近日國(guó)土資源部、廣東省人民政府、中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司簽署三方合作協(xié)議，推進(jìn)我國(guó)南海神狐海域天然氣水合物勘查、試采和開(kāi)采產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，預(yù)計(jì)在2030年初步建成天然氣年生產(chǎn)能力10億立方米以上的資源勘查開(kāi)發(fā)示范基地。

天然氣水合物勘探（圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）

天然氣水合物，也叫做可燃冰，是我們地球上非常豐富的天然氣資源。天然氣我們都知道，因?yàn)槿粘Ｉ钪形覀冏鲲埓蠖喽际抢锰烊粴猓翘烊粴馑衔锸鞘裁茨兀?/p>

天然氣水合物（可燃冰）

天然氣里最主要的燃燒物質(zhì)是甲烷，天然氣水合物中也含有甲烷，但是它們不是以氣體分子的形式存在的，而是甲烷分子與水分子結(jié)合在一起的。水分子和甲烷分子必須聯(lián)合起來(lái)，才可以保證這個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，水合物就是以這種形式存在于自然界的。

天然氣水合物結(jié)構(gòu)（圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）

天然氣水合物在自然界廣泛分布在大陸、島嶼的斜坡地帶、活動(dòng)和被動(dòng)大陸邊緣的隆起處、極地大陸架以及海洋和一些內(nèi)陸湖的深水環(huán)境中。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，一單位體積的氣水合物分解，最多可產(chǎn)生164單位體積的甲烷氣體，因而它是一種重要的潛在未來(lái)資源。

天然氣水合物的形成條件

天然氣水合物的形成必須有充足的天然氣來(lái)源，必須有低溫或高壓條件，這決定了它的特殊分布。

天然氣水合物分布（圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）

從目前來(lái)看，天然氣水合物主要分布在地球上兩類(lèi)地區(qū)：一類(lèi)地區(qū)是水深為300m～4000m的海洋，在這里，天然氣水合物基本是在高壓條件下形成的，它們主要分布于海底以下0～1500m的松散沉積層中；

另一類(lèi)地區(qū)是高緯度大陸地區(qū)永凍土帶及水深100～250m以下極地陸架，在這里，天然氣水合物主要是在低海面時(shí)期低溫條件下形成。

水合物所賦存的沉積物多是新生代沉積。在沉積層中，水合物要么是以分散狀膠結(jié)尚未固結(jié)的泥質(zhì)沉積物顆粒，要么是以結(jié)核狀、團(tuán)塊狀和薄層狀的集合體形式賦存于沉積物中，還可能以細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀充填于沉積物的裂隙之中。

天然氣水合物（圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）

根據(jù)研究，生成天然氣水合物的氣體主要來(lái)自于沉積物中微生物對(duì)有機(jī)質(zhì)的分解，個(gè)別地區(qū)也有部分氣體來(lái)自于深部沉積層中有機(jī)質(zhì)的熱分解。

這些氣體在海底沉積物的孔隙空間中形成水合物。水合物的生成非常迅速，但海底天然氣水合物礦藏的形成可能要持續(xù)數(shù)百萬(wàn)年。

天然氣水合物應(yīng)用前景

水合物在天然氣儲(chǔ)運(yùn)和處理方面的應(yīng)用主要包括以下三個(gè)方面：

天然氣水合物有廣闊的應(yīng)用前景（圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）

1.天然氣的長(zhǎng)距離運(yùn)輸——固態(tài)天然氣水合物（Dry Hydrate）

天然氣是一種對(duì)環(huán)境比較友好的清潔能源，但由于處于氣態(tài)存在運(yùn)輸問(wèn)題。目前天然氣的運(yùn)輸方式主要有兩種：管道輸送和液化天然氣。在一定條件下把天然氣轉(zhuǎn)變?yōu)樗衔镞M(jìn)行運(yùn)輸、儲(chǔ)存具有一定的優(yōu)越性。

2.收集石油工業(yè)中的伴生氣——兩相冰水合（Hydrate slurry）

對(duì)沒(méi)有專(zhuān)門(mén)收集伴生氣管道的石油部門(mén)，可利用水合物收集伴生氣。伴生氣在一定條件下與水作用形成水合物，然后進(jìn)行運(yùn)輸，也可把水合物與原油混合在一起以兩相冰形式通過(guò)管道進(jìn)行運(yùn)輸。

天然氣管道運(yùn)輸（圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）

3.天然氣儲(chǔ)存

我們可以在需要進(jìn)行天然氣儲(chǔ)存的地方，把天然氣轉(zhuǎn)變?yōu)樗衔飪?chǔ)存在特定的海底或陸地上，等到需要天然氣的時(shí)候再分解水合物獲得天然氣。

另外，水合物還可用于開(kāi)采小型、零散的天然氣田。我國(guó)存在許多小型、零散的天然氣田，鋪設(shè)天然氣管道在經(jīng)濟(jì)上不可行。這時(shí)可利用水合物儲(chǔ)運(yùn)靈活的特點(diǎn)，把天然氣轉(zhuǎn)變?yōu)樗衔镞M(jìn)行開(kāi)采、運(yùn)輸。

天然氣水合物儲(chǔ)存技術(shù)是一項(xiàng)新興的技術(shù)，目前處于研究發(fā)展階段。但它的發(fā)展與應(yīng)用必將帶動(dòng)相關(guān)工業(yè)鏈的發(fā)展，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。