 在这120 年中, 对气水合物的研究仅停留在实验室, 且争议颇多。
第二阶段是大致可看作是自1934年起始的。
当年美国Hammerschmidt发表文章, 提出天然气输气管道堵塞与水合物有关, 从负面加深了对气水合物及其性质的研究。
在这个阶段, 研究主题是工业条件下水合物的预报和清除、水合物生成阻化剂的研究和应用。
第三阶段是从上世纪60年代至今, 全球天然气水合物进入大范围勘探普查开发的格局。
上世纪60 年代特罗费姆克等发现了天然气能够以固态形式存在于地壳中。
特罗费姆克等的研究工作为世界上第一座天然气水合物矿田——麦索雅哈气田的发现、勘探与开发前期的准备工作提供了重要的理论依据, 从而大大拓宽了天然气地质学的研究领域。
美国学者在上世纪70年代也开始重视气水合物研究, 并于1972年在阿拉斯加获得世界上首次确认的冰胶结永冻层中的气水合物实物。
天然气水合物成藏理论预测的成功、测得成藏理论区气水合物地球物理, 地球化学异常, 以及经过钻探取得水合物实样, 这一系列的成果被认为是上世纪能源问题的重大发现。
能够说, 从上世纪60 年代至今, 全球气水合物研究跨入了一个崭新的阶段——第三个阶段(把气水合物作为一种能源进行全面研究和实践开发的阶段) , 世界各地科学家对气水合物的类型及物化性质、自然赋存和成藏条件、资源评价、勘探开发手段以及气水合物与全球变化和海洋地质灾害的关系等进行了广泛而卓有成效的研究。
天然气水合物开采技术的发展状况和前景展望
天然气水合物开采技术的发展状况和前景展望近年来，天然气水合物作为一种新型能源被广泛关注，其具有丰富的储量、高能量密度、清洁环保等优点。
天然气水合物以冰蜡状的形式存在于海洋和陆地沉积物中，开采技术具有极高的难度，但随着技术的不断进步，天然气水合物的开采已经不再是梦想，逐渐成为现实。
本文将就天然气水合物开采技术的发展现状、技术趋势以及未来展望进行探讨。
一、天然气水合物开采技术现状天然气水合物的开采技术可分为三种：地面开采、水下开采和深水开采。
1.地面开采地面开采主要是通过地下冷却技术，即在水合物层埋入一定的冷却管，在管外侧的温度逐渐降低至水合物热稳定范围时，水合物变形破裂，并在管内进一步形成为气态烃类，然后抽采其中的天然气。
这种开采方法的缺点是成本高、效益低，而且只能在浅层沉积物中使用，且对于海洋环境的影响较大，因而应用范围较小。
2.水下开采水下开采就是在水下减压下将水合物瓦斯导出，然后通过管道将其转移至生产平台。
通过对水合物沉积层的大规模直接采集，可以大大降低水合物瓦斯的开采成本，具有生产效益较高的优点。
水下开采技术已经得到了部分钻探勘探和采掘实验的证明，但是在实际应用中还面临许多挑战，如开采难度大、生产线路长、设备易受环境影响等问题。
3.深水开采深水开采是一种较为新的开采方式，利用下潜作业器械直接在水合物层中挖掘，然后将物料同步导向生产平台或采集站，其优点经济性好、开采效率高。
这种技术虽然目前还没有达到生产实际的阶段，但是未来前景十分广阔。
二、天然气水合物开采技术趋势1.海洋平台目前，天然气水合物储量大部分存储于海洋平台，因此开采技术的发展趋势也将向海洋平台发展。
传统的天然气水合物开采技术有许多限制，而海洋平台也面临着许多挑战，需要通过合理设计，创新优化，提高技术效率。
2.温度适应性天然气水合物开采技术需要具有一定的温度适用性，因为海洋深度不同受到地心引力不同的作用，不同深度所面临的海底温度也不一样。
2024年天然气水合物开采市场分析现状
2024年天然气水合物开采市场分析现状1. 简介天然气水合物是一种在特定温度和压力条件下形成的油气储层，其中天然气以水合物形式存在。
天然气水合物资源丰富，潜力巨大，具有高能量密度、低温排放等特点。
天然气水合物的开采市场一直备受关注，本文将对天然气水合物开采市场的现状进行分析。
