1、12023-9-590号汽油号汽油 0.44元元0号柴油号柴油 0.51元元93号汽油号汽油 0.48元元22023-9-5然而真相真的是这样吗？然而真相真的是这样吗？我能说脏话吗？我能说脏话吗？32023-9-5然而真相真的是这样吗？然而真相真的是这样吗？不能吗，那我就没话好说了。不能吗，那我就没话好说了。42023-9-5 全世界石油总储量在全世界石油总储量在2700亿吨到亿吨到6500亿吨亿吨之间。之间。剩下的石油最多在剩下的石油最多在？年內将被耗尽。？年內将被耗尽。52023-9-5再生能源再生能源62023-9-5再生能源再生能源72023-9-5再生能源再生能源82023-9-5再
2、生能源再生能源92023-9-5再生能源再生能源102023-9-5 除了采用上述的再生能源外，还有沒有其除了采用上述的再生能源外，还有沒有其他的能源呢他的能源呢?或者，地球里还有没有其他化石燃料或者，地球里还有没有其他化石燃料?112023-9-5122023-9-530年代，为了输送天然气铺设了输气管道。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一些输气管道经常奇怪地被冰块堵塞?132023-9-5 对这些冰块结构和对这些冰块结构和成分分析后发现，成分分析后发现，这是天然气和水的这是天然气和水的结合物，可以燃烧。结合物，可以燃烧。偶然的发现偶然的发现142023-
3、9-5（natural gas hydrate,简称 gas hydrate）152023-9-54.6.1天然气水合物的研究历史天然气水合物的研究历史 1778年英年英国化学家普得国化学家普得斯特里着手研斯特里着手研究气体生成的究气体生成的气体水合物气体水合物 1934年人们在年人们在油气管道和加工设油气管道和加工设备中发现了冰状固备中发现了冰状固体堵塞现象，这些体堵塞现象，这些固体就是可燃冰固体就是可燃冰 1965年苏联科年苏联科学家预言，天然气学家预言，天然气的水合物可能存在的水合物可能存在海洋底部的地表层海洋底部的地表层中中 如今世界上至如今世界上至少有少有30多个国家多个国家和地区在
4、进行可和地区在进行可燃冰的研究与调燃冰的研究与调查勘探查勘探 162023-9-54.6.2天然气水合物的形成天然气水合物的形成2天然气水合物的形成有三个基本条件天然气水合物的形成有三个基本条件：第一，温度不能太高，在零度以上可以生第一，温度不能太高，在零度以上可以生成成010为宜，最高限是为宜，最高限是20左右，温度左右，温度再高再高“可燃冰可燃冰”就会分解。就会分解。第二，压力要够，但也不能太大，第二，压力要够，但也不能太大，0 时，时，30个大气压以上它就可能生成个大气压以上它就可能生成 第三，要有气源。第三，要有气源。172023-9-54.6.3天然气水合物的性质天然气水合物的性质可
5、燃冰可燃冰182023-9-54.6.3 天然气水合物的性质天然气水合物的性质 白色、淡黄色、琥珀色、暗褐色等的轴状、白色、淡黄色、琥珀色、暗褐色等的轴状、层状、小针状结晶体或分散体层状、小针状结晶体或分散体192023-9-54.6.3 天然气水合物的性质天然气水合物的性质 白色、淡黄色、琥珀色、暗褐色等的轴状、白色、淡黄色、琥珀色、暗褐色等的轴状、层状、小针状结晶体或分散体层状、小针状结晶体或分散体 存在形式：以球粒状散布于细粒岩石或占存在形式：以球粒状散布于细粒岩石或占据大的岩石粒间孔隙；以固体形式填充在据大的岩石粒间孔隙；以固体形式填充在裂缝中或大块固态水合物伴随少量沉积物裂缝中或大块
