海洋地球化学 可燃冰 天然气水合物

可燃冰研究报告可燃冰是一种在高压低温条件下形成的天然天然气水合物，在海洋沉积物中广泛存在。

它是由甲烷分子和水分子组成的，呈现出固态结构，状如冰。

由于其含有大量的甲烷，可燃冰被认为是一种潜在的能源资源。

近年来，可燃冰成为能源界的研究热点之一。

虽然可燃冰的存在已经被发现很久，但由于其采掘和提取成本高昂，并且存在环境和安全风险，一直没有得到大规模商业化应用。

然而，随着能源需求的不断增长和传统能源源头的日益枯竭，人们对可燃冰的研究兴趣逐渐加深。

一些国家已经开始投入大量资金和人力进行可燃冰的开采和提取研究。

中国是可燃冰研究的领头羊之一，在南海海域成功开展了多次试采。

这些试采活动显示出可燃冰具有巨大的潜力，对国家能源安全和可持续发展具有重要意义。

此外，日本、美国、加拿大等国家也在积极推动可燃冰的研究和实践，试图进一步开发和利用这一资源。

可燃冰的提取主要通过两种方式：热解和减压。

热解是将可燃冰暴露在高温环境下，使其释放出甲烷分子；减压是通过减小可燃冰的压力来释放其中的天然气。

这些方法各有优劣，需要在实际采掘中根据具体情况进行选择。

在可燃冰的开采过程中，需要考虑到一系列的技术和环境问题。

首先是钻井技术，由于可燃冰存在于海洋沉积物中，钻探深度较大，对钻井技术的要求也较高。

其次是采集和处理技术，可燃冰的采集需要特殊设备，以保证安全和高效。

此外，还需要开发环境保护技术，防止可燃冰开采过程中对海洋环境造成不可逆的影响。

虽然可燃冰具有巨大的潜力，但仍然面临一系列挑战。

首先是成本问题，目前可燃冰的开采和提取成本仍然较高，需要进一步降低成本才能实现商业化应用。

其次是技术问题，包括钻井技术、采集和处理技术等，需要进一步研究和突破。

此外，还需要考虑可燃冰对环境和气候的影响，以及相关安全问题。

可燃冰作为一种新型的能源资源，具有巨大的发展潜力。

通过不断的研究和实践，相信可燃冰的开采和利用技术会不断完善和创新，为人类提供一种清洁、高效的能源选择。

天然气水合物(可燃冰）的详解2017年5月18日，国土资源部中国地质调查局在我国南海神狐海域宣布可燃冰试开采成功，实现连续8天稳定产气，标志着我国成为在海域可燃冰试开采中少数几个获得连续稳定产气的国家。

为此，中共中央、国务院对此次试采成功发去贺电。

贺电称，天然气水合物是资源量丰富的高效清洁能源，是未来全球能源发展的战略制高点。

经过近20年不懈努力，我国取得了天然气水合物勘查开发理论、技术、工程、装备的自主创新，实现了历史性突破。

这是我国在掌握深海进入、深海探测、深海开发等关键技术方面取得的重大成果，是中国人民勇攀世界科技高峰的又一标志性成就，对推动能源生产和消费革命具有重要而深远的影响。

此次试开采同时达到了日均产气一万方以上以及连续一周不间断的国际公认指标，不仅表明我国天然气水合物勘查和开发的核心技术得到验证，也标志着中国在这一领域的综合实力达到世界顶尖水平。

一、各国天然气水合物的开发进程海底天然气和水在低温、高压条件下可形成的一种类似状的可燃固态物质，称为天然气水合物，由于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，在大陆边缘陆坡区等地区有较广泛发育。

天然气水合物是20世纪科学考察中发现的一种新的矿产资源，早在1965年，前苏联就首次在西西伯利亚永久冻土带发现天然气水合物矿藏，并引起多国科学家的注意。

1971年，美国学者Stoll等人在深海钻探岩心中首次发现海洋天然气水合物，并正式提出“天然气水合物”概念。

1979年，DSDP第66和67航次在墨西哥湾实施深海钻探，从海底获得91.24米的天然气水合物岩心，首次验证了海底天然气水合物矿藏的存在。

2000年开始，可燃冰的研究与勘探进入高峰期，世界上至少有30多个国家和地区参与其中。

在2013年3月12日，日本成功地在爱知县渥美半岛以南70公里、水深1000米处海底开采出可燃冰并提取出甲烷，成为世界上首个掌握海底可燃冰采掘技术的国家。

天然气水合物Natural Gas Hydrate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”。

天然气水合物甲烷含量占80%～99.9%，燃烧污染比煤、石油、天然气都小得多，而且储量丰富，全球储量足够人类使用1000年，因而被各国视为未来石油天然气的替代能源。

