天然气水合物科普PPT
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会移动的小雪球 可以燃烧的冰
一、天然气水合物简介
天然气水合物是天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的、非化学计量的、 笼型结晶化合物。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”
或者“固体瓦斯”和“气冰”。
三种常见的晶体结构：Ⅰ型, Ⅱ型, H型。水合物中主体分子是水，水分子之间通过氢 键形成不同大小的笼子，分子大小合适的气体分子充当客体分子，与水分子通过范德 华力相互作用，被包裹在笼子内。
全球温室效应将迅速增大。大气升温后， 2海01水0年温4月度2也0日将事随发时之，升钻高井，平加台上上的地工层温度 人上观升察，到将钻造杆成突然海喷底气的，可随燃后冰气体自和然原分解， 油 间引冒 ，发上在恶来那性。里循气发环体生涌第。向一一起处爆有炸易。燃随物后的发房生
一系列爆炸，点燃冒上来的原油。
国土资源部总工程师张洪涛表示，在永久冻土区成功获取可燃冰，对我国 未来的能源持续利用格外重要。新中国成立后，大庆油田的发现为我国甩 掉了贫油国的帽子。可燃冰是后石油时代的重要替代能源，此次的发现在 某种意义上可以同当年发现大庆油田的意义媲美。
概况二：技术发展
‘蛟龙’号实现了 世界同类载人潜水 器最大下潜深度— —7000米，实现了 多种高性能海底作 业能力，具有世界 同类载人潜水器最 充分的安全保障措 施。科学家随同蛟 龙号一起下潜，其 中一项重要任务就 是重点考察可燃冰 的海底出口。
优势之二：资源量巨大
全球天然气水合物所含天然气的总资源量约为（1.8～2.1）×1016m3，其 热当量相当于全球已知煤、石油和天然气（已知化石燃料）总热量的2倍。
据国际地质勘探组织估算，地球深海中可燃冰的蕴藏量是常规气体能源储 存量的1000倍，且在这些可燃冰层下还可能蕴藏着大量的天然气。水合 甲烷一旦得到开采，将使人类的燃料使用史延长几个世纪。
燃冰在广州亮相。 • 南海陆坡和陆隆区，估算可燃冰资源总量为650亿吨~780亿吨油当量，
大约相当于我国陆上和近海石油天然气总资源量的1/2。
2.2 东海 • 东海是西太平洋沟- 弧- 盆体系中的一个弧后盆地, 主要包括东海陆架、
冲绳海槽等单元 • 冲绳海槽特别是其中南部也可能存在天然气水合物
2.3 陆地冻土区
输油输气管道 形成水合物， 影响流动安全， 虽开既然 发 存诸 可 在多 燃 巨国 冰 大家是能都 把 源纷 “ 潜纷 双 力展 刃 的开 剑 诱了 ” 惑对 ，：可也燃存冰在的破开坏发生，态但环业境内的人极导压起的士大致力不发表风管变安生示险道大全，，。上，事造游 引 故 成 设备及人员的 伤害，影响正 常供气。
据计算，从地下开采1立方米的可燃冰， 将在地下形成164立方米左右的压力空缺。 集中大量开采可燃冰，还可能造成大陆 架动荡甚至海床塌方，导致海啸，海底 滑坡等灾害。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，大大降低海底沉积物的力学特性， 使海底软化，出现大规模的海底滑坡， 毁坏如海底输电或通讯电缆和海洋石油 钻井平台等设施。
优势之三：能量密度大
1立方米可燃冰可以释放出0.81立方米的水和164立方米的天然气， 能量密度是常规天然气的2～5倍，是煤的10倍。
优势之四：清洁
它比常规天然气含有更少的杂质，燃烧后几乎不产 生环境污染物质，因而是未来理想的洁净能源。
三、天然气水合物的开发 1、国际研究状况
目前，世界上已有40多个国家(地区)开展了可燃冰的勘查、试验和开采研 究，美国、俄罗斯、加拿大和日本等国进展较快，其中美国和日本已进 入工业性试验和开采阶段。
2008年加拿大麦肯 齐(McKenzie)三角 洲多年冻土区水合 物试采
DOE-JIP项目：墨 西哥湾水合物开 采潜力
ห้องสมุดไป่ตู้
2013年日本南海海 槽水合物开采试验
USGS、DOE、BP阿拉斯加北部斜坡水合物资源潜力 评估和试采项目
2、国内研究状况
概况一：资源勘探与调查
2.1 南海 • 2007年6月17日，我国在南海北部成功钻获的天然气水合物实物样品可