6、固态水合物伴随少量沉积物202023-9-54.6.3 天然气水合物的性质天然气水合物的性质夹杂着白色颗粒状夹杂着白色颗粒状“可燃冰可燃冰”的海底沉的海底沉积物放入水中随即冒出大量气泡。积物放入水中随即冒出大量气泡。212023-9-54.6.3 天然气水合物的性质天然气水合物的性质 白色、淡黄色、琥珀色、暗褐色等的轴状、白色、淡黄色、琥珀色、暗褐色等的轴状、层状、小针状结晶体或分散体层状、小针状结晶体或分散体 存在形式：以球粒状散布于细粒岩石或占存在形式：以球粒状散布于细粒岩石或占据大的岩石粒间孔隙；以固体形式填充在据大的岩石粒间孔隙；以固体形式填充在裂缝中或大块固态水合物伴随少量沉积物裂缝
7、中或大块固态水合物伴随少量沉积物 融化时产生很大的热效应融化时产生很大的热效应222023-9-54.6.4 天然气水合物的结构天然气水合物的结构水水-水：氢键水：氢键(hydrogenbond)水分子水分子“笼子笼子(cavity)”气体分子：气体分子：CH4,C2H4,C2H6,C3H8,Ne,Ar,Kr,Xe,N2,H2S,CO2,232023-9-54.6.4 天然气水合物的结构天然气水合物的结构天然气水合物的结构天然气水合物的结构1.结构结构型型2.结构结构型型3.结构结构H型型2242023-9-54.6.4 天然气水合物的结构天然气水合物的结构天然气水合物的结构天然气水合物的结构
8、1.结构结构型型 立方晶体结构立方晶体结构 仅能容纳甲烷、乙烷及仅能容纳甲烷、乙烷及N2、CO2、H2S 甲烷普遍存在甲烷普遍存在 的形式是构成的形式是构成CH45.75H2O的几的几何格架何格架2252023-9-54.6.4 天然气水合物的结构天然气水合物的结构天然气水合物的结构天然气水合物的结构2.结构结构型型 菱形晶体结构菱形晶体结构 包容包容C1、C2等小分子等小分子 还可容纳丙烷及异丁烷等还可容纳丙烷及异丁烷等烃类烃类2262023-9-54.6.4 天然气水合物的结构天然气水合物的结构天然气水合物的结构天然气水合物的结构3.结构结构H型型 六方晶体结构六方晶体结构 其硕大的其硕大
9、的“笼子笼子”可以容纳直径超过异丁烷的可以容纳直径超过异丁烷的分子和其他直径在分子和其他直径在7.58.6之间的分子之间的分子 型和型和H型气水合物比型气水合物比型气水合物更稳定型气水合物更稳定2272023-9-54.6.4 天然气水合物的结构天然气水合物的结构2282023-9-54.6.5 气体水合物的储气性质气体水合物的储气性质292023-9-54.6.6 天然气水合物的开采天然气水合物的开采1.热激发发热激发发2.化学试剂发化学试剂发3.减压发减压发302023-9-54.6.6 天然气水合物的开采天然气水合物的开采1.热激发发热激发发 此法是将蒸、热水、热盐水或其他热此法是将蒸、
10、热水、热盐水或其他热流体从地面泵入水合物地层，也可采用钻流体从地面泵入水合物地层，也可采用钻柱加热器，促使温度上升达到水合物分解。柱加热器，促使温度上升达到水合物分解。这种方法的缺点是在成大量热损失，这种方法的缺点是在成大量热损失，效率很低。效率很低。312023-9-54.6.6 天然气水合物的开采天然气水合物的开采2.化学试剂法化学试剂法 某些化学试剂，注入盐水、甲醇、乙醇、某些化学试剂，注入盐水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇等化学试剂可以改变水合乙二醇、丙三醇等化学试剂可以改变水合物形成的相平衡条件，降低水合物的稳定物形成的相平衡条件，降低水合物的稳定温度。当将上述化学试剂从井孔泵加后。温