天然气水合物赋存于水深大于100-250米（两极地区）和大于400-650米（赤道地区）的深海海底以下数百米至1000多米的沉积层内，这里的压力和温度条件能使天然气水合物处于稳定的固态[1]。

目前，30多个国家和地区已经进行“可燃冰”的研究与调查勘探，最近两年开采试验取得较大进展。

我国计划于2015年在中国海域实施天然气水合物的钻探工程，将有力推动中国“可燃冰”勘探与开发的进程。

天然气水合物是指由主体分子（水）和客体分子（甲烷、乙烷等烃类气体，及氮气、二氧化碳等非烃类气体分子）在低温（-10℃~+28℃）、高压（1~9MPa）条件下，通过范德华力相互作用，形成的结晶状笼形固体络合物其中水分子借助氢键形成结晶网格，网格中的孔穴内充满轻烃、重烃或非烃分子。

水合物具有极强的储载气体能力，一个单位体积的天然气水合物可储载100~200倍于该体积的气体量。

组成结构编辑天然气水合物（Natural Gas Hydrate，简称Gas Hydrate），也称为可燃冰、甲烷水合物、甲烷冰、天然气水合物、“笼形包合物”（Clathrate），分子式为：CH4·nH2O，现已证实分子式为CH4·8H2O。

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”(英译为：Flammable ice）或者“固体瓦斯”和“气冰”。

形成天然气水合物有三个基本条件：温度、压力和原材料。

天然气水合物（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”，被誉为21世纪具有商业开发前景的战略资源。

1.成分结构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）。

天然气水合物使用方便，燃烧值高，清洁无污染。

据了解，全球天然气水合物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，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。

2.分布状况全球蕴藏的常规石油天然气资源消耗巨大，预计在四五十年之后就会枯竭。

能源危机让人们忧心忡忡，而可燃冰就像是上天赐予人类的珍宝，它年复一年地积累，形成延伸数千乃至数万里的矿床。

仅仅是现在探明的可燃冰储量，就比全世界煤炭、石油和天然气加起来的储量还要多几倍。

美国、日本等国均已经在各自海域发现并开采出天然气水合物。

天然气水合物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。

据测算，我国南海天然气水合物的资源量为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。

科学家的评价结果表明，仅仅在海底区域，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。

目前，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。

海底天然气水合物作为21 世纪的重要后续能源，及其对人类生存环境及海底工程设施的灾害影响，正日益引起科学家们和世界各国政府的关注。

龙源期刊网 人类新能源：海洋深处“可燃冰”作者：林英来源：《课外阅读》2008年第07期天然气水合物又称可燃冰。

二十世纪七十年代，美国地质工作者在海洋中钻探时，发现了一种看上去像普通干冰的东西，当它从海底被捞上来后，那些“冰”很快就成为冒着气泡的泥水，而那些气泡却意外地被点着了，这些气泡就是甲烷。