•我国于2008年11月和2009年6月在青海省天峻县木里镇永久冻土带多次成功钻获可燃冰实物样 品。我国成为继加拿大、美国之后第三个在陆域钻获可燃冰的国家。 •青藏高原特别是羌塘盆地具备良好的天然气水合物成矿条件和找矿前景 •祁连山木里地区、东北漠河盆地和青藏高原的风火山地区等冻土层内发现有连续逸出的可燃 气体( 甲烷)
亚洲成为了目前，特别是海域天然气水合物研究的中心。
我国天然气水合物分布
我国是继俄罗斯、加拿大之后，世界第三大冻土国,尤其青藏高原是多年生冻土带, 可能埋藏着丰富的天然气水合物。 我国东海陆坡和南海陆坡及盆地具备天然气水合物的成矿条件和找矿前景，其中南 海西沙海槽、台湾东南陆坡已发现天然气水合物存在的地球物理标志。 科考人员在我国南海北部神狐海域钻探目标区内，已圈定11个可燃冰矿体，预测储 量为194亿立方米。 2007年5月1日，中国南海北部的首采样成功，证实了中国南海北部蕴藏丰富的天然 气水合物资源，标志着我国天然气水合物调查研究水平已步入世界先进行列。
该船是为广州 海洋地质调查局 建造的特种船舶， 是以海底天然气 水合物资源调查 为主，兼顾海洋 地质、海洋矿产 资源调查、地震 地球物理调查、 水文调查的多学 科、多技术手段 为一体的远洋调 查船。
四、“天赐宝藏”OR“上帝陷阱”
可燃冰中甲烷的温室效应是二氧化碳的
2美0国倍历，史全上球最海严底重的可漏燃油冰事中故的—甲201烷0年总量约 为英国地石球油大公气司中(BP甲)在烷墨总西量哥的湾外30海00的倍钻。如果 可井平燃台冰发在生开爆采炸过，导程致中11发名生工泄作人漏员，死大量甲 烷亡，气3体19万分桶解原出油来持，续经泄漏由了海8水7天进。入大气层，
二、天然气水合物优势
优势之一：分布广阔
天然气水合物的全球分布
天然气水合物主要分布于海洋陆坡区和陆地永久冻土带 海底天然气水合物主要分布区有大西洋海域的墨西哥湾、加勒比海、南美 东部陆缘、非洲西部陆缘等,西太平洋海域的白令海、鄂霍茨克海、新西 兰北部海域等, 东太平洋海域的中美海槽等, 印度洋的阿曼海湾, 南极的罗 斯海和威德尔海, 北极的巴伦支海和波弗特海以及大陆内的黑海与里海等。 陆上寒冷永冻土中的天然气水合物主要分布在西伯利亚、青藏高原、阿拉 斯加和加拿大的北极圈内。 目前，世界上已经有40多个国家（地区）开展了可燃冰的勘探、试验和 开采研究，美国、俄罗斯、加拿大和日本等过进展较快。
一、天然气水合物简介
天然气水合物是天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的、非化学计量的、 笼型结晶化合物。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”
或者“固体瓦斯”和“气冰”。
三种常见的晶体结构：Ⅰ型, Ⅱ型, H型。水合物中主体分子是水，水分子之间通过氢 键形成不同大小的笼子，分子大小合适的气体分子充当客体分子，与水分子通过范德 华力相互作用，被包裹在笼子内。
全球温室效应将迅速增大。大气升温后， 2海01水0年温4月度2也0日将事随发时之，升钻高井，平加台上上的地工层温度 人上观升察，到将钻造杆成突然海喷底气的，可随燃后冰气体自和然原分解， 油 间引冒 ，发上在恶来那性。里循气发环体生涌第。向一一起处爆有炸易。燃随物后的发房生
一系列爆炸，点燃冒上来的原油。
国土资源部总工程师张洪涛表示，在永久冻土区成功获取可燃冰，对我国 未来的能源持续利用格外重要。新中国成立后，大庆油田的发现为我国甩 掉了贫油国的帽子。可燃冰是后石油时代的重要替代能源，此次的发现在 某种意义上可以同当年发现大庆油田的意义媲美。
概况二：技术发展
‘蛟龙’号实现了 世界同类载人潜水 器最大下潜深度— —7000米，实现了 多种高性能海底作 业能力，具有世界 同类载人潜水器最 充分的安全保障措 施。科学家随同蛟 龙号一起下潜，其 中一项重要任务就 是重点考察可燃冰 的海底出口。
优势之二：资源量巨大
全球天然气水合物所含天然气的总资源量约为（1.8～2.1）×1016m3，其 热当量相当于全球已知煤、石油和天然气（已知化石燃料）总热量的2倍。
据国际地质勘探组织估算，地球深海中可燃冰的蕴藏量是常规气体能源储 存量的1000倍，且在这些可燃冰层下还可能蕴藏着大量的天然气。水合 甲烷一旦得到开采，将使人类的燃料使用史延长几个世纪。
燃冰在广州亮相。 • 南海陆坡和陆隆区，估算可燃冰资源总量为650亿吨~780亿吨油当量，
大约相当于我国陆上和近海石油天然气总资源量的1/2。