11、度。当将上述化学试剂从井孔泵加后。就会引起水合物的分解。化学试剂法较热就会引起水合物的分解。化学试剂法较热激发法作用缓慢，但确有降低初始能源输激发法作用缓慢，但确有降低初始能源输 入的优点，但是费用太昂贵。入的优点，但是费用太昂贵。322023-9-54.6.6 天然气水合物的开采天然气水合物的开采3.减压法减压法 通过降低压力而引起天然气水合物稳定的通过降低压力而引起天然气水合物稳定的相平衡曲线的移动，从而达到促使水合物相平衡曲线的移动，从而达到促使水合物分解的目的。分解的目的。最大特点是不需要昂贵的连续激发，有可最大特点是不需要昂贵的连续激发，有可能成为今后大规模开采天然气水合物能成为今后
12、大规模开采天然气水合物 的有效方法之一。的有效方法之一。332023-9-54.6.7 天然气水合物的的资源量天然气水合物的的资源量 天然气水合物中天然气水合物中的碳量的碳量 1 1013吨吨 相当于已探明所相当于已探明所有化石能源碳量总和有化石能源碳量总和的的2倍倍342023-9-5352023-9-54.6.7 天然气水合物的的资源量天然气水合物的的资源量 初步证实可能初步证实可能存在天然气水合存在天然气水合物的区域：物的区域：南海西沙海槽南海西沙海槽南海东沙陆坡南海东沙陆坡台湾西南陆坡台湾西南陆坡冲绳海槽冲绳海槽南海南沙海槽南海南沙海槽362023-9-54.6.7 天然气水合物的的资
13、源量天然气水合物的的资源量青海省天峻县木里镇祁连山南麓青海省天峻县木里镇祁连山南麓“可可燃冰燃冰”钻探现场钻探现场青海发现可燃冰够青海发现可燃冰够全国用全国用90年年372023-9-54.6.8 天然气水合物的开采天然气水合物的开采世界各国对可燃冰的开发利用世界各国对可燃冰的开发利用前苏联前苏联1960年，在西年，在西伯利亚发现了伯利亚发现了第一个可燃冰第一个可燃冰藏，并于藏，并于1969年投入开发，年投入开发，采气采气14年，总年，总采气采气50.17亿亿立方米。立方米。1998年，把可年，把可燃冰作为国家燃冰作为国家发展的战略能发展的战略能源列入国家级源列入国家级长远计划，计长远计划，计
14、划到划到2015年进年进行商业性试开行商业性试开采。采。美国美国目前，已基本目前，已基本完成周边海域完成周边海域的可燃冰调查的可燃冰调查与评价，钻探与评价，钻探了了7口探井，口探井，圈定了圈定了12块矿块矿集区，并成功集区，并成功取得可燃冰样取得可燃冰样本。本。日本日本382023-9-54.6.8 天然气水合物的开采天然气水合物的开采 中国着手天然气水合物勘察研究较发中国着手天然气水合物勘察研究较发达国家晚了近达国家晚了近20年，目前仍有年，目前仍有57年的年的技术差距。技术差距。1999年年 南海首次发现了天然气水合物存在标南海首次发现了天然气水合物存在标 志。志。2002年年 勘测南海储
15、量相当于勘测南海储量相当于700亿亿t油当油当 量，在西沙海槽圈出天然气水合物矿量，在西沙海槽圈出天然气水合物矿 区。区。2004年年 成立中科院广州天然气水合物研究中成立中科院广州天然气水合物研究中 心；中德联合在南海北部发现心；中德联合在南海北部发现 430万万 平方公里的平方公里的“九龙甲烷礁九龙甲烷礁”。392023-9-54.6.8 天然气水合物的开采天然气水合物的开采 2005年年 成功研制可燃冰开采模拟系统。成功研制可燃冰开采模拟系统。2006年年 可燃冰保真取样器成功研制并试验；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为天然勘测南海北部东沙西南部海域为天然 气