据研究测试，这些像干冰一样的灰白色物质，是由天然气与水在高压低温条件下结晶形成的固态混合物。

目前的科研考察结果表明，它仅存于海底或陆地冻土层内。

纯净的天然气水合物外观呈白色，形似冰雪，可以像固体酒精一样直接点燃，因此，人们通俗、形象地称其为“可燃冰”。

科学家的研究结果表明，可燃冰的能量密度非常高，1立方米可燃冰可以释放出164立方米的天然气。

目前地球上可供人类开采的石油、煤炭等能源正在不断减少，许多国家正在寻找新的替代能源，可燃冰的发现立即引起人们的关注。

一些国家相继把可燃冰作为后续能源进行开发研究，对可燃冰的科学考察取得可喜成绩。

美国、日本等国家先后在海底获得了可燃冰实物样品，而加拿大在冻土层内找到了可燃冰。

综合考察表明，天然气水合物资源量巨大，据保守估算，世界上天然气水合物所含的有机碳的总资源量，相当于全球已知煤、石油和天然气总量的2倍。

特别是天然气水合物的主要成分是甲烷，燃烧后几乎没有污染，是一种绿色的新型能源。

从其储量之大、分布范围之广和应用前景之好来看，它是石油、天然气、煤等传统能源之后最佳的接替能源。

可燃冰点燃了人类二十一世纪能源利用的希望之光。

但是要触到这束希望之光并不容易。

有关研究成果表明，可燃冰形成的必要条件是低温和高压，因而它主要存在于冻土层和海底大陆坡中。

它所需要的特殊温度和压力条件，使人们采集可燃冰的实物样品十分困难，不仅需要高投资，还需要游泳航海、地质钻探、样品取存等方面的高技术和先进设备。

可燃冰的开发利用更是世界性难题。

科学家指出，开发可燃冰非常危险，由于水化物是在低温高压下形成的，它的主要成分是甲烷80％、二氧化碳20％，一旦脱离地下和海底，气化造成的“温室效应”十分严重。

海底新能源—天然氣水合物(又稱為甲烷水合物)一、前言近年來天然氣水合物(Natural Gas Hydrate)的研究與開發受到重視，由於天然氣水合物所解離出的甲烷氣體可直接應用於目前的各種發電設備、運輸工具及生活所需，乃被認為可能成為本世紀的一種新能源。

亞洲名列已開發國家的日本，屬於天然資源缺乏而需仰賴大量能源進口之國家，因此非常積極探勘與準備開發周邊海域所蘊藏的天然氣水合物，其研究進度為亞洲國家之首，值得台灣在開拓自給能源政策擬定之參考二、天然氣水合物介紹天然氣水合物為冰霜狀的白色結晶固體，其主要成分是天然氣和水，於低溫高壓的情況下所形成的固態水合物。

在大自然所發現的天然氣水合物，其包含的氣體以甲烷為主，佔有99%以上，因此又稱為甲烷水合物(Methane Hydrate)。

天然氣水合物可以直接點火燃燒，形成冰火共存燃燒的情形，因此也被稱為可燃冰。

天然氣水合物形成的條件會因為其氣體成分而異，一般在溫度攝氏零下10度及壓力高於17個大氣壓的條件下，水分子形成冰晶籠狀結構，將甲烷氣體分子包覆在中間形成所謂的天然氣水合物（鄧瑞彬、林再興，2003）。

由於天然氣水合物的組成僅是水分子包覆所形成的結晶體，天然氣水合物中的氣體分子並非以離子鍵或化學鍵連結的方式與水分子結合，在溫度及壓力變動時，天然氣可輕易從固態水合物中分解出來。

在標準狀態下，1立方公尺的天然氣水合物，約可分解出0.8立方公尺的水及約164立方公尺的天然氣(Kvenvolden, 1999)。

自然界最早發現天然氣水合物是在北極圈附近的永凍層，而在近期許多國家的海洋探測計畫中，發現在世界各地陸緣的海洋沉積層也含有大量的天然氣水合物。

外觀類似冰塊的天然氣水合物，在溫度低、壓力高的地質環境下蘊藏於海床沉積層的孔隙中，此沉積層為一不透水層，在適合條件下，沉積層下方可能存有游離天然氣。

由於固態的天然氣水合物與氣態的游離天然氣其密度差異大，二者間界面會形成強反射面，即所謂的海底仿擬反射，是搜尋天然氣水合物存在的重要徵兆之一。

天然气水合物一、简介天然气水合物（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”。

分子式为CH4·8H2O。

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，所以一般在冰土带的地方较多。

；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，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，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。

二、特点天然气水合物具有分布广、资源量巨大、埋藏浅、能量密度高的特点。

1.分布广泛据推算，世界上占海洋总面积90%的海域具有天然气水合物形成的温压条件；据调查，世界天然气水合物矿藏的面积可达全部海洋面积的30%以上。

目前，实际上在所有海洋边缘水深大于300～500m 的大陆斜坡上均已发现了天然气水合物，在一些海洋边缘的深水海台或盆地的浅部地层中也都直接或间接地发现有天然气水合物，在极地冻土带和极地陆架海也发现有天然气水合物，证明天然气水合物分布十分广泛。

据初步研究，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。

2.资源量巨大天然气水合物是全球第二大碳储库，仅次于碳酸盐岩，其蕴藏的天然气资源潜力巨大。

据保守估算，世界上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、石油和天然气总热当量的2倍，也就是说，水合物中碳的总量是地球已知化石燃料中碳总量的两倍。