2. 市场规模天然气水合物开采市场的规模不断扩大。
目前全球已发现的天然气水合物储量估计超过数万亿立方米，其中大部分储量分布在深海地区。
根据国际能源署（IEA）的预测，未来几十年内，天然气水合物可能成为世界主要的能源来源之一。
3. 市场发展趋势在天然气水合物开采市场，存在以下发展趋势：3.1 技术进步天然气水合物开采技术一直处于不断发展的阶段。
随着海洋工程技术和油气勘探技术的进步，开采技术逐渐成熟，越来越多的水合物储层得以开发。
新兴技术如深海定向钻井、水合物溶解开采等也为水合物开采提供了更多可能性。
3.2 投资增加天然气水合物资源的潜力吸引了越来越多的投资者。
各国政府和能源公司纷纷加大对水合物开采的投资。
例如，日本和中国等国家在深海地区进行了多次试验开采，以探索商业化开发的可行性。
3.3 市场竞争加剧随着天然气水合物开采技术的不断成熟和市场的潜力逐渐被认可，市场竞争加剧。
各国能源公司和国际能源巨头均将天然气水合物开采作为未来的发展方向，加大投资力度争夺市场份额。
同时，技术创新和合作也成为提高竞争力的重要因素。
4. 市场挑战天然气水合物开采市场面临一些挑战：4.1 成本高昂天然气水合物开采的成本比传统天然气开采更高，在技术研发、设备建设、作业环境等方面都需要更多的投入。
这使得许多潜在投资者对水合物开采的经济可行性持怀疑态度。
4.2 环境保护天然气水合物开采过程中可能对环境产生一定影响。
例如，水合物开采可能导致海底地质变化、水质污染等问题。
在开采过程中，需要采取有效的环境保护措施，以减少对海洋生态环境的影响。
4.3 市场不确定性天然气水合物市场目前仍处于开拓阶段，市场前景和商业化开发的可行性仍存在一定的不确定性。
2024年天然气水合物市场分析现状
2024年天然气水合物市场分析现状1. 引言天然气水合物是一种具有巨大潜力的能源资源，在全球能源市场中具有重要的地位。
本文将对天然气水合物市场的现状进行分析，包括市场规模、市场需求、供应和价格等方面。
2. 市场规模天然气水合物是一种富含天然气的固态物质，其蕴藏量巨大。
根据研究数据，全球天然气水合物储量可能达到数万亿立方米，远远超过常规天然气的储量。
然而，目前全球开发和利用天然气水合物的能力仍相对较低，市场规模较小。
3. 市场需求天然气水合物具有高能量密度和清洁燃烧特性，被认为是一种理想的替代能源。
随着全球能源需求的增长和对清洁能源的需求不断增强，对天然气水合物的需求也得到了提升。
目前，天然气水合物市场主要供应工业生产和居民用气两方面的需求。
工业生产需要大量的能源供应来满足生产和运营的需求，而居民用气则主要用于热水供应、采暖和燃气灶等日常生活用途。
随着工业化和城市化进程的推进，对天然气水合物的需求将进一步增加。
4. 市场供应目前，天然气水合物的开发技术还相对不成熟，且成本较高。
全球仅有少数国家在天然气水合物的开发和利用方面取得了一定的进展，其中包括日本、中国、美国等国家。
由于天然气水合物的开采难度大、技术要求高，目前全球供应量相对较低，无法满足市场需求。
然而，随着技术的不断进步和成本的降低，预计未来几年天然气水合物的供应量将逐步增加。
5. 市场价格天然气水合物的价格受多种因素影响，包括市场供需关系、开采成本、技术进展等。
由于目前天然气水合物市场规模相对较小，供应量有限，价格较高。
然而，随着天然气水合物技术的成熟和供应量的增加，预计未来市场价格将逐渐下降。
此外，全球对清洁能源的需求不断增加，也有望推动天然气水合物的市场价格上升。
6. 结论天然气水合物作为一种具有巨大潜力的能源资源，在全球能源市场中具有重要的地位。
市场规模虽然较小，但随着技术的不断发展和成本的降低，天然气水合物的市场可能会得到进一步扩大。
天然气水合物调查和研究现状