16、水合物发育区。气水合物发育区。2007年年 开发了新型可燃冰组合抑制剂，加速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取得初步成绩；在南海北部神狐海域 钻获可燃冰样品。钻获可燃冰样品。402023-9-54.6.8 天然气水合物的开采天然气水合物的开采 2008年年 在青海省祁连山南缘永久冻土带成功在青海省祁连山南缘永久冻土带成功 钻获可燃冰样品；广州海洋地质调查钻获可燃冰样品；广州海洋地质调查 局自主研制局自主研制“海洋六号海洋六号”调查
17、船，并调查船，并 在南海北部成功取样。在南海北部成功取样。2009年年 勘测青藏高原五道沟永久冻土区、青勘测青藏高原五道沟永久冻土区、青 海省祁连山南缘永久冻土带远景资源海省祁连山南缘永久冻土带远景资源 量有量有350亿亿t油当量以上。油当量以上。412023-9-54.6.9 天然气水合物开发的利弊天然气水合物开发的利弊 天然气水合物作为天然气水合物作为21世纪的替代能源是世纪的替代能源是世界能源发展的大趋势。这不仅具有经济世界能源发展的大趋势。这不仅具有经济意义，而且具有政治意义。意义，而且具有政治意义。开发天然气水合物并不困难，但是从天然开发天然气水合物并不困难，但是从天然气水合物中开发
18、大量的甲烷将对环境带来气水合物中开发大量的甲烷将对环境带来什么样的影响，已引起很多国家政府什么样的影响，已引起很多国家政府 和科学家的关注。和科学家的关注。422023-9-54.6.9 天然气水合物开发的利弊天然气水合物开发的利弊1.对海底稳定性的影响对海底稳定性的影响 天然气水合物决定着沉积物的物理特性，天然气水合物决定着沉积物的物理特性，新词显著影响着海底的稳定性。天然气水新词显著影响着海底的稳定性。天然气水合物在一定的压力和低温条件下是稳定的，合物在一定的压力和低温条件下是稳定的，如果压力减小或温度增加就可能造成天然如果压力减小或温度增加就可能造成天然气水合物的离解，从而气水合物的离解
19、，从而 造成地质灾造成地质灾 害。研究证明，在美国大西洋大陆害。研究证明，在美国大西洋大陆 边缘发生的多次滑坡几乎都与天边缘发生的多次滑坡几乎都与天 然气水合物矿层的断裂有关。然气水合物矿层的断裂有关。432023-9-54.6.9 天然气水合物开发的利弊天然气水合物开发的利弊2.对环境的影响对环境的影响 甲烷的温室效应比二氧化碳要大得多。甲烷的温室效应比二氧化碳要大得多。开采天然气水合物将有大量的甲烷气体相开采天然气水合物将有大量的甲烷气体相大气中释放，这将对气候产生极大的影响。大气中释放，这将对气候产生极大的影响。据测算，甲烷的全球变暖的潜能在据测算，甲烷的全球变暖的潜能在20年的年的期间
20、内是二氧化碳的期间内是二氧化碳的56倍倍442023-9-54.6.9 天然气水合物开发的利弊天然气水合物开发的利弊 开发天然气水合物作为清洁新的清洁能源开发天然气水合物作为清洁新的清洁能源已成为很多国家能源发展的国策，正在大已成为很多国家能源发展的国策，正在大力进行天然气水合物的勘测和开采活动，力进行天然气水合物的勘测和开采活动，如果大量开发天然气水合物，人为破坏这如果大量开发天然气水合物，人为破坏这种自然调节的平衡，后果将怎样呢？由于种自然调节的平衡，后果将怎样呢？由于这一问题具有国际性，很多国际机构这一问题具有国际性，很多国际机构 和国家正在加紧这方面的合作，研究大规和国家正在加紧这方面的合作，研究大规 模开采可能对环境造成的影响。模开采可能对环境造成的影响。452023-9-5462023-9-5
