天然气水合物，也称气体水合物，是由天然气与水分子在高压和低温条件下合成的一种固态物质。因天然气中80%以上的成分是甲烷，故也有人叫天然气水合物为甲烷水合物。天然气水合物多呈白色或浅灰色晶体，外貌类似冰雪，可以像酒精块一样被点燃，故也有人叫它“可燃冰”。天然气水合物是21世纪最理想、最具商业开发价值的新能源，其开发利用目前已经引起世界各国的重视。
新能源“可燃冰”最具开发价值
目前，国际上已经形成一股“可燃冰”调查研究的热潮，这对我国科技发展既是机遇，也是挑战。中国地质调查局发展研究中心专家发出呼吁，应以此为契机，紧跟世界发展形势，加快组织实施我国海域水合物调查与研究，尽快制定水合物开发计划，查明我国管辖海域天然气水合物的分布和资源量，研究出开发技术，实现我国能源战略转移。
据中国地质调查局发展研究中心的专家介绍，天然气水合物主要富存于新生代沉积地层中。水合物中的天然气主要来自沉积层中有机质的分解。天然气水合物的生成非常迅速，但海底沉积层中天然气水合物矿藏的形成可能要持续数百万年。目前已发现的天然气水合物主要分布在地球上两类地区：一类是水深为300到4000米的海洋;另一类是高纬度大陆地区永久冻土带及水深100到250米以下的极地陆架海。从全球来看，海洋中的天然气水合物占绝对优势。它们广泛分布于世界各大洋边缘海域的大陆坡、深水海台和盆地以及一些内陆海。其主要分布地点在北半球，且以太平洋边缘海域最多，其次是大西洋。
专家介绍，天然气水合物是21世纪最理想、最具商业开发前景的新能源。天然气水合物具有分布广泛、矿藏规模大、能量密度高、清洁、埋藏浅等特点，是地球上尚未开发的最大未知能源库，具有极其重要的潜在经济价值。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1.8亿亿至2.1亿亿立方米，其含碳量是全球已知煤、石油和天然气总碳量的2倍。例如，美国东部布莱克海台蕴藏的天然气水合物资源量相当于180亿吨石油，足够美国消耗105年;日本静冈县御前崎近海水合物的天然气资源量达7.4万亿立方米，足够日本消耗140年。
科学家同时发出警告，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，全球水合物中甲烷量占地球上甲烷总量的99%以上，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，灾难性地威胁人类生存环境。另外，天然气水合物的生成和分解可能导致油气管道堵塞、海底滑坡和海水毒化等灾害。因此，对天然气水合物展开研究，不仅具有极高的科学价值，对于规避其潜在危害也具有重要意义。
调查研究“可燃冰”我国刚开始
早在20世纪30年代，前苏联为了保障其西伯利亚地区油气管道的畅通，就开始对天然气水合物的结构和形成条件进行研究。20世纪70年代开始，在其周围海域和内陆海开展系统的天然气水合物调查。即使近期经济比较困难，俄罗斯仍坚持在巴仑支海和鄂霍茨克海进行天然气水合物的调查与研究。
美国于20世纪60年代末70年代初首次在墨西哥湾和布莱克海台实施天然气水合物调查。1981年，美国投入800万美元制订了天然气水合物十年研究计划;1998年，美国又把天然气水合物作为国家发展的战略能源列入长远计划，每年投入2000万美元，准备在2015年试开采。
日本于1992年开始重视海洋天然气水合物，1995年投入150亿日元制订了5年期“甲烷水合物研究及开发推进初步计划”。目前，已基本完成周边海域的天然气水合物调查与评价，圈定了12块矿集区，并计划在2010年进行试生产。
印度是不发达国家，但近几年也十分重视天然气水合物的潜在价值。1995年印度制订了5年期“全国气体水合物研究计划”，由国家投资5600万美元对其周边海域的天然气水合物进行前期调查研究。
近5年来，加拿大、德国、澳大利亚、法国、英国、比利时、巴西和挪威等国也开始重视海洋天然气水合物。
中国地质调查局发展研究中心的专家介绍，我国的海洋天然气水合物调查与研究才刚刚开始。1997年中国地质科学院完成了“西太平洋气体水合物找矿前景与方法的调研”，认为我国南海和东海具备天然气水合物的成藏条件和找矿前景。1999年中国地质调查局进行了“西沙海槽区天然气水合物资源前期调查”，在130公里的地震剖面上识别出天然气水合物的地震标志，证明我国管辖海域也有天然气水合物。2002年，中国地质调查局开始系统组织实施我国海洋天然气水合物调查与研究。
南海“可燃冰”储量相当700亿吨石油
目前我国正面临着巨大的能源压力。20世纪90年代初，我国开始由原油出口国变为进口国，截止到2002年已经连续三年进口原油突破7000万吨。估计到2020年，原油缺口将达2亿吨，届时如不能开发新能源，能源危机将严重制约我国经济和社会可持续发展。
幸而我国还有煤层气和天然气水合物。然而，前者资源量只有31.46万亿立方米。而天然气水合物的资源量巨大，足可取代日益枯竭的传统能源。在世界范围内，天然气水合物中碳总量可能是地球上其他化石燃料中碳总量的两倍，天然气水合物中温室气体甲烷的总量可能是现在大气中甲烷总量的3000倍。在中国，据中国地质调查局的前期调查，仅西沙海槽已初步圈出天然气水合物分布面积5242平方公里，水合物中天然气资源量估算达4.1万亿立方米。按成矿条件推测，整个南海的天然气水合物的资源量相当于700亿吨石油，是我国常规油气资源量的一半。根据国际评估，未来水合物的开采成本相当于每桶20美元的石油成本，在经济上完全可以接受。在今后20年，我国如能开发南海天然气水合物，像“西气东输”那样，实现“南气北输”，形成大的能源战略转移，将具有重大意义。因此，我国天然气水合物的开发前景十分光明。
到目前为止，还没有哪一个国家能够开采海洋天然气水合物。在海洋，天然气水合物层作为非常规盖层，所圈闭的天然气比上覆水合物层中所储集的天然气可能还要多。大部分学者认为，圈闭于水合物层之下的游离天然气的开采要优于和早于水合物层内天然气的开采，因为它的开采只需要常规的海上油气开采技术就够了。
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