天然气水合物调查和研究现状引言天然气水合物是一种在高压、低温条件下形成的结晶体，由天然气分子和水分子组成。
它具有高含气量、高燃烧效率和丰富的资源潜力，被视为未来能源领域的重要替代品。
本文将对天然气水合物的调查和研究现状进行综述，包括其形成、开采技术、环境影响以及前景展望。
1. 形成机制天然气水合物的形成需要同时具备一定的压力和温度条件。
在海底的沉积物中，天然气与水结合形成水合物晶体，这是因为海底的高压和低温环境满足了水合物形成的条件。
此外，天然气水合物也存在于极地地区的冻土层中。
2. 开采技术目前天然气水合物的开采技术还处于初级阶段，但已经取得了一定的进展。
目前常用的开采方法包括压力释放法和化学添加剂法。
压力释放法是通过减小水合物所处的压力，使其解离释放天然气。
化学添加剂法则是通过添加特定的化学物质，改变水合物的稳定性，使其解离释放天然气。
这些开采技术还存在一些问题，如高成本、环境影响等，需要进一步研究和改进。
3. 环境影响天然气水合物的开采对环境可能会造成一定影响。
首先，开采过程中可能会产生大量的废水和废气，对水质和大气造成污染。
其次，开采后的地下空洞可能会引起地质灾害，如地面塌陷。
此外，天然气的燃烧也会产生二氧化碳等温室气体，对气候变化产生影响。
因此，在开采天然气水合物的同时，应该注重环境保护和可持续发展。
4. 前景展望天然气水合物作为一种新型的天然气资源，具有广阔的应用前景。
首先，天然气水合物具有高含气量，可以成为天然气的重要替代品。
其次，天然气水合物的资源量丰富，可以提供长期的能源供应。
此外，天然气水合物的开采技术还有待进一步完善和发展，未来可能会有更成熟的技术应用于实际生产中。
综上所述，天然气水合物具有巨大的发展潜力，对能源领域和环境保护具有重要意义。
结论天然气水合物是一种具有巨大潜力的能源资源，其调查和研究在不断进行中。
我们需要进一步拓展对于天然气水合物形成机制的了解，改进开采技术以提高生产效率，并注重环境影响的控制和可持续发展。
天然气水合物开发利用的技术挑战与前景
天然气水合物开发利用的技术挑战与前景天然气水合物是指天然气与水在高压高温的条件下结晶形成的一种固态燃料，它是高含气量、低污染性、储量丰富的一种新能源资源。
目前，全球已知的天然气水合物资源总量可达2.7万万亿立方米，是石油天然气储量的数十倍，开发利用天然气水合物无疑将成为未来能源领域的一个巨大机遇和重要挑战。
关于天然气水合物的开发利用，首先面临的是技术挑战。
天然气水合物属于典型的非均相相变体系，其特殊的物理化学性质决定了开发利用需要采用高度复杂的技术手段和设备。
目前，国际上已经研制出若干种开采天然气水合物的技术方案，如水合物储层降温法、地下冻结法、热水循环法、薄膜压缩法等，但各种技术方案也都存在着一定的技术难点和瓶颈。
以水合物储层降温法为例，该技术是通过注入冷海水降低水合物储层温度，使水合物分解并释放天然气。
但为了使水合物在水深数百至几千米的海底合成，需要高压、低温和适当的盐度等特殊环境。
而浅层海域常常伴随着较高的温度、较低的盐度和低压力等条件，因此应用水合物储层降温法时需要一定的技术创新和优化。
此外，天然气水合物的开采还面临着设备磨损、环境污染、天气恶劣等额外挑战，需要从多方面对技术难点进行探索，以进一步提高开采效率和减少资源浪费。
其次，天然气水合物的开发利用也将带来广阔的市场前景。
据国际能源署统计，2050年天然气需求量将突破5000亿立方米，届时将占全球能源消费量的25%以上。
而天然气水合物作为天然气的重要替代品，将具有广阔的市场需求和经济价值。
未来，在全球新能源竞争中，天然气水合物的开发利用将更像是一场“奔腾的马车赶上飞速发展的科技”，在不断突破技术瓶颈的同时，也将成为提升全球清洁能源比重、保障节能减排的重要选择。
何况，天然气水合物的优势也逐渐显现。