海底可燃冰总量一、可燃冰的形成及分布可燃冰是一种独特的天然气水合物，是由天然气和水在一定的温度和压力下结晶形成的冰状物质。

可燃冰主要分布在海洋底部和极地地区的冰层中，具有丰富的储量和广泛的分布。

据估计，全球的可燃冰储量巨大，是传统天然气储量的数倍甚至数十倍。

海底可燃冰主要分布在深海沉积物中，从浅海到深海都可能存在。

在海洋底部，可燃冰主要存在于大陆架边缘、火山喷发区附近和洋中脊等地区，通常与海底沉积物共生。

极地地区的冰层中也含有大量的可燃冰资源，主要分布在北极和南极地区的冰盖下。

二、可燃冰资源开发现状由于可燃冰的开采技术较为复杂和成本较高，目前全球可燃冰资源的开发利用仍处于起步阶段。

但是随着能源需求不断增长和技术的不断进步，可燃冰资源的开发利用前景广阔。

目前，世界上的可燃冰勘探和开采主要集中在一些发达国家和地区，如美国、日本、加拿大、俄罗斯等。

这些国家在可燃冰的研究和实验方面取得了一些成果，但仍然存在一些技术难题和挑战，如提高采收率、降低成本等。

三、海底可燃冰的开发利用前景海底可燃冰具有丰富的资源量和广阔的分布区域，为人类提供了新的能源供应途径。

与传统石油和天然气相比，可燃冰具有更为清洁和低碳的特点，是未来能源领域的一个重要发展方向。

海底可燃冰的开发利用面临一些挑战，如技术难题、环境保护、经济效益等。

但是随着技术的不断进步和经济的快速发展，相信这些挑战将会逐渐得到解决。

在未来的能源发展中，海底可燃冰将逐渐成为人类新的能源供应源，为全球能源安全和可持续发展做出贡献。

通过科学研究和合作探索，相信海底可燃冰将为人类创造更加美好的未来。

可燃冰是一种天然气水合物其中的主要化学成分是什么（可燃冰）大家好,小讯来为大家解答以上的问题。

可燃冰是一种天然气水合物其中的主要化学成分是什么，可燃冰这个很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧！1、可燃冰如图所示：天然气水合物，有机化合物，化学式CH₄·xH₂O。

2.可燃冰是分布在深海沉积物或陆地永久冻土中，由天然气和水在高压低温下形成的冰状结晶物质。

3、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”。

4、其实是一个固态块状物。

5.天然气水合物广泛分布于大陆的永久冻土、岛屿的斜坡、活动和被动大陆边缘的隆起、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖泊的深水环境中。

6.扩展资料:天然气水合物广泛分布于大陆的永久冻土、岛屿的斜坡、活动和被动大陆边缘的隆起、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖泊的深水环境中。

7.在标准条件下，一个单位体积的天然气水合物分解最多可以产生164个单位体积的甲烷气体。

8、天然气水合物在在地球上大约有27%的陆地是可以形成天然气水合物的潜在地区，而在世界大洋水域中约有90%的面积也属这样的潜在区域。

9.已发现的天然气水合物主要存在于北极地区的多年冻土区以及世界各地的海底、大陆坡、陆基和海沟中。

10.由于采用的标准不同，不同机构对世界天然气水合物储量的估算值差异很大。

11.有两种不同的海洋生物。

12、最常见的绝大多数（> 99%）都是甲烷包覆于结构一型的包合物，而且一般都在沉淀物的深处才能发现。

13、在此结构下，甲烷中的碳同位素较轻（δ13C < -60‰），因此指出其是微生物由CO₂的氧化还原作用而来。

14、这些位于深处矿床的包合物，一般认为应该是从微生物产生的甲烷环境中原处形成，因为这些包合物与四周溶解的甲烷其δ13C值是相似的。

可燃冰怎么形成的如何鉴别可燃冰 可燃冰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，其形成的过程⼤致是怎样的，以下是店铺为⼤家整理可燃冰怎么形成的答案，希望对你有帮助! 可燃冰的形成 海洋⽣成 有两种不同种类的海洋存量。

