物理高新技术--海洋技术——可燃冰

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1、可燃冰冰可以燃烧吗?偶然的发现30年代，为了输送天然气铺设了输气管道。一些输气管道经常奇怪地被冰块堵塞?对这些冰块结构和成分分析后发现，这是天然气和水的结合物，可以燃烧。可燃冰可燃冰研究历史早在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。迄今，世界上至少有30

2、多个国家和地区在进行可燃冰的研究与调查勘探。1960年，前苏联在西伯利亚发现了第一个可燃冰藏，并于1969年投入开发，采气14年，总采气50.17亿立方米。美国于1969年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，计划到2015年进行商业性试开采。日本开始关注可燃冰是在1992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口探井，圈定了12块矿集区，并成功取得可燃冰样本。中国可燃冰分布情况南海北部坡陆(水深550～600m)可燃冰储量约185亿t油当量

3、，相当于南海深水勘探已探明的油气地质储备的6倍。其中东沙群岛以东，海底坡陆430万平方公里的天然气水合物“冷泉”巨型碳酸盐岩喷溢区——九龙甲烷礁，目前为世界最大“冷泉”喷溢区。西沙海槽圈定的可燃冰区域分布面积为5242平方公里，储量约4．1亿m³。东海冲绳海槽附近、东海盆地、南沙海槽已发现可燃冰存在的证据；东沙群岛西南部、黄海的大陆架及其深海可能存在可燃冰，目前正在研究中。中国冻土区总面积215万平方公里，天然气水合物形成及储存前景广阔。2009年专家估计，青藏高原可燃冰远景储量350亿。其中青藏高原

4、五道梁多年冻土区(海拔4700m)远景储量可供应90年。青海省祁连山南缘天俊县木里地区(海拔4062m)储量占陆域总储量的1／4。东北黑龙江省漠河盆地，西藏风火山、乌丽地区，青藏高原羌塘盆地等都在进一步探测研究。中国可燃冰开发历程中国着手天然气水合物勘察研究较发达国家晚了近20年，目前仍有5—7年的技术差距。表1中国可燃冰开发历程时间主要研究成绩1999年南海首次发现了天然气水合物存在标志。2002年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。2004年成立中科院广州天然气水合

5、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”。2005年成功研制可燃冰开采模拟系统。2006年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。2007年开发了新型可燃冰组合抑制剂，加速了开采研究进度；可燃冰钻探取心项目启动；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。2008年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。2009年勘测青藏高原五道沟永久

6、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。据一则新闻报道，日前，我国青藏高原再次获得可燃冰实物样品。国土资源部日前召开新闻发布会称，我国在青海省天峻县木里镇永久冻土带多次成功钻获天然气水合物(又称“可燃冰”)实物样品。我国成为世界第一个在中低纬度冻土区发现“可燃冰”的国家，是继加拿大、美国之后第三个在陆域钻获“可燃冰”的国家。科学家初略估算，我国远景可燃冰资源量至少有350亿吨油当量。可燃冰的定义可燃冰顾名思义像冰一样的固体点火能燃烧，是一种非常规能源。它是天然气分子(除氢、

7、氦和氖外)充填在水的晶体笼架中形成的冰状固体物，又叫(天然)气水合物或固体气。由于可燃冰中以甲烷(大于80％)为主，故也称甲烷水合物。充填甲烷的可燃冰1立方米可产出气164立方米和水0．8立方米，其能量密度是煤和黑色页岩的10倍左右，是一种能量密度高的能源。百慕大三角现象疑与海底可燃冰有关“多年来流传甚广的‘百慕大三角’现象，很有可能是海底储存的大量可燃冰在‘捣鬼’。”中科院院士戴金星在接受采访时如此推测。“百慕大三角”亦称“魔鬼三角区”或“丧命地狱”。相传，在这里航行的船只或飞机常常神秘失踪，事后不

8、要说查明原因，就是连船只和飞机的残骸碎片也找不到。对于传言。有科学家提出“可燃冰融化”的猜想，戴院士也是此猜想的支持者之一。他说：“可燃冰是一种埋藏在深海下面的燃料，是甲烷和水在高压和低温的条件下所形成的一种固态物质。可燃冰在压力减小、温度升高的条件下。就有可能融化成甲烷。它升到海面上．会形成大量的气泡，从而产生‘巨浪’。同时，海水的密度也会降低到0.5或者0.6，行船经过这种地方．自然会沉下去。另外，大量甲烷涌出，会在海面上空形成空气对流，使氧气缺乏，