首先，天然气水合物的热值高，相比于煤炭等传统能源，其二氧化碳和氮氧化物等污染物排放量更低；其次，天然气水合物的资源储量极其丰富，且多分布在深海等艰苦环境下，即使面对人口增加、资源短缺等未来挑战，也有望为全球能源需求提供稳定的补给。
天然气水合物的研究现状与开发前景
天然气水合物的研究现状与开发前景天然气水合物是一种重要的天然气资源，具有高能量密度和环保特性，是未来能源发展的重要方向之一。
目前，全世界普遍关注天然气水合物的研究与开发，离开了天然气水合物的开发，未来的能源供给将面临巨大的风险。
天然气水合物是一种化学物质，在超低温和高压的环境下，天然气分子与水分子形成了稳定的结晶体，形成了天然气水合物。
天然气水合物是一种混合物，含有约90%的甲烷和其他的烷烃和少量的氮气和二氧化碳等气体。
目前，全球的天然气水合物资源储量估计为1.3×10¹⁶ m³，相当于常规天然气资源储量的数倍，其中海洋天然气水合物资源占主要部分，可能存在于全球各大洋的海洋沉积物中。
而除了海洋天然气水合物外，陆地上也存在天然气水合物，如中国黑龙江省松花江地区的恒山东、华阳等，逾350个天然气水合物钻井点。
天然气水合物的开采利用并不容易，需要克服很多技术难题。
但近年来，全球的天然气水合物研究成果大幅增加，相关技术也得到了极大的发展。
目前，国内外都对天然气水合物的研究开展了大量的工作，积累了大量的经验和数据。
以下是天然气水合物的研究现状与开发前景分析：一、天然气水合物的研究现状1.开采技术的研究目前，开采利用天然气水合物的主要技术包括采出法、渗滤法、溶解提取法、熔化提取法、热水蒸汽驱替法、水力喷射法、微生物转化法等，同时，水平井、多相流、气水分离等技术也是研究重点。
2.天然气水合物的开发实验国内外的研究机构通过实验室和大规模开发试验对天然气水合物开发和操作进行了验证。
目前，日本在深海天然气水合物的研究和开发技术方面处于世界领先，但由于技术难度和安全性等问题，目前全球尚无商业化建设。
国内目前正在进行陆地天然气水合物勘探，储量巨大，但开发技术尚不成熟。
3.天然气水合物的数值模拟通过数值模拟，可以更好地了解天然气水合物的特性、分布规律和开采模式等。
目前，国内外已经开展了许多天然气水合物数值模拟研究，但模拟结果存在不确定性，需要结合实验和现场数据进行校准。
2023年天然气水合物行业市场发展现状
2023年天然气水合物行业市场发展现状天然气水合物是一种新兴能源，具有高存储密度、高热值、蕴含海洋资源等优点，被认为是未来的重要能源形式。
近年来，国内外天然气水合物领域的研究进展迅速，但其商业应用尚处于探索阶段。
本文将分析天然气水合物行业市场发展现状。
一、国内外天然气水合物研究进展天然气水合物是一种天然气与水在低温低压条件下形成的固体物质，分布于海洋和陆地，被认为是未来的重要能源形式。
国内外在天然气水合物领域的研究进展迅速。
1. 国外研究进展美国在1980年代进行了天然气水合物的探测，但由于成本高昂，商业化难度大，一直未能推广应用。
近年来，日本、韩国等亚洲国家开始投入大量资金进行天然气水合物的研究和开发。
其中，日本已经在海底发现了大量优质的天然气水合物资源。
美国、加拿大等国家也开始加大对天然气水合物研究和开发的力度。
2. 国内研究进展中国是天然气水合物研究的新兴力量，进入21世纪初，中国加大了对天然气水合物的研究和开发力度。
2017年，中国南海发现的天然气水合物储量达到1100亿至1500亿立方米，是中国目前已经发现的最大储量。
二、天然气水合物在能源领域的应用前景天然气水合物作为一种新兴能源，被认为是未来的重要能源形式，其应用前景广阔。
1. 取代煤炭天然气水合物具有高热值，是一种清洁、高效环保的能源。
有望替代煤炭，降低CO2排放、改善环境污染。
