天然气水合物开发现状及其环境问题

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天然气水合物开发现状及其环境问题

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摘 要：当今世界经济整体都在迅猛发展，随之而来的就是能源紧张以至于枯竭的地步，寻求高效清洁的新能源成为世界各国普遍追求的目标，进而天然气水合物就进入人们的主要关注目标。天然气水合物是目前世界上没有开发的可利用程度较高的潜在能源，其储藏量相当于全世界汽油和天然气资源的总和。天然气水合物在全球范围内分布广而储藏量又巨大，本身具有极大的开发前景，被认为是二十一世纪最理想的替代能源。无可置疑，天然气水合物是一种蕴含巨大价值的潜在能源，虽然天然气水合物的开发处于探索阶段，但是对这种新型能源的研究和开发具有相当大的意义。

关键词：天然气水合物 开发现状 环境问题

有关专家分析判定天然气水合物的形成是由于海洋板块之间的活动造成的。海洋板块之间相互运动，深海天然气随着板块的裂缝涌上来。在深海的高压的作用，温度相对较低的海水与之间产生化学反应，进一步形成天然气水合物，也就是所谓的甲烷水合物。但是由于开发天然气水合物的技术还不是很成熟，在开发的过程中会对环境产生一系列不良的影响，例如全球大气变暖、破坏的海洋生态平衡的和造成海底滑坡等环境问题。 一、对天然气水合物的基本情况

天然气水合物的可利用程度较高，而且是清洁新能源，因此，受到各国科学家的普遍关注，对于地球上的天然气水合物的储存也在量一直在讨论之中。早期科学家们根据天然气水合物形成所需要的条件，进一步来推断天然气水合物储存量，得出的结论就是天然气水合物储存量是全球石化以及天然气资源量的2倍，而且绝大多数分布在海洋之中。近年来在全球范围内实施海洋探索计划，有关研究者对天然气水合物储存量重新做了评估，评估表明，最新估算的储存量比早期的结论减少了将近一半。尽管是这样，天然气水合物的储存量还是很丰富的。资料表明，目前全球范围内的天然气水合物保守估计的储

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存量与油气资源的总储量基本一样，由此可知，天然气水合物的储存量是令人惊喜的，在未来的能源结构中天然气水合物将占据很大的比例，成为能源主要的来源。据权威研究表明，目前世界范围内已经明确的原油总储量，使用的年限还是很有限的。随着世界范围内人口饿不断增长，还有世界各国对GD P的疯狂追求，能源消耗仍将进一步加剧，这样就导致了大多数依赖油气能源的大国的后备资源出现危机。有不少国家从长远的能源战略考虑，已经把目光转移到了清洁而又储存量巨大的天然气水合物上，将其视为自己的后备能源。因此，天然气水合物被视为二十一世纪最理想的替代能源。 二、天然气水合物开发的基本方法 （1）注入热量开采法。

注入热量开采的方法，就是将适量的热汽或其他合适的热体从地面注入到含有天然气水合物的地层，使其温度上升，进一步使天然气水合物分解开来，使天然气分离开来的开采方法。同样可以采用钻探加热的方法，促使天然气水合物的温度升高到相对平衡的温度以上，能够使天然气水合物发生反映而分解开来。但是通过注入热量开采的方法存在诸多不足和弊端，会造成大量热能损失，而且开采的效率相对较低。

（2）降低压力的开采方法。

降低压力的开采方法，是就使用钻探的一系列方式降低天然气水合物层下的平衡压力，进而形成一个天然压力囊，促使天然气水合物能够运动起来，进一步把天然气水合物分解为天然气和水。降压法显著的特征是不需要投入相对较贵的不断激发，因此，很有可能成为未来大规模开发天然气水合物的理想的方法之一。 （3）注入化学剂的开采法。

注入化学剂的开采法是通过加入合适的化学剂改变天然气水合物的相对平衡的条件，化学剂例如甲醇以及氯化钙之类的等等，能够降低水合物的热度，进一步促进天然气水合物的分解。当然还有一些新型的化学分解技术，其中有一个是反聚结技术，它是以表面活性剂为基础而进行的，但是这种方法的实用性相对较低，因为它需要投入的费用较高，投资回报的周期相对较长。

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三、开发天然气水合物遇到的环境问题 1.温室效应

天然气水合物的开发与温室效应有着相当大的关系。甲烷气体在大气中的占有相当大的比例，而且甲烷带来的温室效应比二氧化碳要高出许多倍。科学表明天然气水合物的开发会带来相当多的甲烷气体的释放，相当大的部分会进入大气层中，进一步加剧大气变暖。开采天然气水合物的分解过程，势必会把大量的甲烷气体释放到大气中来，这将会加剧全球的温室效应。全球大气变暖，会极地温度的升高，海水的温度也会进一步上升，这将极有可能导致极地的天然气水合物不断地进行分解，这样就形成了恶性循环，会大幅度加深全球大气的温室效应的程度。 2.海底滑坡

由于天然气水合物的关注程度不断上升，对其研究也进一步加深。而研究表明，对天然气水合物的开采，将会导致海底大陆架的稳定性降低，进一步会诱发海底滑坡等事故。在天然气水合物的开发过程中，天然气水合物的分解会使降低海底岩石坚硬程度。同时天然气水合物的分解会排放大量的岩层缝隙，会进一步降低岩石内部的摩擦力，在地震以及海啸的影响下波动增强，由于岩石的强度减弱，很有可能造成岩层破裂而引发海底滑坡或泥石流。 3.海洋生态环境的破坏

在深海进行天然气水合物的开发，水合物进行分解将会大量甲烷气体排放到海洋中，在一定程度上会造成海洋中的生态平衡的破坏。在海水中甲烷气体往往会与海水发生化学反应，产生的一系列化学反应会降低海水中的氧气含量，将进一步导致一些依靠氧生存的生物群慢慢枯萎，甚至导致海洋物种的灭绝。同时这些化学反应会使海水的二氧化碳的含有量大量上升，会使岩石礁发生衰退现象，进一步破坏了海洋的生态平衡。 四、总结

天然气水合物的可利用程度较高，而且是清洁新能源，因此，受到各国科学家的关注，各国政府对此也表现出极其重视。无可置疑，天然气水合物是一种蕴含巨大价值的潜在能源，虽然天然气水合物的

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开发处于探索阶段，但是对这种新型能源的研究和开发具有相当大的意义。天然气水合物的开发存在对环境的影响问题还没有行之有效的解决办法， 但是随着油气等不可再生能源的不断下降，同时对天然气水合物不断地研究课探索， 天然气水合物拥有巨大的储备量，在未来发展的过程中一定会发挥不可估量的作用。 参考文献

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