2.2 东海 • 东海是西太平洋沟- 弧- 盆体系中的一个弧后盆地, 主要包括东海陆架、
冲绳海槽等单元 • 冲绳海槽特别是其中南部也可能存在天然气水合物
2.3 陆地冻土区
输油输气管道 形成水合物， 影响流动安全， 虽开既然 发 存诸 可 在多 燃 巨国 冰 大家是能都 把 源纷 “ 潜纷 双 力展 刃 的开 剑 诱了 ” 惑对 ，：可也燃存冰在的破开坏发生，态但环业境内的人极导压起的士大致力不发表风管变安生示险道大全，，。上，事造游 引 故 成 设备及人员的 伤害，影响正 常供气。
据计算，从地下开采1立方米的可燃冰， 将在地下形成164立方米左右的压力空缺。 集中大量开采可燃冰，还可能造成大陆 架动荡甚至海床塌方，导致海啸，海底 滑坡等灾害。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，大大降低海底沉积物的力学特性， 使海底软化，出现大规模的海底滑坡， 毁坏如海底输电或通讯电缆和海洋石油 钻井平台等设施。
优势之三：能量密度大
1立方米可燃冰可以释放出0.81立方米的水和164立方米的天然气， 能量密度是常规天然气的2～5倍，是煤的10倍。
优势之四：清洁
它比常规天然气含有更少的杂质，燃烧后几乎不产 生环境污染物质，因而是未来理想的洁净能源。
三、天然气水合物的开发 1、国际研究状况
目前，世界上已有40多个国家(地区)开展了可燃冰的勘查、试验和开采研 究，美国、俄罗斯、加拿大和日本等国进展较快，其中美国和日本已进 入工业性试验和开采阶段。
2008年加拿大麦肯 齐(McKenzie)三角 洲多年冻土区水合 物试采
DOE-JIP项目：墨 西哥湾水合物开 采潜力
ห้องสมุดไป่ตู้
2013年日本南海海 槽水合物开采试验
USGS、DOE、BP阿拉斯加北部斜坡水合物资源潜力 评估和试采项目
2、国内研究状况
概况一：资源勘探与调查
2.1 南海 • 2007年6月17日，我国在南海北部成功钻获的天然气水合物实物样品可
•我国于2008年11月和2009年6月在青海省天峻县木里镇永久冻土带多次成功钻获可燃冰实物样 品。我国成为继加拿大、美国之后第三个在陆域钻获可燃冰的国家。 •青藏高原特别是羌塘盆地具备良好的天然气水合物成矿条件和找矿前景 •祁连山木里地区、东北漠河盆地和青藏高原的风火山地区等冻土层内发现有连续逸出的可燃 气体( 甲烷)
亚洲成为了目前，特别是海域天然气水合物研究的中心。
我国天然气水合物分布
我国是继俄罗斯、加拿大之后，世界第三大冻土国,尤其青藏高原是多年生冻土带, 可能埋藏着丰富的天然气水合物。 我国东海陆坡和南海陆坡及盆地具备天然气水合物的成矿条件和找矿前景，其中南 海西沙海槽、台湾东南陆坡已发现天然气水合物存在的地球物理标志。 科考人员在我国南海北部神狐海域钻探目标区内，已圈定11个可燃冰矿体，预测储 量为194亿立方米。 2007年5月1日，中国南海北部的首采样成功，证实了中国南海北部蕴藏丰富的天然 气水合物资源，标志着我国天然气水合物调查研究水平已步入世界先进行列。
该船是为广州 海洋地质调查局 建造的特种船舶， 是以海底天然气 水合物资源调查 为主，兼顾海洋 地质、海洋矿产 资源调查、地震 地球物理调查、 水文调查的多学 科、多技术手段 为一体的远洋调 查船。
四、“天赐宝藏”OR“上帝陷阱”
可燃冰中甲烷的温室效应是二氧化碳的
2美0国倍历，史全上球最海严底重的可漏燃油冰事中故的—甲201烷0年总量约 为英国地石球油大公气司中(BP甲)在烷墨总西量哥的湾外30海00的倍钻。如果 可井平燃台冰发在生开爆采炸过，导程致中11发名生工泄作人漏员，死大量甲 烷亡，气3体19万分桶解原出油来持，续经泄漏由了海8水7天进。入大气层，
二、天然气水合物优势
优势之一：分布广阔
天然气水合物的全球分布
天然气水合物主要分布于海洋陆坡区和陆地永久冻土带 海底天然气水合物主要分布区有大西洋海域的墨西哥湾、加勒比海、南美 东部陆缘、非洲西部陆缘等,西太平洋海域的白令海、鄂霍茨克海、新西 兰北部海域等, 东太平洋海域的中美海槽等, 印度洋的阿曼海湾, 南极的罗 斯海和威德尔海, 北极的巴伦支海和波弗特海以及大陆内的黑海与里海等。 陆上寒冷永冻土中的天然气水合物主要分布在西伯利亚、青藏高原、阿拉 斯加和加拿大的北极圈内。 目前，世界上已经有40多个国家（地区）开展了可燃冰的勘探、试验和 开采研究，美国、俄罗斯、加拿大和日本等过进展较快。