2. 替代石油天然气水合物已经在一些领域替代了石油，如燃料电池、天然气液化和气体加压等领域，有望在未来更多领域替代石油。
3. 供应国内市场天然气水合物资源丰富，有望为国内工业、家庭供应更加稳定、高效的能源。
三、天然气水合物商业化应用的挑战天然气水合物作为一种新兴能源，商业化应用还需要克服多项挑战。
1. 提高开采技术天然气水合物的试采、开采技术仍存在较大困难，需要持续进行技术研究和改进。
2. 降低成本天然气水合物的成本较高，需要降低开采成本、提高资源利用效率，才能更好地进行商业化应用。
天然气水合物开采技术的研究现状与前景
天然气水合物开采技术的研究现状与前景天然气是人类能源消耗的主要来源之一，但是传统的天然气开采方式面临新的挑战和限制，其中最重要的是可采储量和采集成本的问题。
为了解决这一问题，人们开始研究利用天然气水合物的开采技术。
本文将对天然气水合物开采技术的研究现状及其前景进行探讨。
一、什么是天然气水合物？天然气水合物（Gas Hydrate）是一种在海床或深层地下岩石中形成的物质，其主要成分为甲烷和水。
这种物质在特定的高压和低温条件下形成，形成的原理类似于普通的冰。
天然气水合物在地球表层的水填充地层中广泛存在，而且数量十分丰富，其储量甚至可能远超过传统天然气。
二、天然气水合物的开采技术研究现状目前，天然气水合物开采技术研究正在不断深入。
以下是一些相关技术的主要研究内容：1.水合物的勘探技术由于水合物是一种处于水下深处的物质，因此天然气水合物的勘探难度较大。
针对这一问题，目前的勘探技术主要包括地震勘探和电磁勘探。
地震勘探是利用地震波的反射和折射规律，探测水合物层位和地下构造。
电磁勘探则是通过测量地下电磁场来确定水合物分布情况。
2.水合物的开采技术目前常用的水合物开采技术主要有三种：热解、压力平衡和化学物质注入法。
热解技术是将水合物加热，使甲烷与水分离，然后利用抽吸机将甲烷抽出。
压力平衡技术则是通过搭建压力平衡系统，使水合物中的甲烷自行释放，然后利用抽吸机将甲烷抽出。
化学物质注入法是将特定化学物质注入水合物中，使之分解成甲烷和水，然后再利用抽吸机将甲烷抽出。
三、天然气水合物开采技术的前景天然气水合物开采技术的发展前景是巨大的。
其主要原因是，天然气水合物是一种储量丰富、能源密度高、能够替代传统化石燃料的新型能源。
随着科技的进步，对天然气水合物的勘探、开采技术不断优化，其可采储量将会越来越大。
而且，因为天然气水合物的资源分布广泛，其开采能够避免一些传统化石燃料开采的局限性，从而保障全球能源供应的安全性。
总的来说，天然气水合物开采技术的研究和发展将会为全球能源产业的发展带来一系列深远的影响，在未来的发展中，值得关注和期待。
天然气水合物开采技术的研究现状
天然气水合物开采技术的研究现状天然气水合物是一种蕴含丰富甲烷的沉积物，其有着天然气的能量密集性和液态天然气的高效性，因此一直被视作具有极高潜力的清洁能源。
世界各国都在积极开展天然气水合物的勘探工作，但是开采天然气水合物的技术仍面临很多挑战和困难。
本文将介绍天然气水合物的开采技术研究现状。
一、天然气水合物开采技术的研究意义天然气水合物被认为是未来能源的重要组成部分，具有极高的经济和环境效益。
相较普通天然气而言，天然气水合物在资源储量方面的潜力更大，据估计，天然气水合物的储量是普通天然气的数倍。
而且，天然气水合物的开采不会对环境产生污染，能有效缓解对传统能源使用所面临的环境问题。
此外，利用天然气水合物作为能源还可以降低对石油和煤炭等传统能源的依赖，有助于促进国家的能源多元化和可持续发展。
二、现有的天然气水合物开采技术目前，天然气水合物的开采技术主要分为以下几种。
1. 带水层开采法该方法利用水合物与沉积物随着水深增加在温度和压力等自然条件下发生相变，通过加热来恢复油气。