最常见的绝⼤多数(> 99%)都是甲烷包覆于结构⼀型的包合物，⽽且⼀般都在沉淀物的深处才能发现。

在此结构下，甲烷中的碳同位素较轻(δ13C < -60‰)，因此指出其是微⽣物由CO2的氧化还原作⽤⽽来。

这些位于深处矿床的包合物，⼀般认为应该是从微⽣物产⽣的甲烷环境中原处形成，因为这些包合物与四周溶解的甲烷其δ13C值是相似的。

这些矿床坐落于中深度范围的区域内，⼤约300-500m厚的沉积物中(称作⽓⽔化合物稳定带(GasHydrate Stability Zone)或GHSZ)，且该处共存著溶于孔隙⽔的甲烷。

在这区域之下，甲烷只会以溶解型态存在，并随着沉积物表层的距离⽽浓度逐渐递减。

⽽在这之上，甲烷是⽓态的。

在⼤西洋⼤陆脊的布雷克海脊，GHSZ在190m的深度开始延伸⾄450m处，并于该点达到⽓态的相平衡。

测量结果指出，甲烷在GHSZ的体积占了0-9% ，⽽在⽓态区域占了⼤约12%的体积。

在接近沉积物表层所发现较少见的第⼆种结构中，某些样本有较⾼⽐例的碳氢化合物长链(<99% 甲烷)包含于结构⼆型的包合物中。

其甲烷的碳同位素较重(δ13C 为-29 ⾄-57 ‰)，据推断是由沉积物深处的有机物质，经热分解后形成甲烷⽽往上迁移⽽成。

此种类型的矿床在墨西哥湾和⾥海等海域出现。

某些矿床具有介于微⽣物⽣成和热⽣成类型的特性，因此预估会出现两种混合的型态。

⽓⽔化合物的甲烷主要由缺氧环境下有机物质的细菌分解。

在沉积物最上⽅⼏厘⽶的有机物质会先被好氧细菌所分解，产⽣CO2，并从沉积物中释放进⽔团中。

在此区域的好氧细菌活动中，硫酸盐会被转变成硫化物。

若沉淀率很低(<1厘⽶/千年)、有机碳成分很低(<1%)，且含氧量充⾜时，好氧细菌会耗光所有沉积物中的有机物质。

海底可燃冰形成过程近年来，随着能源需求的不断增长，人们对于新型能源的开发和利用越来越关注。

而海底可燃冰作为一种潜在的能源资源，备受瞩目。

那么，海底可燃冰是如何形成的呢？我们需要了解什么是可燃冰。

可燃冰，又称为天然气水合物，是一种在极寒温度和高压下形成的固体物质，其主要成分是甲烷和水。

在海底的大陆边缘和深海沉积物中，可燃冰储量极其丰富，被认为是未来的能源之一。

可燃冰的形成需要具备特定的环境条件。

首先，寒冷的海水温度是可燃冰形成的基本条件之一。

在深海中，海水温度普遍较低，这为可燃冰的形成提供了必要的环境。

海水深度也对可燃冰的形成起到重要的作用。

一般来说，深海中的水压较高，这种高压能够促进可燃冰的形成。

当水深达到300米以上时，水压已经能够满足可燃冰的形成条件。

富含有机质的沉积物也是可燃冰形成的重要因素。

在海底，大量的有机物会随着沉积物沉积到海底，这些有机物会与海水中的甲烷结合形成可燃冰。

当这些条件齐备时，可燃冰就开始形成了。

首先，海水中的甲烷与水分子结合形成甲烷水合物，即可燃冰的主要成分。

这个过程是一个放热反应，会释放出大量的能量。

随着甲烷的结合，可燃冰的晶格结构逐渐形成。

可燃冰的晶格结构类似于冰，但其中的水分子被甲烷分子所取代。

这种结构使得可燃冰在外界条件下能够保持稳定。

可燃冰形成的过程是一个相对缓慢的过程，需要数百年甚至上千年的时间。

随着时间的推移，可燃冰在海底沉积物中逐渐积累，形成较大规模的储层。

然而，要想开采和利用海底可燃冰并不容易。

由于可燃冰的特殊性质，开采和运输的技术难度较大，目前尚处于探索阶段。

但无论如何，海底可燃冰作为一种潜在的能源资源，具有巨大的开发潜力，对于满足能源需求和缓解能源紧张问题具有重要意义。

海底可燃冰的形成需要寒冷的海水温度、高压环境和富含有机质的沉积物。

在这些条件的作用下，海水中的甲烷与水分子结合形成可燃冰的晶格结构。

尽管开采和利用海底可燃冰面临诸多挑战，但其作为一种潜在的能源资源，仍然备受关注，具有重要的开发前景。