但这种方法生产成本较高，开采难度较大。
2. 直接用井筒吸采法该方法是将井筒钻进水合物层内，通过给井筒注水，使水分析增加、压力降低，沿着井筒管道吸取天然气水合物。
这种方法成本较低，但随着井筒深度增加和温度和压力条件的变化，水合物易发生解除，导致开采难度的增加。
3. 热激发开采法该方法是通过注入高温高压流体来热激发天然气水合物，使其发生相变，从而将油气释放出来。
虽然这种方法成本相对较高，但开采效率高，且不会对环境产生污染，因此被认为是未来天然气水合物开采的有力竞争者。
三、天然气水合物开采技术研究存在的问题及展望1. 技术成熟度不高。
与传统油气开采相比，天然气水合物开采技术要更加高级和复杂，现有技术并不能有效解决其开采过程中面临的各个问题。
2. 安全隐患较大。
天然气水合物开采过程中存在较大的安全隐患，如果处理不当可能会对海洋环境产生严重的影响。
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第14卷第4期1999年8月地球科学进展ADVANCE IN EART H SCIENCESVo l.14 No.4Aug.,1999世界天然气水合物研究开发现状和前景X史 斗,郑军卫(中国科学院资源环境科学信息中心,甘肃 兰州 730000)摘 要:回顾了世界天然气水合物研究历史,分析了世界气水合物研究现状和开发前景,评价了全球天然气水合物资源潜势,提出了我国对天然气水合物的研究策略。
关 键 词:天然气水合物;研究现状;资源评价;开发前景;研究策略中国分类号:TE-1 文献标识码:A 文章编号:1001-8166(1999)04-0330-101 世界天然气水合物研究历程回顾从1810年英国Dav y〔1〕在实验室首次发现气水合物和1888年Villard〔2〕人工合成天然气(甲烷)水合物后,人类就再没有停止过对气水合物的研究和探索。
在这将近200年的时间内,全世界对天然气水合物的研究大致经历了3个阶段〔3〕(表1)。
第一阶段是从1810年Davy合成氯气水合物和次年对气水合物正式命名并著书立说〔2〕到20世纪30年代初。
在这120年中,对气水合物的研究仅停留在实验室,且争议颇多。
自美国Hammerschmidt〔1〕1934年发表了关于水合物造成输气管道堵塞的有关数据后,人们开始注意到气水合物的工业重要性,从负面加深了对气水合物及其性质的研究。
这就是气水合物研究史上的第二个阶段。
在这个阶段,研究主题是工业条件下水合物的预报和清除、水合物生成阻化剂的研究和应用。
本世纪60年代特罗费姆克等〔1〕发现了天然气的这样一个特性,即它可以以固态形式存在于地壳中。
特罗费姆克等的研究工作为世界上第一座天然气水合物矿田——麦索雅哈气田的发现、勘探与开发前期的准备工作提供了重要的理论依据,大大拓宽了天然气地质学的研究领域。
1971年前后,美国学者开始重视气水合物研究。
1972年在阿拉斯加获得世界上首次确认的冰胶结永冻层中的气水合物实物〔4〕。
对气水合物藏成功的理论预测、气水合物形成带内样品的成功检出和测试,被认为是本世纪最重大发现之一。
可以说,从60年代至今,全球气水合物研究跨入了一个崭新的阶段——第三个阶段(把气水合物作为一种能源进行全面研究和实践开发的阶段),世界各地科学家对气水合物的类型及物化性质、自然赋存和成藏条件、资源评价、勘探开发手段以及气水合物与全球变化和海洋地质灾害的关系等进行了广泛而卓有成效的研究。
天然气水合物研究已经发展成为包括天然气水合物地质学(天然气水合物普通地质学、天然气水合物区域地质学、天然气水合物海洋地质学)、天然气水合物地球化学、天然气水合物区域工程地质学和天然气水合物地球物理调查以及天然气水合物与全球气候变化在内的一门新兴学科。
可以预料,到不远的将来,天然气水合物在为人类提供能源方面将担任主角。
2 世界天然气水合物地质基础研究现状2.1 关于天然气水合物的物化性质及分类在自然界发现的天然气水合物多呈白色、淡黄色、琥珀色、暗褐色的亚等轴状、层状、小针状结晶体或分散状〔1,5〕。
它可存在于零下,又可存在于零上温度环境。
从所取得的岩心样品来看,气水合物可以以多种方式存在〔4〕:¹占据大的岩石粒间孔隙;º以球粒状散布于细粒岩石中;»以固体形式填充在裂缝X第一作者简介:史 斗,男,1942年10月出生,研究员,主要从事地学情报和气体地球科学的研究。
收稿日期:1999-01-04;修改稿:1999-04-21。
表1 世界天然气水合物研究开发年系表Table1 History of natural gas hydrate research,exploration and exploitation in the world时间(年)重 大 事 件1810英国学者Humphery Davy在伦敦皇家研究院实验室首次合成氯气水合物。
1811Davy著书正式提出气水合物一词。
1888Villard在实验室合成了CH4、C2H6、C2H4、C2H2等的水合物。
1934美国Hamm ers chm idt发表了水合物造成输气管道堵塞的有关数据。
1946前苏联学者N.H.斯特里若夫从理论上做出结论:自然界可能存在气水合物藏。
1960～1970前苏联科学家A.A.特罗费姆克等发现天然气的这样一个特性,即它可以以固态形式存在于地壳中并形成气水合物藏。
1968前苏联在西西伯利亚发现包含天然气水合物藏的麦索雅哈气田。
以美国为首的深海钻探计划(DSDP,大洋钻探计划前身之一)开始实施。
1971前苏联从麦索雅哈气田含气水合物层中开采天然气。
1972美国在阿拉斯加北部利用加压桶首次从永冻层中取出包含气水合物的岩心。
1973～1975特罗费姆克等预测了世界海洋气水合物的资源量并提出了评价方法。
1974R.S toll等许多科学家在分析海底地震反射剖面图时发现了似海底反射层(BSR)。
1975国际大洋钻探项目(大洋钻探计划前身之一)开始实施。
1980“戈洛马挑战者号”在布莱克外海岭发现了白色天然气水合物碎块。
1982～1986DS DP66航次、84航次、96航次在太平洋大陆边缘、南墨西哥滨海带、中美洲海槽、危地马拉滨海带等地发现数处气水合物。
1983美国地质调查局和美国能源部实施了阿拉斯加北部斜坡气水合物研究项目。
荷兰科学家E.Berecz和M.Balla-Ach s出版《Gas Hydrate》一书。
1985大洋钻探计划(ODP)正式实施。
1988前苏联出版《1983～1988年天然气水合物文献索引》一书。
1989第28届国际地质大会会议论文集收录气水合物文献。
1990.1联合国召开的“石油地质与地球化学:发展中国家的问题与前景”国际讨论会,气水合物被列为一个讨论专题。
中国科学院兰州冰川冻土研究所在实验室合成气水合物。
1991～1993ODP在太平洋西岸活动陆缘、美国西海岸、日本滨海、南海海沟等地发现气水合物。
1992中国科学院兰州文献情报中心出版了《国外天然气水合物研究进展》,系统介绍了国内外有关研究工作情况。
1993.3～4加拿大地质调查局在马更些三角洲发现冰胶结永冻层的气水合物。
1993.6美国使用海底取样器在墨西哥湾发现H型结构气水合物。
1995日本成立甲烷水合物开发促进委员会,开始实施气水合物研究与开发的五年计划。
1995.11～12ODP164航次在大西洋西部的布莱克海岭组织了专门的天然气水合物调查。
1997印度实施气水合物勘探计划。
1998.4我国正式以六分之一成员国加入大洋钻探计划。
1998.6中国科学院科技政策局组织召开以“中国天然气水合物的研究开发前景”为主题的21世纪能源科学发展战略研讨会;中国科学院兰州冰川冻土研究所提出开展“青藏高原永久冻土层的天然气水合物”的研究工作。
中;¼大块固态水合物伴随少量沉积物。
气水合物与冰、含气水合物层与冰层之间有明显的相似性〔1〕:¹相同的组合状态的变化——流体转化为固体;º生成水合物和结冰时均属放热过程,并产生很大的热效应——0℃融冰时需用0.335kJ 的热量,0～20℃分解天然气水合物时每克水需要0.5～0.6kJ的热量;»生成水合物和结冰时水体积均增大——前者增大26%～32%,后者增大9%;¼水中溶有盐时,二者相平衡温度降低,只有淡水才能转化为冰或水合物;½气水合物与冰的密度都不大331第4期 史 斗等:世界天然气水合物研究开发现状和前景 于水,含水合物层和冰冻结层密度都小于同类的水层;¾含冰层与含水合物层的电导率都小于含水层;¿含水合物层和含冰层弹性波的传播速度均大于含水层。
迄今,已经发现的天然气水合物结构类型有3种〔1,6〕,即I型结构、II型结构和H型结构。
I型结构气水合物为立方晶体结构,其在自然界分布最为广泛,其仅能容纳甲烷(C1)、乙烷(C2)这两种小分子的烃以及N2、CO2、H2S等非烃分子,这种水合物中甲烷普遍存在的形式是构成CH4・5.75H2O的几何格架。
II型结构气水合物为菱型晶体结构,除包容C1、C2等小分子外,较大的“笼子”(水合物晶体中水分子间的空穴)还可容纳丙烷(C3)及异丁烷(i-C4)等烃类。
H型结构气水合物为六方晶体结构,其大的“笼子”甚止可以容纳直径超过异丁烷(i-C4)的分子,如i-C5和其他直径在7.5～8.6~之间的分子。
H型结构气水合物早期仅见于实验室,1993年才在墨西哥湾大陆斜坡发现其天然形态。
II型和H型水合物比I型水合物更稳定。
除墨西哥湾外,在格林大峡谷地区也发现了I、II、H型3种气水合物共存的现象。
2.2 关于天然气水合物中甲烷的成因研究证实,天然气水合物中甲烷的成因有三种:热成因、微生物成因和二者混合成因。
在解释形成天然气水合物的气体来源时,以甲烷D13C值≥-50‰为热成因气,以甲烷D13C值≤-60‰为微生物成因气。
同样,烃类湿度比值(C1/〔C1+C2〕)≤100指示热成因气,≥100指示有微生物气存在〔5〕。
Galim ov等〔7〕通过对布莱克外海岭甲烷和CO2的D13C值的研究发现,随深度增加甲烷的D13C值从约-94‰加重到约-66‰,而CO2的D13C值也随深度的增大而加重(从约-25‰增重到约-4‰),二者的变化呈现出惊人的一致性,从而证明甲烷是由微生物还原有机质的CO2后生成。
Kvenv olden〔5〕分析了采自世界各地的水下天然气水合物样品中的烃类气体成分和甲烷碳同位素组成后认为,进入水晶格中的甲烷分子主要是微生物还原沉积有机质的CO2而生成,其典型的测试结果为:甲烷含量占烃类气体的90%以上;甲烷碳同位素组成(D13C,PDB标准)范围在-57‰～-73‰。
仅在墨西哥和里海两处发现了主要由热成因甲烷形成的天然气水合物,烃类气体中甲烷含量为21%～97%,甲烷碳同位素值为-29‰～-57‰。
少数地区天然气水合物中的甲烷为混合成因并以微生物成因为主。
在阿拉斯加和俄罗斯的陆上气水合物中,甲烷含量亦大于烃类气体总量的99%,碳同位素组成则为-41‰～-49‰,这种甲烷也属混合成因,但以热成因的甲烷为主。
2.3 关于天然气水合物的自保性(自保护效应)研究烃类气体水合物的一个最大困难是它在大气压力和温度接近0℃时的不稳定性,这一特性极大地限制了对天然气水合物进行综合研究。
雅库谢夫等〔1〕在实验中发现了天然气水合物在低温下的自保护效应。
此效应是在天然气水合物表面形成冰膜造成的。
当这层冰膜达到足够厚度时,就阻止了水合物的进一步分解。
实验还确认,天然气水合物在去压后能保存很长时间。
该效应可推广到多年冻土内的天然气水合物存储带中。